一种钢球离子渗氮用工装的制作方法

本实用新型涉及材料处理技术领域，具体为一种钢球离子渗氮用工装。

背景技术：

离子渗氮作为强化金属表面的一种手段是利用辉光放电现象，将含氮气体电离后产生的氮离子轰击零件表面加热并进行氮化，获得表面渗氮层的离子化学热处理工艺，广泛适用于铸铁、碳钢、合金钢、不锈钢及钛合金等。零件经离子渗氮处理后，可显著提高材料表面的硬度，使其具有高的耐磨性、疲劳强度，抗蚀能力及抗烧伤性等。

对于轴承套圈的离子渗氮，可将套圈均匀摆放在离子渗氮架的托盘上进行渗氮，保证滚道的渗氮层深度均匀一致，但对于轴承钢球来说，托盘式工装将造成钢球与托盘接触的部分渗氮层较浅，耐磨性能下降，容易出现钢球的早期疲劳剥落，进而影响轴承的使用寿命。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种钢球离子渗氮用工装，能够保证钢球表面渗氮层的均匀性，并且其余技术指标符合产品技术要求，提高钢球使用寿命，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种钢球离子渗氮用工装，包括托架和自由托盘，所述托架包括至少两组平行设置的支撑盘，且两组支撑盘通过多组竖直设置的立柱固定连接；所述自由托盘放置在托架上；所述自由托盘为方形平板，自由托盘的上部间隔设有多个支撑螺钉，任意相邻的三个支撑螺钉呈等边三角形阵列设置，且任意三个支撑螺钉的顶端支撑点构成用于支撑钢球的三点支撑位。

优选的，所述自由托盘通过螺钉与托架上部的支撑盘连接，所述托架上部的支撑盘的盘面设有供螺钉穿过的通孔，所述自由托盘的下部设有与通孔对应并与螺钉适配的螺纹盲孔。

优选的，所述螺钉、通孔和螺纹盲孔均对应设有三组，三组呈圆形阵列设置。

优选的，所述托架的支撑盘设有三组，所述托架的立柱设有三组且圆形阵列设置。

优选的，相邻的两组所述支撑盘的间距不小于30cm。

优选的，相邻的两个所述支撑螺钉的间距不小于12mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本钢球离子渗氮用工装，在自由托盘上间隔设置多个支撑螺钉，任意相邻的三个支撑螺钉呈等边三角形阵列设置，且任意三个支撑螺钉的顶端支撑点构成用于支撑钢球的三点支撑位，将待渗氮的钢球平稳的放置在三点支撑位上，采用三点支撑，尽量减少与钢球的接触面积，能够保证钢球表面渗氮层的均匀性，并且其余技术指标符合产品技术要求，提高钢球使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型前视图；

图3为本实用新型自由托盘俯视图；

图4为本实用新型托架结构示意图。

图中：1支撑螺钉、2自由托盘、3托架、3.1支撑盘、3.2立柱、3.3通孔、4螺钉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种钢球离子渗氮用工装，包括托架3和自由托盘2，托架3包括至少两组平行设置的支撑盘3.1，且两组支撑盘3.1通过多组竖直设置的立柱3.2固定连接；自由托盘2放置在托架3上；自由托盘2为方形平板，自由托盘2的上部间隔设有多个支撑螺钉1，任意相邻的三个支撑螺钉1呈等边三角形阵列设置，且任意三个支撑螺钉1的顶端支撑点构成用于支撑钢球的三点支撑位；三点支撑钢球，尽量减少与钢球的接触面积，能够保证钢球表面渗氮层的均匀性，并且其余技术指标符合产品技术要求，提高钢球使用寿命；

自由托盘2通过螺钉4与托架3上部的支撑盘3.1连接，托架3上部的支撑盘3.1的盘面设有供螺钉4穿过的通孔3.3，自由托盘2的下部设有与通孔3.3对应并与螺钉4适配的螺纹盲孔，通过螺钉4连接自由托盘2和托架3，确保连接牢固性；

进一步的，螺钉4、通孔3.3和螺纹盲孔均对应设有三组，三组呈圆形阵列设置；

需要说明的是，托架3的支撑盘3.1设有三组，支撑盘3.1的数量可根据渗氮炉的高度和钢球的尺寸进行增减，托架3的立柱3.2设有三组且圆形阵列设置；

为了便于操作和保证渗氮质量，相邻的两组支撑盘3.1的间距不小于30cm；进一步的，对ф20mm的钢球进行离子渗氮处理时，相邻的两个支撑螺钉1的间距不小于12mm；三个相邻的支撑螺钉1之间的距离根据渗氮钢球的直径确定，以保证钢球的稳定性。

工作原理：在使用时，将自由托盘2放置在托架3上，将螺钉4穿过通孔3.3，然后拧紧固定自由托盘2，随后放入渗氮炉中，将待渗氮的钢球平铺在多个支撑螺钉1上，任意相邻的三个支撑螺钉1支撑一个钢球，然后进行渗氮处理。

本实用新型未详述部分为现有技术，尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种钢球离子渗氮用工装，包括托架（3）和自由托盘（2），其特征在于：所述托架（3）包括至少两组平行设置的支撑盘（3.1），且两组支撑盘（3.1）通过多组竖直设置的立柱（3.2）固定连接；所述自由托盘（2）放置在托架（3）上；所述自由托盘（2）为方形平板，自由托盘（2）的上部间隔设有多个支撑螺钉（1），任意相邻的三个支撑螺钉（1）呈等边三角形阵列设置，且任意三个支撑螺钉（1）的顶端支撑点构成用于支撑钢球的三点支撑位。

2.根据权利要求1所述的一种钢球离子渗氮用工装，其特征在于：所述自由托盘（2）通过螺钉（4）与托架（3）上部的支撑盘（3.1）连接，所述托架（3）上部的支撑盘（3.1）的盘面设有供螺钉（4）穿过的通孔（3.3），所述自由托盘（2）的下部设有与通孔（3.3）对应并与螺钉（4）适配的螺纹盲孔。

3.根据权利要求2所述的一种钢球离子渗氮用工装，其特征在于：所述螺钉（4）、通孔（3.3）和螺纹盲孔均对应设有三组，三组呈圆形阵列设置。

4.根据权利要求1所述的一种钢球离子渗氮用工装，其特征在于：所述托架（3）的支撑盘（3.1）设有三组，所述托架（3）的立柱（3.2）设有三组且圆形阵列设置。

5.根据权利要求4所述的一种钢球离子渗氮用工装，其特征在于：相邻的两组所述支撑盘（3.1）的间距不小于30cm。

6.根据权利要求1所述的一种钢球离子渗氮用工装，其特征在于：相邻的两个所述支撑螺钉（1）的间距不小于12mm。

技术总结
本实用新型公开了一种钢球离子渗氮用工装，包括托架和自由托盘，所述托架包括至少两组平行设置的支撑盘，且两组支撑盘通过多组竖直设置的立柱固定连接；所述自由托盘放置在托架上；所述自由托盘为方形平板，自由托盘的上部间隔设有多个支撑螺钉，任意相邻的三个支撑螺钉呈等边三角形阵列设置，且任意三个支撑螺钉的顶端支撑点构成用于支撑钢球的三点支撑位。本实用新型采用三点支撑钢球，尽量减少与钢球的接触面积，能够保证钢球表面渗氮层的均匀性，并且其余技术指标符合产品技术要求，提高钢球使用寿命。

技术研发人员：宋华华;刘汇河;李付伟;董美娟;杨哲;史亚妮;马翡;耿涛;魏建文;王婵
受保护的技术使用者：洛阳LYC轴承有限公司
技术研发日：2020.07.29
技术公布日：2021.05.07