一种筒形铸件热处理工装的制作方法

本发明涉及一种筒形铸件热处理工装。

背景技术：

目前大型铝合金铸件热处理工装大致可以分为两类：一类使铝合金铸件直接放入固溶炉料框内进行固溶处理，只需要铸件下端面对应的料框位置光洁平整即可，但此方法不能有效的放置铝合金铸件在热处理过程中发生的变形，不适合作为大型铝合金铸件的热处理工艺设备。另一类是用整体焊接的方式制备的热处理防变形工装，如图1所示，铝合金铸件的下端面放置在端面平板1上，铸件下端面止口通过防变形圆弧板2支撑防止铸件受热时向内收缩变形，铸件上端面止口通过防变形圆弧板3支撑防止铸件受热时向内收缩变形；由于铝合金铸件内腔结构复杂，把铸件放入工装内比较困难，热处理完成后铸件转序取出时也不容易取出；防变形圆弧板2、防变形圆弧板3以及端面平板1均是通过焊接与工装框架连接，在焊接过程中由于支撑架4拉力不一致导致防变形圆弧板2和防变形圆弧板3与铸件上、下端面止口间隙不一致，对于防止大型铝合金铸件热处理变形的效果并不好，此外铸件热处理前后间隙的数据测量困难，从而不能准确判断铸件在热处理过程中的收缩情况；另外此类热处理工装只能针对一种铸件型号进行热处理，当更换铸件型号时该热处理工装不能再次使用，还需重新制作，费时费力、成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种筒形铸件热处理工装，以解决现有技术中的筒形铸件热处理工装在对铸件热处理时放入和取出工装困难的问题。

为实现上述目的，本发明筒形铸件热处理工装的第一种技术方案是：筒形铸件热处理工装包括支撑架、位于支撑架上端的上端面平板以及位于支撑架下端的下端面平板，所述支撑架至少与下端面平板可拆连接，所述上端面平板的下端面设有沿周向布置的上定位件，所述上定位件具有上外侧面，所述各上定位件的外侧面形成用于与筒形铸件上端面止口相匹配的上定位周面，所述下端面平板的上端面设有沿周向布置的下定位件，所述下定位件具有下外侧面，所述各下定位件的外侧面形成用于与筒形铸件下端面止口相匹配的下定位周面。

本发明筒形铸件热处理工装的第二种技术方案是：在本发明筒形铸件热处理工装的第一种技术方案的基础上，所述上定位件和下定位件均为板形。

本发明筒形铸件热处理工装的第三种技术方案是：在本发明筒形铸件热处理工装的第一种技术方案的基础上，所述上定位件的上外侧面和下定位件的下定位面均为圆弧面。

本发明筒形铸件热处理工装的第四种技术方案是：在本发明筒形铸件热处理工装的第一种至第三种任意一种技术方案的基础上，所述上端面平板上沿径向方向上设有多个安装上定位件的上径向安装位，所述下端面平板上沿径向方向上设有多个安装下定位件的下径向安装位，所述上径向安装位和下径向安装位上均设有紧固件。多个安装径向安装位，能实现不同尺寸大小的铸件放入工装进行热处理。

本发明筒形铸件热处理工装的第五种技术方案是：在本发明筒形铸件热处理工装的第四种技术方案的基础上，所述上径向安装位和下径向安装位处均设有销孔，所述紧固件为定位销。

本发明筒形铸件热处理工装的第六种技术方案是：在本发明筒形铸件热处理工装的第一种至第三种任意一种技术方案的基础上，所述支撑架与上端面平板和下端面平板均可拆连接。均可拆连接，更容易把铸件与热处理工装装配在一起。

本发明筒形铸件热处理工装的第七种技术方案是：在本发明筒形铸件热处理工装的第六种技术方案的基础上，所述支撑架与上端面平板和下端面平板均通过螺栓连接。螺栓连接，结构简单、便于拆卸。

本发明筒形铸件热处理工装的第八种技术方案是：在本发明筒形铸件热处理工装的第一种至第三种任意一种技术方案的基础上，所述上端面平板的上表面设有用于加强上端面平板的上圆形框架、下端面平板的下表面设有加强下端面平板的下圆形框架。圆形框架用于加强整体的工装强度。

本发明筒形铸件热处理工装的第九种技术方案是：在本发明筒形铸件热处理工装的第八种技术方案的基础上，所述上圆形框架和下圆形框架均由米字型管料和用于加强米字型结构的一字型管料焊接而成。

本发明筒形铸件热处理工装的第十种技术方案是：在本发明筒形铸件热处理工装的第一种至第三种任意一种技术方案的基础上，所述支撑架由若干根管料组成，每根管料的上下端面均焊接有连接板，所述连接板用于实现支撑架与上端面平板和下端面平板的连接。连接板便于支撑架与上端面平板和下端面平板的连接。

本发明的有益效果是：上端面平板上设有上定位件，下端面平板上设有下定位件，支撑架至少与下端面平板可拆连接，方便了筒形铸件在需要热处理时放入和取出工装，降低了工作人员的工作强度，提高了工作效率。

附图说明

图1为现有技术中的筒形铸件热处理工装的结构示意图；

图2为本发明筒形铸件热处理工装的具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的筒形铸件热处理工装的具体实施例，如图2所示，筒形铸件热处理工装包括支撑架8，支撑架8的上、下两端分别连接有上端面平板9和下端面平板5；上端面平板9和下端面平板5均由管料型材和扇形平板拼接而成，然后铣平制作成整体式，以作为通用底板，增强工装部件之间的互换性，管料型材为方形，方形型材拼接形成了圆形框架，圆形框架上设有用于与支撑架8连接的螺栓孔，扇形平板拼接在圆形框架上，扇形平板沿径向和轴向方向上均设有多组销孔，其中，拼接的形式为焊接；下端面平板5的每个扇形平板上均通过紧固件固定有下圆弧板6，上圆弧板6构成了上定位件，上端面平板9的每个扇形平板上均通过紧固件固定有上圆弧板10，上端面平板9构成了下定位件，其中，紧固件为定位销7，定位销7既起到定位作用，也同时起到对圆弧板的固定作用。

本实施例中，上圆弧板10和下圆弧板6分别根据铝合金铸件的上下端面止口形状来改变尺寸大小，并通过定位销7在径向方向上进行定位，以对不同直径的铝合金铸件的上端面止口和下端面止口进行定位。铸件下端面的最大直径应小于或等于下端面平板5的直径，铸件上端面的最大直径应小于或等于上端面平板9的直径。

本实施例中，上端面平板9和下端面平板5与支撑架8可拆连接，上端面平板9和下端面平板5与支撑架8通过螺栓11连接，通过螺栓11连接，便于拆装，且当支撑架高度不合适时只需更换支撑架即可；当需要对铸件热处理时把上端面平板9、下端面平板5以及支撑架8拆解开，把铸件装到下端面平板5上，然后再把支撑架8螺纹连接在下端面平板5上，最后把上端面平板9螺纹连接在支撑架8上，以完成铸件在热处理工装上的安装；支撑架8的主体为八根方管型材，方管上下端面均与30mm厚的方形钢板焊接，完成后上下端面铣平、钻孔、攻丝。

本实施例中，上端面平板9、下端面平板5、上圆弧板10和下圆弧板6的材料均为热作模具钢，该工装选用h13热作模具钢作为制备材料。

具体实施时，本热处理工装采用t6处理，制作出满足铝合金铸件上下端面止口及防变形工艺要求的上圆弧板10和下圆弧板6，并在上端面平板9上确定上圆弧板10的需要固定的位置并通过定位销7固定，在下圆弧板5上确定下圆弧板6的需要固定的位置并通过定位销7固定；在铸件热处理前先把铸件放在下端面平板5上，调节好下圆弧板6与铸件之间的间隙，并记录下来，然后安装支撑架8，最后安装上端面平板9，铸件热处理完成后需先测量铸件与工装间隙值的变化，然后按顺序拆散工装，取出铸件。

采用整体式热处理工装进行t6处理的大型铝合金铸件，每次装炉和出炉都需4个人耗时2个小时才能把铝合金铸件放入和取出。每次摆放，由于工装与铝合金铸件预留的间隙值不均匀，导致铝合金铸件热处理完成后变形率为20%，且当铸件型号更换时，又必须重新制作热处理工装，严重增加的铸件的平均成本。采用本发明热处理工艺装备进行t6处理的铝合金铸件，每次装炉和出炉只需要一个人耗时2小时即可完成，通过调节可保证工装与铸件之间的缝隙在可控范围内，使铝合金铸件的热处理变形率由20%降低为5%。在更换铸件型号进行时，只要新铸件的端面最大直径在端面平板的直径范围内，端面平板都可以重复使用，不仅节省了重新制作工装的材料和人工成本，还提高了生产效率。

在其他实施例中，支撑架可以只与下端面平板可拆来接，与上端面平板固定连接；支撑架也可以只与上端面平板可拆连接，与下端面平板固定连接，两种方法均方便铸件的安装。

在其他实施例中，上端面平板9、下端面平板5、上圆弧板10和下圆弧板6也可以由其他热作模具钢材料制成，如3cr2w8v。