一种高铁轴承环的压力淬火模具组件的制作方法

本发明属于高铁轴承环件的二次淬火热处理的技术领域，尤其涉及一种高铁轴承环的压力淬火模具组件。

背景技术：

在生产高铁轴承环件的二次淬火热处理工序中，使用与轴承环件内径完好贴靠的压力淬火模具来保证二次淬火后环件的圆度，确保高铁轴承环锻件冷却后不发生收缩变形。在实际生产中，压力淬火后高铁轴承环锻件冷却收缩与压力淬火模具紧密结合，很难将高铁轴承环锻件与压力淬火模具分离。另一方面，多次使用后，压力淬火模具因摩擦磨损尺寸变小，继续使用会导致高铁轴承环锻件内径收缩变小，不能很好保证高铁轴承环锻件的尺寸准确性，降低了压力淬火模具使用寿命。此外，王守仁等学者将压力淬火模具径向模块化，这样减少了压力淬火模具的摩擦磨损，方便了压力淬火模具与高铁轴承环件的分离。但是，这种模块化的压力淬火模具外表面与高铁轴承环内锥面完好贴合，不能适用于不同内锥面的高铁轴承环锻件的生产。所以，发明一种适用于不同内锥面高铁轴承环的通用压力淬火模具至关重要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高铁轴承环的压力淬火模具组件，减小了压力淬火模具的摩擦磨损，延长了压力淬火模具的使用寿命。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种高铁轴承环的压力淬火模具组件，其特征在于，包括模具和模芯，所述模具包括数组上宽下窄的锥形环，每组锥形环包括数个弧形锥块，数组锥形环通过连接装置上下拼接形成上宽下窄的圆锥筒体，数组锥形环的截面半径从上往下依次递减，上下相邻的两组锥形环相贴合的端面半径相同，所述弧形锥块的外周面上沿轴线设有数条弧形凸圈，相邻两条弧形凸圈的连接处圆弧过渡处理，弧形锥块的外廓线呈波浪形，所述模芯包括定位杆和模芯块，所述模芯块中心与所述定位杆一端相连，模芯块与模具的内腔相配置。

按上述方案，所述模芯块包括数个截面半径从上往下依次递减圆锥块，所述数个圆锥块的开有中心通孔，底部的圆锥块中心与所述定位杆一端固定相连，其余的圆锥块通过中心通孔与定位杆相套接，并可沿定位杆上下滑动。

按上述方案，所述连接装置包括数个外箍圈和内箍圈，所述外箍圈设于所述相邻两组锥形环的外壁连接处，所述内箍圈设于所述相邻两组锥形环的内壁连接处。

按上述方案，所述模具的顶部锥形环的上表面沿周向均匀间隔设有数个槽口，顶部锥形环的上边缘外侧设有止挡台。

本发明的有益效果是：本发明提供一种高铁轴承环的压力淬火模具组件，将高铁轴承环压力淬火模具径向和轴向模块化，数组锥形环通过内、外箍圈拼接成型，内箍圈对模具施加张开应力，使各个弧形锥块形成间隙模具预张，在脱模时使模具闭合间隙消除，方便模具顺利脱出，减少磨损；通过机器臂爪将压力淬火模具放入高铁轴承环件内孔，模具外锥面与高铁轴承环内锥面贴靠，弧形凸圈与内锥面之间形成线接触，便于脱模，减少磨损；将分块的模芯块通过定位杆放入压力淬火模具内孔，使模芯块沿着压力淬火模具内锥面滑动紧贴压力淬火模具，通过改变圆锥形模芯块数量实现不同内径的高铁轴承环锻件二次淬火，调整灵活，适用范围更广。

附图说明

图1为本发明一个实施例的模具的轴测图。

图2为本发明一个实施例的模具去除连接装置的正视图。

图3为本发明一个实施例的模芯的轴测图。

图4为本发明一个实施例的模具组件与高铁轴承环的装配示意图。

其中：1-模具；2-模芯；3-高铁轴承环；4-锥形环；5-弧形锥块；6-弧形凸圈；7-定位杆；8-模芯块；9-外箍圈；10-内箍圈；11-槽口；12-止挡台。

具体实施方式

为更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

一种高铁轴承环的压力淬火模具组件，包括模具1和模芯2，模具包括数组上宽下窄的锥形环4，每组锥形环包括数个弧形锥块5，数组锥形环通过连接装置上下拼接形成上宽下窄的圆锥筒体，数组锥形环的截面半径从上往下依次递减，上下相邻的两组锥形环相贴合的端面半径相同，弧形锥块的外周面上沿轴线设有数条弧形凸圈6，相邻两条弧形凸圈的连接处圆弧过渡处理，弧形锥块的外廓线呈波浪形，模芯包括定位杆7和模芯块8，模芯块中心与定位杆一端相连，模芯块与模具的内腔相配置。

模芯块包括数个截面半径从上往下依次递减圆锥块，数个圆锥块的开有中心通孔，底部的圆锥块中心与定位杆一端固定相连，其余的圆锥块通过中心通孔与定位杆相套接，并可沿定位杆上下滑动。

连接装置包括数个外箍圈9和内箍圈10，外箍圈设于相邻两组锥形环的外壁连接处，起到将锥形环连接固定的作用，内箍圈设于相邻两组锥形环的内壁连接处，安装后，施加给锥形环向外的张力，使各个弧形锥块之间存在一定间隙，不完全贴合。

模具的顶部锥形环的上表面沿周向均匀间隔设有数个槽口11，方便机械臂爪抓取定位，顶部锥形环的上边缘外侧设有止挡台12，方便模具脱出。

运用该模具组件进行高铁轴承压力淬火时，首先将预张的模具通过机器臂爪放入高铁轴承环内孔中，模具外锥面与高铁轴承环内锥面贴靠，将分块的模芯块放入模具的内圆锥孔中，通过调整模芯块的数量以适应不同内径的模具，使模芯块沿着模具内圆锥面滑动紧贴压紧，进行高铁轴承环的淬火工序；

当高铁轴承环淬火完成后，通过机器臂爪将模芯取出，将机器臂爪插入槽口中定位向模具施加向内的闭合力使模具闭合，模具与高铁轴承环之间产生间隙，此时将模具与高铁轴承环脱离取出，该方法避免了模具与高铁轴承环锻件之间的摩擦磨损，延长了模具的使用寿命

上述实例仅是对本发明有效性和可行性的实例论证，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的工作原理所实施例任何具体的简单变更、等同变化和修饰，均仍属于本发明的范围内。

技术特征：

技术总结
本发明提出一种高铁轴承环的压力淬火模具组件，包括模具和模芯，模具包括数组上宽下窄的锥形环，截面半径从上往下依次递减，通过连接装置上下拼接形成上宽下窄的圆锥筒体，上下相邻的两组锥形环相贴合的端面半径相同，每组锥形环包括数个弧形锥块，弧形锥块的外周面上沿轴线设有数条弧形凸圈，相邻两条弧形凸圈的连接处圆弧过渡处理，外廓线呈波浪形，模芯包括定位杆和模芯块，模芯块中心与定位杆一端相连，模芯块与模具的内腔相配置。本发明减小了压力淬火模具的摩擦磨损，延长了压力淬火模具的使用寿命。

技术研发人员：邓松;华林;阮陈杰
受保护的技术使用者：武汉理工大学
技术研发日：2017.04.14
技术公布日：2017.08.18