一种避免齿套花键齿向凹心的压淬装置的制作方法

本发明属于一种热处理薄壁件压淬领域，尤其是涉及一种避免齿套花键齿向凹心的压淬装置。

背景技术：

多数高精度同步器中齿套类产品在工艺设计时，采用渗碳空冷后进行压淬的热处理工艺流程，以此来保证齿套类产品的精度。在同步器齿套花键的精度检测中，花键齿向项目的检测结果应该是直线型或中间正向微微鼓形，这种结果有利于齿套在变速箱中的装配与传动。在国外毛坯采用了冷挤加工，在冷挤过程中因存在较大应力作用，工件在经过渗碳、压淬后，齿套花键齿向是平直或正向微鼓形。

但是由于齿套毛坯冷挤设备昂贵、一次性投入较大，目前国内该技术没有实际应用。我国普遍用于生产齿套的毛坯采用热碾扩技术，该方式经过正火会完全消除残余应力。两种毛坯的应力状态不同，故此国内采购的毛坯加工出来的成品检测结果与国外的工件相反，齿向呈凹心状态。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种避免齿套花键齿向凹心的压淬装置，在继续使用热碾扩技术生产的毛坯的基础上，齿套在加工及热处理后在花键齿向保持平直。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种避免齿套花键齿向凹心的压淬装置，包括

芯轴，其下方同轴固定一压淬下模，所述压淬下模置于一下模腔内，所述下模腔的顶端设有卸料盘，卸料盘中心开有一通过压淬下模和芯轴的卸料孔，所述芯轴上方设有一能上下移动的压淬上模，所述压淬上模内开有能容纳芯轴的芯轴腔，所述芯轴腔向下延伸与外界连通，且连通口与芯轴相仿；

所述芯轴的侧壁沿周向开有凹槽，且凹槽的上方形成工件上支撑壁，下方形成工件下支撑壁；

所述芯轴和压淬下模能同步的相对卸料盘上下移动，当压淬下模移动到最高点时卸料盘的上表面低于压淬下模的上表面；当压淬下模移动到最低点时卸料盘的上表面高于芯轴的上表面；

当压淬上模下降到最低点时，压淬上模的下表面能与工件上支撑壁的顶端处于同一平面。

进一步的，所述压淬下模的外侧壁上沿周侧开有多个豁口，卸料孔向内延伸出多个卸料齿，所述卸料齿与豁口相对应。

进一步的，所述压淬下模与一能上下移动的连接柱固定所述，连接柱位于压淬下模下方。

进一步的，所述芯轴下表面沿轴向向下延伸出一圆台，且芯轴中心开有台阶孔，所述压淬下模中心开有一通孔，圆台插入通孔中，一螺钉穿过台阶孔、通孔与连接柱螺接。

进一步的，所述压淬上模的下端沿周向开有多个定位槽。

进一步的，所述芯轴腔的侧壁上开有多个冷却孔。

进一步的，所述压淬下模的上表面在芯轴的周侧开有油槽。

进一步的，所述压淬下模的通孔下端设有台阶，所述连接柱的顶端抵于台阶处。

进一步的，所述芯轴，在工件上支撑壁的上方沿径向向内收拢形成导柱。进一步的，所述芯轴侧壁的凹槽宽度为0.4-0.5倍的齿套高度，且工作时凹槽宽度中心与齿套花键高度中心重合。

相对于现有技术，本发明所述的一种避免齿套花键齿向凹心的压淬装置具有以下优势：

在继续使用热碾扩技术生产的毛坯的基础上，齿套在加工及热处理后在花键齿向保持平直。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明三维结构示意图；

图2为图1的a-a向剖视图；

图3为芯轴和压淬下模的配合关系图；

图4为芯轴、压淬下模和卸料盘的俯视图。

附图标记说明：

1-芯轴；2-压淬下模；3-卸料盘；4-压淬上模；5-连接柱；6-螺钉；11-台阶孔；12-凹槽；13-工件上支撑壁；14-工件下支撑壁；15-导柱；16-圆台；21-油槽；22-通孔；23-豁口；24-台阶；31-下模腔；32-卸料孔；33-卸料齿；41-芯轴腔；42-定位槽；43-冷却孔；44-连通口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明所述的一种避免齿套花键齿向凹心的压淬装置，包括

圆柱形的芯轴1，其中心开有台阶孔11，所述芯轴1的下表面设有一圆台16，所述台阶孔11穿过圆台16，芯轴1的外侧壁沿周向开有凹槽12，所述凹槽12上方的芯轴1侧壁形成工件上支撑壁13，凹槽12下方的芯轴1侧壁形成工件下支撑壁14；所述凹槽12的最佳宽度为0.4-0.5倍的的齿套高度，且与齿套中心对应，这样工件在压淬时因为齿向中心部位与芯轴1的凹槽12处对应，在整个淬火过程中齿套内孔向中心方向收缩，齿套花键在芯轴1凹槽12上下两端与工件上支撑壁13和工件下支撑壁14接触，会受到芯轴1径向朝外力的作用。而凹槽12对应的区域工件只是受自身的组织应力与热应力的作用，少一向外的力，以上两者综合的作用即会形成齿套高度上中间区域向径向收缩；所述芯轴1的顶部沿芯轴1径向向内收拢形成导柱15，底部沿其轴向向下延伸出一圆台16。

芯轴1下方设有能上下移动的压淬下模2，所述压淬下模2中心开有能插入芯轴1下端圆台16的通孔22，所述压淬下模2沿周侧均匀的开有若干豁口23，所述压淬下模2的上表面在芯轴1的周侧开有环形的油槽21。

所述芯轴1与压淬下模2同步上下移动。

所述压淬下模2和芯轴1处于最低点时，压淬下模2和芯轴1均位于下模腔31内，所述下模腔31的顶端设有卸料盘3，卸料盘3中心开有一卸料孔32，所述卸料孔32的孔壁向内延伸出若干卸料齿33，所述每个卸料齿33分别对应一个压淬下模2的豁口23，当压淬下模2移动到最高点时，所述卸料齿33插入到所对应的豁口23中；当压淬下模2移动到最低点时，卸料齿33能托住齿套并将齿套与芯轴1分离。

所述压淬下模2的下方设有一能上下移动的连接柱5，有一螺钉6穿过芯轴1台阶孔11和压淬下模2的通孔22将芯轴1和压淬下模2固定在连接柱5上。所述压淬下模2的通孔22的下端开有台阶24，连接柱5的顶端抵于台阶24处。

能套在芯轴1外的压淬上模4，其设有能容纳芯轴1的芯轴1腔，所述芯轴1腔向下延伸与外界连通，所述连通口44与芯轴1轮廓相仿，所述压淬上模4的下端沿其周侧开有多个定位槽42，用于齿套的定位，所述压淬上模4能上下移动，所述当其下降到最低点时能对齿套进行压淬作业，所述压淬上模4的侧壁上开有多个冷却孔43，用于通过冷却液。

当压淬下模2移动到最高点时卸料盘3的上表面低于压淬下模2的上表面；当压淬下模2移动到最低点时卸料盘3的上表面高于芯轴1的上表面；当压淬上模4下降到最低点时，压淬上模4的下表面能与工件上支撑壁13的顶端处于同一平面。

利用上述装置避免齿套花键齿向凹心的压淬步骤：包括

(1)将齿套加热；

(2)芯轴1和压淬下模2位于最高处，将加热后的齿套套在芯轴1上，使齿套的下表面与压淬下模2的上表面接触；

(3)压淬上模4下降，利用压淬上模4下端的凹槽21对齿套进行定位，并与压淬下模2配合将齿套夹紧；

(4)对齿套喷射淬火液，进行淬火，淬火后压淬上模4返回原处；

(5)压淬下模2与芯轴1同步下降，卸料盘3利用卸料齿33将齿套与芯轴脱离；

(6)取下齿套，并将芯轴1和压淬下模2返回最高处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。