一种轴承套圈淬火处理的抗变形胎具的制作方法

1.本实用新型涉及一种轴承套圈淬火处理的抗变形胎具，属于热处理加工设备技术领域。


背景技术：

2.渗碳轴承套圈在热处理过程中，存在几个难以解决的工艺技术问题，一个是加热后在淬火后的变形问题，第二是变形量超过渗碳厚度，在后续加工过程中，产生渗碳层被磨削掉，造成套圈磨削表面有软点。轻者降低轴承使用寿命，严重的会造成轴承使用磨损事故，给钢厂带来严重损失。现在常规技术是用胎具阻挡套圈的收缩变形，存在的问题是，与加热膨胀的工件接触点不均匀，在未进淬火油之前工件的部分表面就有接触点，接触面，这些点和面未能按设计要求进入淬火状态，又出现淬火软点，而且胎具与工件在淬火冷却后，紧密结合在一起，分离取出很困难。现在的渗碳套圈工艺是：在加热炉里加热到830度，然进入淬火工序，淬火方式通常采用油淬方式；而从加热炉中到油淬的过程实质是通过降温冷却形成马氏体的过程。现有技术中，在降温过程中，为了保证工件不变形，工件需要携带配套工装进行油淬降温。待温度降到一定温度后，将带有工装的工件经过冷却达到到室温，再将工装用锤击方法剥离掉工装后取出后取下工件。
3.而上述由于工装随同轴承套圈进行油淬的原因，工装和轴承套圈接触点的位置，由于部分位置过早冷却，使渗碳套圈表面生成的马氏体形成量有不足之处，硬度不均匀的软点；其原因在于，轴承套圈从加热炉中出来的温度较高，此时，在装配工装时瞬时将温度传导于低温的工装，而此时轴承套圈的温度要远大于工装的温度，轴承套圈已经开始向工装传递热量，就导致轴承套圈与工装接触位置的温度迅速降低，工件表面有的部位已经与工件密切接触，在进入油淬（通常,830-800摄氏度进入）之前达不到工况；所以，在油淬冷却后取出轴承套圈后，工装与轴承套圈某接触位置硬度就无法保证硬度均匀。
4.现有的渗碳轴承套圈的热处理方式，渗碳轴承套圈油淬过程均是需要防变形工装参与的并且工装需要参与整个油淬过程；工装的夹紧方式是夹在轴承套圈内径的，目的是防止轴承套圈收缩变形；这是现有的热处理方式；
5.如何更好的控制轴承套圈热处理所产生的变形问题的其他处理方式，目前本领域还处于空白。


技术实现要素：

6.鉴于上述所述的技术问题，本实用新型的目的是提供了一种轴承套圈淬火处理的抗变形胎具及抗变形方法，该控制方法采用与现有技术不同的处理方式并利用相应胎具对轴承套圈采用内径进行装夹，解决现有技术的处理方式存在的轴承套圈局部淬火缺陷的问题，并且淬火后轴承套圈圆度好，防止因变形造成批次性报废，提高工效和产品质量。
7.为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种轴承套圈淬火处理的抗变形胎具，包括：胎具本体、封闭圆环及无心卡盘；所述胎具本体包括至少2个弧形卡爪，2
个弧形卡爪组合构成一个整体组合单元，两个弧形卡爪活动连接于无心卡盘上端面；
8.进一步的，所述的胎具本体的弧形卡爪的数量设置为3-4瓣弧形卡爪结构；
9.优选的，所述的胎具本体设置为4瓣弧形卡爪，4瓣弧形卡爪底部分别对应设置滑块，4瓣弧形卡爪通过各自的滑块与设置在无心卡盘上的滑道进行配合，4瓣弧形卡爪能够通过无心卡盘进行自动调心，使4瓣弧形卡爪在无心卡盘上进行同步收缩或撑开，保证胎具本体与轴承套圈同心；
10.进一步的，所述的封闭圆环为与轴承套圈内径完全接触的整体式薄壁环，薄壁环的宽度至少等于轴承套圈内径的宽度。
11.本实用新型的所述的淬火胎具的多个弧形卡爪作用是在轴承套圈内径硬度形成后抑制轴承套圈的收缩；
12.进一步的，所述的4瓣弧形卡爪撑开能够使4瓣弧形卡爪的外径的全弧度与封闭圆环的内径相抵；
13.进一步的，所述的4瓣弧形卡爪的规格相同；无心卡盘上滑道的数量及角度通过弧形卡爪的数量及角度所需而设置。
14.进一步的，所述的无心卡盘为电磁无心卡盘。
15.采用上述轴承套圈淬火处理的抗变形胎具的轴承套圈淬火处理的抗变形方法是：通过该胎具对轴承套圈的内径全弧度接触，自动按收缩量调节；具体的工艺步骤如下：
16.（1）将经过渗碳处理后的轴承套圈，轴承套圈温度为室温，放到加热炉中加热到830度，停止加热，并在加热炉中冷却至280度；
17.（2）将轴承套圈从加热炉中取出，将轴承套圈放入淬火胎具中，然后将承载轴承套圈的淬火胎具置于淬火油中进行油淬处理；
18.（3）淬火工序结束后，待轴承套圈温度冷却至淬火结束温度时，将轴承套圈从淬火胎具中取下。
19.所述步骤（2）中采用胎具本体与封闭圆环先后配合使用，胎具本体采用收缩调整结构；所述胎具本体在与轴承套圈放入油淬时，胎具本体的外径与轴承套圈的内径设置间隙，间隙量可进行调节，使胎具本体与轴承套圈不接触，保证轴承套圈内径实现完全淬火，不会在轴承套圈内径上出现软点；
20.轴承套圈油淬起始时，胎具本体呈收缩状态放置，然后把轴承套圈放在胎具本体外部，轴承套圈随油温下降而进行收缩；等待3-5min后，此时轴承套圈内径硬度形成；此时，再将封闭圆环放在淬火胎具外径与轴承套圈之间；然后调整胎具本体进行外撑，直到将胎具本体的外径与封闭圆环的内径相抵，使胎具与封闭圆环成为一体；轴承套圈继续随着温度的降低进行收缩，直到让轴承套圈包裹于封闭圆环上，从而保证轴承套圈内径圆度。
21.进一步的，封闭圆环在放入胎具本体与轴承套圈之间时，由于胎具本体处于收缩状态，所述的胎具本体、封闭圆环及轴承套圈三者互不相靠。
22.进一步的，所述的封闭圆环直径尺寸为轴承套圈规定尺寸，即，封闭圆环外径尺寸等于轴承外圈内径尺寸。
23.进一步的，所述的胎具本体是通过设置于无心卡盘上，使封闭圆环放于胎具本体外部通过无心卡盘的作用实现胎具本体与封闭圆环进行自动调心。
24.轴承套圈随着淬火的逐渐收缩，最终收缩至封闭圆环的外径上，待轴承套圈温度
冷却至淬火结束温度时，胎具本体收缩，使封闭圆环承载轴承套圈拿出，通过机械或其他方式将封闭圆环从轴承套圈上剥离后，从而保证了轴承套圈在淬火处理的抗变形。
25.本实用新型的有益效果是：
26.采用本实用新型的胎具解决现有技术的轴承套圈淬火处理方式存在的轴承套圈为了保证不变形而出现局部淬火缺陷的问题，并且淬火后轴承套圈圆度好，防止因变形造成批次性报废，提高工效和产品质量。
附图说明
27.图1为本实用新型胎具本体与封闭圆环配合使用结构图。
28.图2为本实用新型的胎具本体部分结构图。
29.图3为本实用新型的封闭圆环部分结构图。
30.图4为本实用新型胎具本体的每个弧形卡爪结构图。
31.图5为无心卡具结构图。
32.图6为本实用新型胎具的使用状态结构图。
33.图中，1、胎具本体、1.1、弧形卡爪、2、封闭圆环、3、无心卡盘、4、滑块、5、滑道、6、轴承套圈。
具体实施方式
34.下面结合附图及实施例对本实用新型进行进一步说明。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。
35.如图1-6所示的一种轴承套圈淬火处理的抗变形胎具，包括：胎具本体1、封闭圆环2及无心卡盘3；所述胎具本体1包括至少2个弧形卡爪1.1，2个弧形卡爪1.1组合构成一个整体组合单元，两个弧形卡爪1.1活动连接于无心卡盘3上端面；
36.进一步的，所述的胎具本体1的弧形卡爪的数量设置为3-4瓣弧形卡爪结构；
37.本实施例中，所述的胎具本体1设置为4瓣弧形卡爪，4瓣弧形卡爪底部分别对应设置滑块4，4瓣弧形卡爪通过各自的滑块4与设置在无心卡盘3上的滑道5进行配合，4瓣弧形卡爪能够通过无心卡盘3进行自动调心，使4瓣弧形卡爪在无心卡盘3上进行同步收缩或撑开，保证胎具本体1与轴承套圈6同心；
38.进一步的，所述的封闭圆环2为与轴承套圈6内径完全接触的整体式薄壁环，薄壁环的宽度至少等于轴承套圈6内径的宽度。
39.本实用新型的所述的淬火胎具的多个弧形卡爪1.1作用是在轴承套圈6内径硬度形成后抑制轴承套圈6的收缩；
40.进一步的，所述的4瓣弧形卡爪撑开能够使4瓣弧形卡爪的外径的全弧度与封闭圆环2的内径相抵；
41.进一步的，所述的4瓣弧形卡爪的规格相同；无心卡盘3上滑道5的数量及角度通过弧形卡爪1.1的数量及角度所需而设置。
42.进一步的，所述的无心卡盘3为电磁无心卡盘。
43.采用上述轴承套圈淬火处理的抗变形胎具的轴承套圈淬火处理的抗变形方法是：通过该胎具对轴承套圈6的内径全弧度接触，自动按收缩量调节；具体的工艺步骤如下：
44.（1）将经过渗碳处理后的轴承套圈6，轴承套圈6温度为室温，放到加热炉中加热到830度，停止加热，并在加热炉中冷却至280度；
45.（2）将轴承套圈6从加热炉中取出，将轴承套圈6放入淬火胎具中，然后将承载轴承套圈6的淬火胎具置于淬火油中进行油淬处理；
46.（3）淬火工序结束后，待轴承套圈3温度冷却至淬火结束温度时，将轴承套圈6从淬火胎具中取下。
47.所述步骤（2）中采用胎具本体1与封闭圆环2先后配合使用，胎具本体1采用收缩调整结构；所述胎具本体1在与轴承套圈6放入油淬时，胎具本体1的外径与轴承套圈6的内径设置间隙，间隙量可进行调节，使胎具本体1与轴承套圈6不接触，保证轴承套圈6内径实现完全淬火，不会在轴承套圈6内径上出现软点；
48.轴承套圈6油淬起始时，胎具本体1呈收缩状态放置，然后把轴承套圈6放在胎具本体1外部，轴承套圈6随油温下降而进行收缩；等待3-5min后，此时轴承套圈内6径硬度形成；此时，再将封闭圆环2放在淬火胎具外1径与轴承套圈6之间；然后调整胎具本体1进行外撑，直到将胎具本体1的外径与封闭圆环2的内径相抵，使胎具1与封闭圆环2成为一体；轴承套圈6继续随着温度的降低进行收缩，直到让轴承套圈6包裹于封闭圆环2上，从而保证轴承套圈6内径圆度。
49.进一步的，封闭圆环2在放入胎具本体1与轴承套圈6之间时，由于胎具本体1处于收缩状态，所述的胎具本体1、封闭圆环2及轴承套圈6三者互不相靠。
50.进一步的，所述的封闭圆环2直径尺寸为轴承套圈6规定尺寸，即，封闭圆环2外径尺寸等于轴承外圈6内径尺寸。
51.进一步的，所述的胎具本体1是通过设置于无心卡盘3上，使封闭圆环2放于胎具本体1外部通过无心卡盘3的作用实现胎具本体1与封闭圆环2进行自动调心。
52.轴承套圈6随着淬火的逐渐收缩，最终收缩至封闭圆环2的外径上，待轴承套圈6温度冷却至淬火结束温度时，胎具本体1收缩，使封闭圆环2承载轴承套圈6拿出，通过机械或其他方式将封闭圆环2从轴承套圈6上剥离后，从而保证了轴承套圈6在淬火处理的抗变形。
53.作为本实用新型的其他实施例，在上述实施例1的基础上，所述的胎具本体1的弧形卡爪1.1的数量设置为3瓣弧形卡爪，3瓣弧形卡爪之间的夹角各间隔120度。
54.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。