工件冷却系统的制作方法

本实用新型关于应用于金属加工的淬火技术领域，尤指一种工件冷却系统，其用以与一工件热处理系统相互配合以完成一工件的淬火工艺。

背景技术：

浴炉(bath furnace)广泛地应用在金属的热处理，其使用熔融盐液作为加热介质，将金属工件置入盛有盐液的炉子内加热。浴炉的加热速度快，温度均匀，因此通常用于碳钢、合金钢、工具钢、模具钢和铝合金等的淬火、退火、回火、氰化、时效等热处理加热，也可用于钢材精密锻造时少氧化加热。

淬火是使钢材强化的基本手段之一。如熟悉钢材的热处理工艺的技术人员所熟知的，为了有目的性地调整钢材的强度和硬度，在完成高温加工工艺之后，会紧接着利用快速冷却设备急速地冷却钢材，藉此方式调控钢材的表面硬度和心部硬度。由学理上解释，通过将钢材从高温(800-980℃)奥氏体区快速冷却，使过冷的奥氏体产生非扩散性转变产物；亦即，淬火后的钢材具有马氏体结构。值得注意的是，足够快的冷却速率可以避免高温奥氏体在淬火过程中被分解成铁素体、珠光体或贝氏体等结构。

然而，本实用新型的创作人于实务操作的过程中发现，当钢带的头端进入快速冷却设备并完成急速冷却作业之后，钢带的尾端通常尚未开始快速冷却工艺；也就是说，钢带的尾端还未开始进行快速冷却工艺之前，其表面温度和心部温度可能已经下降了许多，导致快速冷却工艺无法有效地调控钢带尾端的表面硬度和心部硬度。更严重地说，钢带的头端与尾端的硬度与脆度出现了明显的差异。

技术实现要素：

有鉴于现有快速冷却设备无法通过焠火程序完美地调控钢材的表面硬度和心部硬度，本实用新型提出一种工件冷却系统，主要是由一加热炉、一冷却槽、与一深度调整模块所组成。特别地，所述工件可以例如是加工钢带；并且，为了保证钢带的每一个部位都能够自高温(800-980℃)奥氏体区快速冷却，本实用新型特别设置加热炉用以于钢带开始进行冷却工艺之前维持其温度。值得说明的是，钢带于冷却槽内进行冷却工艺之时，作业人员可通过深度调整模块调整钢带于所述冷却槽内的浸泡深度，以保证冷却槽内的钢带都能够完全浸泡在冷却物质之中，确保快速冷却工艺可以有效地调控钢带的表面硬度和心部硬度。

为了达成上述本实用新型的主要目的，本实用新型的实用创作人首先提供所述工件冷却系统的一实施例，包括：

一加热炉，具有一加热槽；

一冷却槽，设置于该加热槽内，并盛有一冷却物质；其中，所述加热炉用以于该工件开始进行冷却工艺之前维持其温度，并且，所述冷却槽用以对该工件施予冷却工艺；及

一深度调整模块，设于该冷却槽的上方，用以调整所述工件于该冷却槽之中的一浸泡深度。

根据本实用新型的实施例，其特征在于，所述工件冷却系统更包括：

一冷却物质去除模块，连接该冷却槽，用以对完成冷却工艺的该工件施予一冷却物质去除工艺；

一冷却模块，连接于该冷却物质去除模块，用以对完成所述冷却物质去除工艺的该工件再次施予冷却工艺。

根据本实用新型的实施例，其特征在于，所述工件冷却系统更包括：

一第一辊式输送模块，邻近于该冷却槽；及

一第二辊式输送模块，邻近该冷却槽，并位于所述冷却物质去除模块之上；

其中，所述工件可以通过该第一辊式输送模块输入该冷却槽；并且，完成冷却工艺的工件可以直接地通过该第二辊式输送模块被输出。

根据本实用新型的实施例，其特征在于，所述深度调整模块包括：

一支撑架，设于该冷却槽的上方；

一第一调整单元，连接至该支撑架；

一抵压件，连接于该第一调整单元；及

一第二调整单元，连接至该支撑架与第一调整单元；

其中，所述第一调整单元根据一外部控制模块的控制而使得所述抵压件向下移动或向上移动，利用抵压件给予所述工件的压力大小的不同，调节工件于所述冷却槽内的浸泡深度；并且，通过操控第二调整单元可直接控制所述抵压件向下移动或向上移动。

根据本实用新型的实施例，其特征在于，所述冷却物质去除模块包括：

一容置体，连接该冷却槽；

至少一夹钳单元，设置于该容置体内，且该夹钳单元的表面设置有一擦拭件；及

至少一汽缸，连接于该夹钳单元，用以控制该夹钳单元夹钳并擦拭自该冷却槽输入至该容置体内的该工件。

附图说明

图1显示本实用新型的一种工件冷却系统的立体图；

图2A-图2F显示本实用新型的工件冷却系统的立体分解图；

图3显示本实用新型的工件冷却系统的部分构件的立体图；

图4显示本实用新型的工件冷却系统的立体图。

其中附图标记为：

1工件冷却系统

2工件

11加热炉

12冷却槽

13深度调整模块

14散热管

16冷却物质去除模块

17冷却模块

111加热槽

18工件输入模块

15抽风机

131支撑架

132第一调整单元

133抵压件

134第二调整单元

161容置体

162夹钳单元

163汽缸

19第一辊式输送模块

10第二辊式输送模块

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本实用新型所提出的一种工件冷却系统，以下将配合图式，详尽说明本实用新型的较佳实施例。

请参阅图1，其显示本实用新型的一种工件冷却系统的立体图。如图1所示，本实用新型的工件冷却系统1用以与一工件热处理系统相互配合以完成一工件2的淬火工艺，其构件主要包括:一工件输入模块18、一加热炉11、一冷却槽12、一深度调整模块13、至少一散热管14、一冷却物质去除模块16、以及一冷却模块17；其中，加热炉11具有一加热槽111，且冷却槽12设置于所述加热槽111内并盛有一冷却物质。根据本实用新型的设计，所述工件输入模块18连接至该冷却槽12，用以将一工件2输入该冷却槽12，以利用冷却槽12用以对该工件2施予冷却工艺。

所述工件2例如是适当切割宽度与厚度的钢带。如熟悉钢材的热处理工艺的技术人员所熟知的，经由所述工件热处理系统施予热处理程序的钢带具有900-1000℃的高温；此时，为了保证钢带的每一个部位都能够自高温(900-1000℃)奥氏体区快速冷却，本实用新型特别设置加热炉11用以于所述工件2开始进行冷却工艺之前维持将冷却槽12内的冷却物质的温度维持在250-500℃之间。另一方面，至少一散热管14被连接至该加热炉11的加热槽111；其中，所述散热管14连接一抽风机15。再者，必须特别说明的是，本实用新型着重在快速冷却系统的机构设计，因此不特别限定通入冷却槽12内的冷却物质之种类；因此，所述冷却物质可以例如是:水、水的碱聚合物、水的盐聚合物、油、液态锡、液态锌、或液态铋。

继续地参阅图1，并请同时参阅图2A-图2F所显示的本实用新型的工件冷却系统的立体分解图。根据图1与图2A-图2F可以得知，所述深度调整模块13设置于冷却槽12的上方，并包括:一支撑架131、一第一调整单元132、一抵压件133、与一第二调整单元134；其中，所述支撑架131类似龙门架，供第一调整单元132及第二调整单元134安装于其上。根据本实用新型之设计，第一调整单元132包括汽缸与连动件；并且，利用一外部控制模块控制汽缸的作动，便能够以连动件带动抵压件133向下移动或向上移动，进而利用抵压件133给予所述工件2的压力大小的不同，调节工件2于所述冷却槽12内的浸泡深度。另一方面，如图1与图2A-图2F所示，第二调整单元134为一转盘，供联机操作员以手动的方式控制连动件带动抵压件133向下移动或向上移动。

并且，根据本实用新型之设计，所述冷却物质去除模块16包括：连接该冷却槽12的一容置体161、至少一夹钳单元162、以及至少一汽缸163。其中，所述夹钳单元162设置于该容置体161内，且其表面设置有一擦拭件。另一方面，该汽缸163则连接至夹钳单元162，用以控制夹钳单元162夹钳自该冷却槽12输入至容置体161内的工件2。再者，冷却模块17，此处为一冷风模块，被连接至冷却物质去除模块16，用以对完成冷却物质去除工艺的工件2再次施予冷却工艺。

请继续参阅图3，其显示本实用新型的工件冷却系统的部分构件的立体图。为了能够对所述工件2施予不同的冷却程序，本实用新型特别于所述工件冷却系统1的构成上增设了一第一辊式输送模块19与一第二辊式输送模块10。请搭配参阅图4所显示本实用新型的工件冷却系统的立体图。根据图3与图4可以得知，所述第一辊式输送模块19被设置邻近于冷却槽12，且所述第二辊式输送模块10被设置邻近冷却槽12并同时位于冷却物质去除模块16之上。通过第一辊式输送模块19与第二辊式输送模块10的增设，所述工件2可以经由第一辊式输送模块19输入冷却槽12；并且，完成冷却工艺的工件2可以不需要通过冷却物质去除模块16与冷却模块17，而是直接地通过第二辊式输送模块10被输出。

如此，上述已经完整且清楚地说明本实用新型的工件冷却系统的构成与功能；并且，经由上述，吾人可以得知本实用新型具有下列的优点：

(1)不同于现有快速冷却设备无法通过焠火程序完美地调控钢材的表面硬度和心部硬度，本实用新型提出一种工件冷却系统，主要由一加热炉11、一冷却槽12、与一深度调整模块13所组成。其中，为了保证钢带的每一个部位都能够自高温(800-900℃)奥氏体区快速冷却，本实用新型特别设置加热炉11用以于工件2开始进行冷却工艺之前维持其温度。值得说明的是，工件2于冷却槽12内进行冷却工艺之时，作业人员可通过深度调整模块13调整工件2于所述冷却槽12内的浸泡深度，以保证冷却槽12内的工件2都能够完全浸泡在冷却物质之中，确保快速冷却工艺可以有效地调控工件2的表面硬度和心部硬度。

必须加以强调的是，上述的详细说明针对本实用新型可行实施例的具体说明，惟该实施例幷非用以限制本实用新型的专利范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所为的等效实施或变更，均应包含于本实用新型的专利范围中。