一种金属材料表面热处理加工设备及加工方法与流程

本发明涉及金属热处理，具体为一种金属材料表面热处理加工设备及加工方法。

背景技术：

1、金属材料是指具有光泽、延展性、容易导电、传热等性质的材料，金属热处理是将金属或合金工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来控制其性能的一种工艺。

2、金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能，现有的表面热处理系统多采用感应加热表面淬火的方式，而现有的感应加热表面淬火热处理装置需要工作人员手动控制物料经过加热感应器并且经过感应器时需要控制物料转动，使其受热均匀；但是，工作人员如果操作失误，将会导致转动提前，耗费电能；若转动时机推迟，会导致热处理效果不佳，基于此，本发明设计了一种金属材料表面热处理加工设备及加工方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种金属材料表面热处理加工设备及加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种金属材料表面热处理加工设备，包括底部均布安装有若干带刹车的万向轮的底座，所述底座的前表面设置有盛放槽，所述底座的顶部外侧固定有透明钢化玻璃框，所述透明钢化玻璃框的顶部通过搭扣密封卡合有卡罩，所述底座的顶部中央竖直通过防漏轴承贯穿安装有支撑管，所述支撑管的外壁上方和透明钢化玻璃框的外壁底部之间安装有手动夹持装置，所述支撑管贯穿于手动夹持装置，所述盛放槽的内腔中央前后分别安装有相互连接的分动箱和普通调速电机，所述盛放槽的内腔两侧分别安装有双孔板和涡壳风轮组件，所述双孔板上平行转动安装有一对直径不同的传动轴，两个所述传动轴的外端之间通过链轮链条组件连接，上方所述传动轴的内端通过锥齿轮副与支撑管的外壁连接，下方所述传动轴的内端和涡壳风轮组件的风轮轴分别与分动箱两侧的动力输出端连接，所述涡壳风轮组件的进风口通过弯管和旋转气接头与支撑管底部连接，所述弯管上通过相通固定支路安装有电磁阀，且远离涡壳风轮组件的主路上安装有单向阀，所述底座的顶部后侧竖直固定有位于透明钢化玻璃框内腔的矩形罩，所述矩形罩的内腔前方竖直转动安装有第一丝杠副，所述第一丝杠副的移动块通过竖槽延伸到矩形罩外侧并安装有正对手动夹持装置的交流电加热感应器。

3、优选的，所述矩形罩的顶部倒置相通安装有正反转调速电机，所述矩形罩的前表面一侧竖直设置有刻度尺，所述矩形罩的内腔上方且位于第一丝杠副与正反转调速电机的电机轴之间安装有第四电插锁，所述第一丝杠副的丝杠外壁顶部固定套接有第一锥齿轮，所述第四电插锁的插销外壁转动套接有第二锥齿轮，所述正反转调速电机的电机轴外壁固定套接有第三锥齿轮，所述第一锥齿轮、第二锥齿轮和第三锥齿轮依次啮合，所述第一丝杠副的底部通过普通轴承内嵌与底座的顶部转动连接。

4、优选的，所述底座的顶部一侧安装有位于透明钢化玻璃框内腔的空气浓度传感器，所述空气浓度传感器信号连接有信息处理发送单元，所述信息处理发送单元信号连接有plc控制器，所述plc控制器电连接有手动开关，所述手动开关连接市电，所述plc控制器还信号连接有手动触发单元和第三继电器驱动单元，所述第三继电器驱动单元信号连接有电磁阀。

5、优选的，所述底座的顶部与矩形罩的内腔顶部后侧竖直通过普通轴承转动内嵌安装有花键轴，所述矩形罩的内腔上方且位于花键轴与正反转调速电机的电机轴之间安装有第五电插锁，所述花键轴的外壁顶部固定套接有第四锥齿轮，所述第五电插锁的插销外壁也转动套接有第二锥齿轮，所述第三锥齿轮、第二锥齿轮和第四锥齿轮依次啮合，所述第一丝杠副的移动块前表面通过固定u型座转动贯穿安装有连接轴，所述连接轴的外壁中部固定有转杆，所述转杆的外端与交流电加热感应器连接，所述u型座和移动块的侧面之间通过轴承座水平转动安装有第一驱动轴，所述第一驱动轴的外端通过蜗轮蜗杆组件与连接轴连接，所述花键轴的外壁套设有花键套，所述花键套外壁下方和第一驱动轴的外壁右侧之间通过普通轴承安装有l型板，所述第一驱动轴的外端与花键套的外壁上方之间通过锥齿轮副连接。

6、优选的，所述第四电插锁通过第一时间继电器控制电路与正反转调速电机和市电构成电通路，所述第一时间继电器控制电路包括热继电器fr2、继电器km3与km4、熔断器fu3与fu4、急停按钮sb2、触发按钮q3、时间继电器kt3与kt4、第二降压整流器和手动开关j1与j2。

7、优选的，所述第五电插锁通过第二时间继电器控制电路与正反转调速电机和市电构成电通路，所述第二时间继电器控制电路包括热继电器fr1、继电器km1与km2、熔断器fu1与fu2、急停按钮sb1、触发按钮q1与q2、时间继电器kt1与kt2和第一降压整流器。

8、优选的，所述透明钢化玻璃框与卡罩之间安装有密封条。

9、优选的，所述手动夹持装置包括贯穿水平套设在支撑管外壁上的空心圆板和水平通过防漏轴承贯穿透明钢化玻璃框的第二驱动轴，所述空心圆板的表面内侧沿半径方向均匀分布有若干矩形通槽，所述空心圆板的内腔均匀分布转动安装有位于矩形通槽正下方的第二丝杠副，所述第二丝杠副的移动块顶部固定有延伸到矩形通槽上方的l型隔热瓷块，所述空心圆板的表面外侧与矩形通槽同轴固定有若干挡块，所述第二驱动轴的外端固定有电动扳手连接块，所述第二驱动轴的内端同轴固定有第三电插锁，所述第三电插锁的插销外端固定有圆台凸块，所述第二驱动轴的外壁固定有光电开关，所述空心圆板的四周设置有内凹圆槽，所述第二丝杠副的丝杠延伸到内凹圆槽内侧并端部同轴固定有与圆台凸块相匹配的圆台凹块，所述光电开关与第三电插锁之间通过整流降压器串接有市电和指示灯。

10、优选的，所述分动箱包括安装箱体，所述安装箱体的后侧中央贯穿水平转动安装有动力输入轴，所述安装箱体的内腔两侧均固定有支撑板，两侧所述支撑板与安装箱体的两侧之间均水平贯穿转动安装有动力输出轴，所述安装箱体的内壁后侧水平关于动力输入轴对称安装有第一电插锁和第二电插锁，所述第一电插锁和第二电插锁的插销外壁转动套接有第五锥齿轮，所述动力输入轴的内端固定套接有第六锥齿轮，两侧所述动力输出轴的内端均固定套接有第七锥齿轮，所述第五锥齿轮与左右相邻的第六锥齿轮和第七锥齿轮均连续啮合，所述第一电插锁和第二电插锁分别对应信号连接第一继电器驱动单元和第二继电器驱动单元，所述第一继电器驱动单元和第二继电器驱动单元均信号连接plc控制器。

11、一种金属材料表面热处理加工设备的加工方法，包括如下步骤：首先，打开卡罩将需要热处理的金属材料吊装进入透明钢化玻璃框内，利用手动夹持装置将其固定，再通过正反转调速电机与第一丝杠副配合调整交流电加热感应器的位置，使其接近金属材料的顶部；随后，通过普通调速电机配合分动箱和涡壳风轮组件使透明钢化玻璃框、卡罩和底座构成的空间内的空气被抽出，再利用普通调速电机配合分动箱、传动轴、链轮链条组件和锥齿轮副使支撑管带动手动夹持装置低速转动，同时接通正反转调速电机和交流电加热感应器的电源；最后，金属材料被夹持低速转动，交流电加热感应器上下移动对其加热，不需要人工移动，使受热均匀。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过启动正反转调速电机带动第一丝杠副进行转动，从而使交流电加热感应器对金属材料表面进行上下热处理，不需要人工移动，启动普通调速电机带动支撑管转动，从而带动夹持金属材料的手动夹持装置进行转动，通过旋转的方式使金属材料在进行热处理时受热均匀，避免金属材料在进行表面热处理时出现受热不均的现象，并且加热区域内的空气背抽出，利于热处理，具有创造性。