專利名稱：薄壁內(nèi)齒圈的輔助淬火工裝與淬火方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種淬火工裝與淬火方法，尤其是涉及一種薄壁內(nèi)齒圈的輔助淬火工裝與淬火方法。
背景技術(shù)：
目前，齒輪箱作為動(dòng)力傳動(dòng)的部件之一，應(yīng)用領(lǐng)域一直就非常廣泛，隨著傳遞功率的越來(lái)越大，使用壽命的越來(lái)越長(zhǎng)，對(duì)于齒輪箱的精度和整機(jī)性能的要求也越高，滲碳淬火內(nèi)齒圈的齒輪箱能夠滿足其傳遞功率大和使用壽命長(zhǎng)的要求，但是內(nèi)齒圈的制造質(zhì)量直接影響整機(jī)的性能。對(duì)于大型、薄壁內(nèi)齒圈在滲碳淬火過(guò)程中的變形控制一直是阻礙滲碳淬火內(nèi)齒圈在齒輪箱中的應(yīng)用。
據(jù)了解國(guó)內(nèi)同類零件曾采用直接淬火，因變形很大而報(bào)廢，國(guó)外某公司同類零件采用專門(mén)設(shè)計(jì)了一套工裝，在淬火過(guò)程中對(duì)變形進(jìn)行強(qiáng)制校正。該工裝外圓的尺寸是根據(jù)內(nèi)齒圈的線膨脹系數(shù)和溫度計(jì)算出來(lái)的，目的是使內(nèi)齒圈在淬火冷卻過(guò)程中通過(guò)模具對(duì)變形進(jìn)行強(qiáng)制校正。使用方法為，先將內(nèi)齒圈進(jìn)行滲碳，滲碳結(jié)束后將內(nèi)齒圈在加熱爐加熱到要求的溫度，此時(shí)內(nèi)齒圈內(nèi)外圓因?yàn)闊崦浝淇s的關(guān)系會(huì)漲大，將爐蓋打開(kāi)，快速把工裝裝進(jìn)內(nèi)齒圈的內(nèi)孔中， 一起放進(jìn)油池進(jìn)行淬火，在淬火過(guò)程中，內(nèi)齒圈的溫度會(huì)迅速降低，內(nèi)外圓尺寸也會(huì)變小，而工裝放進(jìn)去的時(shí)候是常溫狀態(tài)，其外圓尺寸不會(huì)變化，當(dāng)內(nèi)齒圈內(nèi)孔尺寸小到與工裝外圓尺寸一致之后，其齒頂圓就會(huì)緊緊抱死在工裝外圓上，當(dāng)零件完全冷卻后，采用火把對(duì)內(nèi)齒圈的外圓進(jìn)行均勻加熱，當(dāng)內(nèi)齒圈外圓加熱到一定溫度后，由于其內(nèi)外圓的漲大，內(nèi)孔的工裝就能夠取下來(lái)。由于工裝的壁厚很厚，強(qiáng)度很高， 一般變形很小，相應(yīng)內(nèi)齒圈的變形就會(huì)被強(qiáng)制進(jìn)行校正，達(dá)到控制變形的目的。
該種工裝存在的問(wèn)題和缺陷
A、 由于工裝在裝入內(nèi)齒圈的時(shí)候，內(nèi)齒圈還在加熱爐內(nèi)，并且溫度相當(dāng)高，操作人員根本無(wú)法靠近內(nèi)齒圈，更無(wú)法仔細(xì)對(duì)位，所以工裝在裝入的時(shí)候只有靠起吊人員和指揮者的指揮來(lái)裝入，裝入時(shí)間消耗較長(zhǎng)，每裝一次平均需要5分鐘的時(shí)間，時(shí)間長(zhǎng)了內(nèi)齒圈的溫度會(huì)降低，淬火的效果會(huì)受到影響，也就影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且內(nèi)齒圈收縮工裝可能裝不進(jìn)去；且在裝上后，工裝也容易在內(nèi)齒圈中造成傾斜，反而使內(nèi)齒圈的變形增大。
B、 該種工裝只適用于一次淬火一件內(nèi)齒圈的情況， 一般每次淬火一件內(nèi)齒圈的周期需要30多個(gè)小時(shí)，也就是一天多時(shí)間只能淬火一件(一臺(tái)設(shè)備)，大大制約零件的制造效率，無(wú)法滿足大批量的齒輪箱的制造。
C、 內(nèi)齒圈齒頂圓與工裝定徑圓尺寸設(shè)計(jì)不合理，過(guò)盈偏大容易漲裂內(nèi)齒圈，或從內(nèi)齒圈取出時(shí)間較長(zhǎng)或取不出工裝。
D、 淬火后(冷到室溫)將工裝從內(nèi)齒圈取出來(lái)方法不適應(yīng)批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可提高淬火效率的薄壁內(nèi)齒圈輔助淬火工裝與淬火方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是薄壁內(nèi)齒圈輔助淬火工裝，包括與薄壁內(nèi)齒圈的內(nèi)徑相適配的工裝本體以及用于承托薄壁內(nèi)齒圈的料盤(pán)，工裝本體包括可拆卸連接的至少兩個(gè)定徑件，每個(gè)定徑件的高度分別與薄壁內(nèi)齒圈的高度相適配。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，工裝本體包括上定徑件、下定徑件與至少一個(gè)中定徑件，在上定徑件、中定徑件與下定徑件上分別設(shè)置有至少兩個(gè)沿軸線方向?qū)?yīng)布置的通孔，在通孔內(nèi)插入拉桿，拉桿的一端與上定徑件可拆卸連接，另一端與下定徑件可拆卸連接。
進(jìn)一步的是，在上定徑件、中定徑件與下定徑件上分別設(shè)置有至少兩個(gè)沿軸線方向?qū)?yīng)布置的通孔，在通孔內(nèi)插入拉桿，拉桿的一端與上定徑件可拆卸連接，另一端與下定徑件可拆卸連接。
進(jìn)一步的是，拉桿的下端設(shè)置有T型頭，上端設(shè)置有楔槽，在下定徑件上設(shè)置與T型頭相適配的T型槽；拉桿插入通孔內(nèi)后，拉桿上端的楔槽與上定徑件的上表面相適配，在楔槽內(nèi)卡入卡板，拉桿下端的T型頭插入T型槽內(nèi)。
進(jìn)一步的是，在上定徑件的下端設(shè)置有上定位內(nèi)止口，中定徑件的上端設(shè)置有上定位外止口，上定位外止口的外徑等于上定位內(nèi)止口的內(nèi)徑；中定徑件的下端設(shè)置有下定位內(nèi)止口，下定徑件的上端設(shè)置有下定位外止口，下定位內(nèi)止口的內(nèi)徑等于下定位外止口的外徑。
進(jìn)一步的是，在上定徑件的上表面設(shè)置有延伸出上定徑件外表面的至少兩塊定位擋板。
進(jìn)一步的是，在工裝本體上設(shè)置有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，在料盤(pán)上設(shè)置有與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)相適配的粗定位結(jié)構(gòu)。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選方案，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為設(shè)置在工裝本體內(nèi)的導(dǎo)向通孔，粗定位結(jié)構(gòu)為設(shè)置在料盤(pán)上與導(dǎo)向通孔相適配的起吊桿。
進(jìn)一步的是，在工裝本體的頂部設(shè)置有吊鉤。
進(jìn)一步的是，在工裝本體內(nèi)設(shè)置有大徑通孔，在上定徑件、下定徑件的大徑通孔內(nèi)固定
5連接有至少三塊導(dǎo)向板，至少三塊導(dǎo)向板的內(nèi)側(cè)面間形成導(dǎo)向通孔。薄壁內(nèi)齒圈淬火方法，其特征是包括以下步驟
a、 將至少兩件薄壁內(nèi)齒圈沿軸線方向疊放，疊放好后放到加熱爐內(nèi)的料盤(pán)上進(jìn)行加熱
b、 打開(kāi)加熱爐的爐蓋，將至少兩個(gè)可拆卸連接的定徑件組合形成的工裝本體裝入薄壁內(nèi)齒圈的內(nèi)孔中；
c、 將加熱后的薄壁內(nèi)齒圈與工裝本體一并放入淬火介質(zhì)進(jìn)行淬火；
d、 薄壁內(nèi)齒圈完全冷卻后，將至少兩個(gè)可拆卸連接的定徑件拆分，分別加熱各個(gè)定徑件外圓上的薄壁內(nèi)齒圈，將定徑件從薄壁內(nèi)齒圈內(nèi)取出。
進(jìn)一步在工裝本體上設(shè)置有導(dǎo)向通孔，在料盤(pán)上設(shè)置有與導(dǎo)向通孔相適配的起吊桿；則步驟a中將薄壁內(nèi)齒圈放到加熱爐內(nèi)的料盤(pán)上進(jìn)行加熱時(shí)是使薄壁內(nèi)齒圈的內(nèi)孔穿過(guò)起吊桿放到料盤(pán)上；步驟b中是將工裝本體上設(shè)置的導(dǎo)向通孔穿過(guò)起吊桿后使工裝本體裝入薄壁內(nèi)齒圈的內(nèi)孔中；步驟c中是通過(guò)吊起起吊桿將加熱后的薄壁內(nèi)齒圈與工裝本體一并放入淬火介質(zhì)進(jìn)行淬火。
進(jìn)一步的是，在疊放多個(gè)薄壁內(nèi)齒圈時(shí)，在相鄰兩個(gè)薄壁內(nèi)齒圈之間設(shè)置有定位塊。進(jìn)一步的是，在步驟d中加熱薄壁內(nèi)齒圈是采用電感應(yīng)加熱。進(jìn)一步的是，在步驟a之前將薄壁內(nèi)齒圈進(jìn)行滲碳處理。
本發(fā)明的有益效果是通過(guò)將工裝本體設(shè)置為包括至少兩個(gè)定徑件且各個(gè)定徑件的高度分別與薄壁內(nèi)齒圈的高度相適配，則在加熱爐的高度允許的情況下，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩件以上的薄壁內(nèi)齒圈進(jìn)行加熱、淬火處理，可大大提高淬火效率。而通過(guò)在工裝本體上設(shè)置的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，在料盤(pán)上設(shè)置的與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)相適配的粗定位結(jié)構(gòu)。當(dāng)薄壁內(nèi)齒圈加熱到淬火需要的溫度后，將工裝本體上設(shè)置的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)沿料盤(pán)上設(shè)置的粗定位結(jié)構(gòu)裝配到薄壁內(nèi)齒圈的內(nèi)孔中，通過(guò)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)與粗定位結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向定位，可大大縮短整個(gè)淬火操作過(guò)程中將工裝本體裝入到薄壁內(nèi)齒圈內(nèi)孔中的時(shí)間，提高裝配效率；且工裝本體通過(guò)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)與粗定位結(jié)構(gòu)裝配到薄壁內(nèi)齒圈的內(nèi)孔中之后，可避免工裝本體在薄壁內(nèi)齒圈內(nèi)形成傾斜，從而可大大提高淬火后薄壁內(nèi)齒圈的質(zhì)量，尤其適合在各種薄壁件的淬火工藝中推廣使用。


圖l是本發(fā)明工裝本體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖3是將工裝本體裝入薄壁內(nèi)齒圈后的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中的結(jié)構(gòu)放入加熱爐后的示意圖；圖5是上定徑件的結(jié)構(gòu)示意圖6是圖5中D處的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是圖5的俯視圖，圖5是圖7中A—A方向的剖視圖8是中定徑件的結(jié)構(gòu)示意圖9是圖8的俯視圖，圖8是圖9中B—B方向的剖視圖10是圖8中E處的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖ll是下定徑件的結(jié)構(gòu)示意圖12是圖11的俯視圖，圖11是圖12中C一C方向的剖視圖。
圖中標(biāo)記為薄壁內(nèi)齒圈l、料盤(pán)2、起吊桿3、工裝本體4、定位塊5、導(dǎo)向通孔6、上定徑件7、中定徑件8、下定徑件9、吊鉤IO、通孔ll、拉桿12、 T型槽13、卡板14、定位擋板15、上定位內(nèi)止口16、上定位外止口17、下定位內(nèi)止口18、下定位外止口19、大徑通孔20、導(dǎo)向板21。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1 圖12所示，本發(fā)明的薄壁內(nèi)齒圈輔助淬火工裝，包括與薄壁內(nèi)齒圈l的內(nèi)徑相適配的工裝本體4以及用于承托薄壁內(nèi)齒圈1的料盤(pán)2，工裝本體4包括可拆卸連接的至少兩個(gè)定徑件，每個(gè)定徑件的高度分別與薄壁內(nèi)齒圈l的高度相適配。通過(guò)設(shè)置的至少兩個(gè)定徑件且各個(gè)定徑件的高度分別與薄壁內(nèi)齒圈l的高度相適配，在加熱爐的高度允許的情況下，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩件以上的薄壁內(nèi)齒圈l進(jìn)行加熱、淬火處理。如當(dāng)需要同時(shí)對(duì)兩件薄壁內(nèi)齒圈l進(jìn)行加熱、淬火處理時(shí)，可設(shè)置由兩個(gè)定徑件可拆卸連接形成工裝本體4。在將薄壁內(nèi)齒圈l放入加熱爐進(jìn)行加熱時(shí)，需同時(shí)將兩件薄壁內(nèi)齒圈1沿軸線方向疊合后放到加熱爐內(nèi)的料盤(pán)2上，加熱完成后，打開(kāi)爐蓋，將工裝本體4放入到疊合后的兩件薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中，將工裝本體4與薄壁內(nèi)齒圈1形成的整體放入淬火介質(zhì)進(jìn)行淬火，可一次淬火多件薄壁內(nèi)齒圈l，大大提高淬火效率，淬火完成以后使薄壁內(nèi)齒圈l冷卻，然后將可拆卸連接的定徑件進(jìn)行拆分，使得每個(gè)定徑件對(duì)應(yīng)一個(gè)薄壁內(nèi)齒圈l，分別對(duì)每個(gè)薄壁內(nèi)齒圈l進(jìn)行加熱，將定徑件從薄壁內(nèi)齒圈1內(nèi)取出，此時(shí)得到的薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)徑則由于工裝本體4的作用可得到強(qiáng)制校正，使其符合設(shè)計(jì)要求。
在上述實(shí)施方式中，為方便各個(gè)定徑件的裝配與拆卸，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，工裝本體4包括上定徑件7、下定徑件9與至少一個(gè)中定徑件8，在上定徑件7、中定徑件8與下定徑件9上分別設(shè)置有至少兩個(gè)沿軸線方向?qū)?yīng)布置的通孔ll，在通孔11內(nèi)插入拉桿12，拉桿12的一端與上定徑件7可拆卸連接，另一端與下定徑件9可拆卸連接。則在裝配上定徑件7、中定徑件8與下定徑件9時(shí)，將拉桿12插入通孔11內(nèi)而使上定徑件7、中定徑件8與下定徑件9可靠連接，而拉桿12的一端與上定徑件7可拆卸連接，另一端與下定徑件9可拆卸連接，可方便淬火以后將上定徑件7、中定徑件8與下定徑件9拆卸開(kāi)，使每一件上定徑件7、中定徑件8與下定徑件9分別從每一件薄壁內(nèi)齒圈1內(nèi)取出，提高拆卸效率，不會(huì)造成對(duì)薄壁內(nèi)齒圈l的損傷，保證薄壁內(nèi)齒圈1淬火以后的質(zhì)量。
上述實(shí)施方式中的拉桿12與上定徑件7、下定徑件9之間的可拆卸連接可以是采用螺紋連接方式實(shí)現(xiàn)，作為優(yōu)選方式，拉桿12的下端設(shè)置有T型頭，上端設(shè)置有楔槽，在下定徑件9上設(shè)置與T型頭相適配的T型槽13;拉桿12插入通孔11內(nèi)后，拉桿12上端的楔槽與上定徑件7的上表面相適配，在楔槽內(nèi)卡入卡板14，拉桿12下端的T型頭插入T型槽13內(nèi)。這樣，安裝時(shí)，先將拉桿12的下端T型頭插入T型槽13內(nèi)，同時(shí)，拉桿12的上端伸出上定徑件7的上表面，此時(shí)，將卡板14卡入拉桿12上端的楔槽內(nèi)，這樣，拉桿12就被卡固在上定徑件7、中定徑件8與下定徑件9內(nèi)；拆卸時(shí)，將卡板14卸除，拉出拉桿12即可。該方式方便安裝，也便于拆卸。
為使上定徑件7、中定徑件8與下定徑件9在裝配完成后，軸心線在一條豎直線上(即使上定徑件7、中定徑件8與下定徑件9的外圓面分別對(duì)齊)，在上定徑件7的下端設(shè)置有上定位內(nèi)止口16，中定徑件8的上端設(shè)置有上定位外止口17，上定位外止口17的外徑等于上定位內(nèi)止口16的內(nèi)徑；中定徑件8的下端設(shè)置有下定位內(nèi)止口18，下定徑件9的上端設(shè)置有下定位外止口19，下定位內(nèi)止口18的內(nèi)徑等于下定位外止口19的外徑。則裝配時(shí)，將中定徑件8的上定位外止口 17插入到上定徑件7的上定位內(nèi)止口 16內(nèi)，將下定徑件9的下定位外止口 19插入中定徑件8的下定位內(nèi)止口18中，完成裝配。裝配完成后，則可以很好的保證上定徑件7、中定徑件8與下定徑件9的軸心線在一條豎直線上，保證上定徑件7、中定徑件8與下定徑件9形成的工裝本體4與薄壁內(nèi)齒圈1內(nèi)壁的高精度配合。
在工裝本體4上設(shè)置的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)(導(dǎo)向通孔6)以及在料盤(pán)2上設(shè)置的與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)相適配的粗定位結(jié)構(gòu)(起吊桿3)，即可很好防止工裝本體4在薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中造成傾斜，但當(dāng)多次使用以后，可能會(huì)造成起吊桿3與導(dǎo)向通孔6的配合較差，影響工裝本體4的裝入效果，為防止該情況的發(fā)生，在上定徑件7的上表面設(shè)置有延伸出上定徑件7外表面的至少兩塊定位擋板l5。則當(dāng)工裝本體4放到位時(shí)，定位擋板l5的下端面貼合在薄壁內(nèi)齒圈1的上表面上，一是可以確定工裝本體4已經(jīng)在薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中放到位，二是可防止工裝本體4在薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中傾斜，保證在淬火以后薄壁內(nèi)齒圈1的質(zhì)量。當(dāng)薄壁內(nèi)齒圈l在加熱爐內(nèi)加熱完成以后，在薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中放入工裝本體4時(shí)，為了便于工裝本體4裝入到薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中，在工裝本體4上設(shè)置有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，在料盤(pán)2上設(shè)置有與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)相適配的粗定位結(jié)構(gòu)。當(dāng)薄壁內(nèi)齒圈l加熱到淬火需要的溫度后，將工裝本體4上設(shè)置的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)沿料盤(pán)2上設(shè)置的粗定位結(jié)構(gòu)裝配到薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中，通過(guò)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)與粗定位結(jié)構(gòu)的導(dǎo)向定位，可大大縮短將工裝本體4裝入到薄壁內(nèi)齒圈1內(nèi)孔中的時(shí)間，提高裝配效率；且工裝本體4通過(guò)導(dǎo)向結(jié)構(gòu)與粗定位結(jié)構(gòu)裝配到薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中之后，可避免工裝本體4在薄壁內(nèi)齒圈1內(nèi)形成傾斜，從而可大大提高淬火后薄壁內(nèi)齒圈l的質(zhì)量。工裝本體4與薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)徑相適配應(yīng)保證薄壁內(nèi)齒圈1在淬火冷卻以后，工裝本體4的外徑與薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)徑具有一定的過(guò)盈量，使得工裝本體4能有效將薄壁內(nèi)齒圈1的齒頂圓矯正。
在上面的實(shí)施方式中，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)可以是將工裝本體4的底部設(shè)置為過(guò)渡錐，粗定位結(jié)構(gòu)可以是設(shè)置在料盤(pán)2上的錐形孔，在將工裝本體4裝入到薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中時(shí)，使工裝本體4的底部過(guò)渡錐進(jìn)入料盤(pán)2上的錐形孔即可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向定位，或在工裝本體4與料盤(pán)2上分別設(shè)置滑塊導(dǎo)向。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為設(shè)置在工裝本體4內(nèi)的導(dǎo)向通孔6，粗定位結(jié)構(gòu)為設(shè)置在料盤(pán)2上與導(dǎo)向通孔6相適配的起吊桿3。則在將工裝本體4裝入到薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中時(shí)，使導(dǎo)向通孔6沿起吊桿3下落到料盤(pán)2上即可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向定位，同時(shí)，在將工裝本體4與薄壁內(nèi)齒圈l形成的整體放入淬火介質(zhì)進(jìn)行淬火時(shí)，還可以利用吊車吊起起吊桿3將該整體放入淬火介質(zhì)，該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在起到導(dǎo)向定位的同時(shí)，還利于將工裝本體4與薄壁內(nèi)齒圈1形成的整體吊入淬火介質(zhì)中。
在上面的實(shí)施方式中，將工裝本體4放入薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中時(shí)，可以是在工裝本體上端面鉆螺孔，在螺孔內(nèi)安裝起吊桿，但起吊桿長(zhǎng)期使用容易出現(xiàn)斷裂)，作為優(yōu)選的方式，在工裝本體4的頂部設(shè)置有吊鉤10。吊鉤10可以是如圖1中所示的彎鉤形狀，或采用吊環(huán)等結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)。
為了減輕工裝本體4的自重，在工裝本體4內(nèi)設(shè)置有大徑通孔20，在上定徑件7、下定徑件9的大徑通孔20內(nèi)固定連接有至少三塊導(dǎo)向板21，至少三塊導(dǎo)向板21的內(nèi)側(cè)面間形成導(dǎo)向通孔6。這樣，大徑通孔20的所占的空間被掏空后，可減輕工裝本體4的重量，而同時(shí)為了滿足工裝本體4可以沿起吊桿3裝入到薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中，通過(guò)在上定徑件7、下定徑件9的大徑通孔20內(nèi)設(shè)置的至少三塊導(dǎo)向板21，并使導(dǎo)向板21的內(nèi)側(cè)之間形成導(dǎo)向通孔6，即可很好地實(shí)現(xiàn)前述目的，此時(shí)，中定徑件8可直接設(shè)置大徑通孔20，而不需要在其內(nèi)部設(shè)置導(dǎo)向板21，以減輕整個(gè)工裝本體4的自重。其相對(duì)與直接在工裝本體4只設(shè)置一個(gè)導(dǎo)向通孔6的形
9式，可大大減輕工裝本體4的自重，便于吊車對(duì)工裝本體4的吊裝。
薄壁內(nèi)齒圈淬火方法，其特征是包括以下步驟
a、 將至少兩件薄壁內(nèi)齒圈l沿軸線方向疊放，疊放好后放到加熱爐內(nèi)的料盤(pán)2上進(jìn)行加 熱；當(dāng)加熱到要求的溫度后，薄壁內(nèi)齒圈l內(nèi)外圓因?yàn)闊崦浝淇s的關(guān)系會(huì)漲大，此時(shí)，工裝 本體4的外徑小于薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)徑，很容易將工裝本體4放入到薄壁內(nèi)齒圈1內(nèi)。而通過(guò)在 工裝本體4上設(shè)置的導(dǎo)向通孔6，在料盤(pán)2上設(shè)置的與導(dǎo)向通孔6相適配的起吊桿3，則該步驟 中是將薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔穿過(guò)起吊桿3放到料盤(pán)2上，為后續(xù)工裝本體4通過(guò)起吊桿3裝入薄 壁內(nèi)齒圈l的內(nèi)孔做好鋪墊。而在疊放多個(gè)薄壁內(nèi)齒圈l時(shí)，為使多個(gè)薄壁內(nèi)齒圈l疊放準(zhǔn)確
，并使多個(gè)薄壁內(nèi)齒圈1的軸線與起吊桿3相一致，在相鄰兩個(gè)薄壁內(nèi)齒圈l之間設(shè)置有定位 塊5，可便于后續(xù)工裝本體4準(zhǔn)確裝入薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中。
b、 打開(kāi)加熱爐的爐蓋，將至少兩個(gè)可拆卸連接的定徑件組合形成的工裝本體4裝入薄壁 內(nèi)齒圈l的內(nèi)孔中；通過(guò)在工裝本體4上設(shè)置的導(dǎo)向通孔6，在料盤(pán)2上設(shè)置的與導(dǎo)向通孔6相 適配的起吊桿3，則在工裝本體4裝入薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中時(shí)是使導(dǎo)向通孔6裝入到料盤(pán)2上 設(shè)置的起吊桿3，使得在操作時(shí)可以使工裝本體4準(zhǔn)確地裝入薄壁內(nèi)齒圈1的內(nèi)孔中，大大提 高工裝本體4裝入薄壁內(nèi)齒圈1內(nèi)孔中的效率， 一般只需要一分鐘即可完成裝入操作。在該步 驟中，工裝本體4裝入到薄壁內(nèi)齒圈1內(nèi)孔中后，工裝本體4的軸心線與薄壁內(nèi)齒圈1的軸心線 基本一致，而當(dāng)薄壁內(nèi)齒圈l在淬火介質(zhì)中淬火完成以后，薄壁內(nèi)齒圈l的內(nèi)圓則抱緊在工裝 本體4的外圓上，使它們的軸心線一致。
c、 將加熱后的薄壁內(nèi)齒圈1與工裝本體4一并放入淬火介質(zhì)進(jìn)行淬火；在淬火過(guò)程中， 薄壁內(nèi)齒圈l的溫度會(huì)迅速降低，內(nèi)外圓尺寸也會(huì)變小，而工裝本體4放進(jìn)薄壁內(nèi)齒圈1的時(shí) 候是常溫狀態(tài)，在淬火時(shí)其外圓尺寸不會(huì)變化，當(dāng)薄壁內(nèi)齒圈1內(nèi)孔尺寸小到與工裝本體4的 外圓尺寸一致之后，其內(nèi)圈中的齒頂圓就會(huì)緊緊抱死在工裝本體4的外圓上。當(dāng)在料盤(pán)2上設(shè) 置有起吊桿3時(shí)，則該步驟中可通過(guò)吊起起吊桿3將加熱后的薄壁內(nèi)齒圈1與工裝本體4一并放 入淬火介質(zhì)進(jìn)行淬火。
d、 薄壁內(nèi)齒圈l完全冷卻后，將至少兩個(gè)可拆卸連接的定徑件拆分，再分別加熱各個(gè)定 徑件外圓上的薄壁內(nèi)齒圈l，將定徑件從薄壁內(nèi)齒圈l內(nèi)取出。該加熱溫度能使工裝本體4順 利從薄壁內(nèi)齒圈l內(nèi)取出即可，加熱以后，由于薄壁內(nèi)齒圈l內(nèi)外圓的漲大，內(nèi)孔的工裝就能 夠順利取下來(lái)，而在薄壁內(nèi)齒圈l完全冷卻后再加熱，可使薄壁內(nèi)齒圈l淬火后的尺寸達(dá)到與 工裝本體4的外徑相一致；由于工裝本體4的壁厚很厚，強(qiáng)度很高， 一般變形很小，相應(yīng)薄壁 內(nèi)齒圈l的變形就會(huì)被強(qiáng)制進(jìn)行校正，達(dá)到控制變形的目的。在冷卻以后拆分定徑件時(shí)，即當(dāng)工裝本體4包括上定徑件7、中定徑件8、下定徑件9時(shí)，拆分完成后，分別是一個(gè)上定徑件 7的外圓上套一個(gè)薄壁內(nèi)齒圈1， 一個(gè)中定徑件8的外圓上套一個(gè)薄壁內(nèi)齒圈1， 一個(gè)下定徑件 9的外圓上套一個(gè)薄壁內(nèi)齒圈1，分別加熱取出定徑件，可提高其取出的可靠性。在該步驟中 ，為提高各個(gè)定徑件從薄壁內(nèi)齒圈l內(nèi)取出的效率，加熱薄壁內(nèi)齒圈l最好采用電感應(yīng)加熱， 如可采用表淬機(jī)或電感應(yīng)爐等，相對(duì)于采用人工對(duì)薄壁內(nèi)齒圈l進(jìn)行加熱(需要4個(gè)小時(shí)左右 )，該加熱方法可使加熱時(shí)間縮短為40分鐘左右，大大縮短將工裝本體4從薄壁內(nèi)齒圈1內(nèi)取 出的時(shí)間。且加熱時(shí)間越長(zhǎng)，若工裝本體4也隨著漲大后，反而無(wú)法將工裝本體4從薄壁內(nèi)齒 圈1內(nèi)取出。
為了更好地提高薄壁內(nèi)齒圈1的強(qiáng)度，在步驟a之前將薄壁內(nèi)齒圈1進(jìn)行滲碳處理。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1薄壁內(nèi)齒圈輔助淬火工裝，包括與薄壁內(nèi)齒圈(1)的內(nèi)徑相適配的工裝本體(4)以及用于承托薄壁內(nèi)齒圈(1)的料盤(pán)(2)，其特征是工裝本體(4)包括可拆卸連接的至少兩個(gè)定徑件，每個(gè)定徑件的高度分別與薄壁內(nèi)齒圈(1)的高度相適配。
2 如權(quán)利要求l所述的薄壁內(nèi)齒圈輔助淬火工裝，其特征是工裝本 體(4)包括上定徑件(7)、下定徑件(9)與至少一個(gè)中定徑件(8)，在上定徑件(7) 、中定徑件(8)與下定徑件(9)上分別設(shè)置有至少兩個(gè)沿軸線方向?qū)?yīng)布置的通孔(11) ，在通孔(11)內(nèi)插入拉桿(12)，拉桿(12)的一端與上定徑件(7)可拆卸連接，另一 端與下定徑件(9)可拆卸連接。
3 如權(quán)利要求2所述的薄壁內(nèi)齒圈輔助淬火工裝，其特征是拉桿( 12)的下端設(shè)置有T型頭，上端設(shè)置有楔槽，在下定徑件(9)上設(shè)置與T型頭相適配的T型槽(13);拉桿(12)插入通孔(11)內(nèi)后，拉桿(12)上端的楔槽與上定徑件(7)的上表 面相適配，在楔槽內(nèi)卡入卡板(14)，拉桿(12)下端的T型頭插入T型槽(13)內(nèi)。
4 如權(quán)利要求2所述的薄壁內(nèi)齒圈輔助淬火工裝，其特征是在上定 徑件(7)的下端設(shè)置有上定位內(nèi)止口 (16)，中定徑件(8)的上端設(shè)置有上定位外止口 ( 17)，上定位外止口 (17)的外徑等于上定位內(nèi)止口 (16)的內(nèi)徑；中定徑件(8)的下端 設(shè)置有下定位內(nèi)止口 (18)，下定徑件(9)的上端設(shè)置有下定位外止口 (19)，下定位內(nèi) 止口 (18)的內(nèi)徑等于下定位外止口 (19)的外徑。
5 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的薄壁內(nèi)齒圈輔助淬 火工裝，其特征是在上定徑件(7)的上表面設(shè)置有延伸出上定徑件(7)外表面的至少兩 塊定位擋板(15)。
6 如權(quán)利要求5所述的薄壁內(nèi)齒圈輔助淬火工裝，其特征是在工裝 本體(4)上設(shè)置有導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，在料盤(pán)(2)上設(shè)置有與導(dǎo)向結(jié)構(gòu)相適配的粗定位結(jié)構(gòu)。
7 如權(quán)利要求6所述的薄壁內(nèi)齒圈輔助淬火工裝，其特征是導(dǎo)向結(jié)構(gòu)為設(shè)置在工裝本體(4)內(nèi)的導(dǎo)向通孔(6)，粗定位結(jié)構(gòu)為設(shè)置在料盤(pán)(2)上與導(dǎo)向通 孔(6)相適配的起吊桿(3)。
8.如權(quán)利要求7所述的薄壁內(nèi)齒圈輔助淬火工裝，其特征是在工裝 本體(4)的頂部設(shè)置有吊鉤(10)。
9.如權(quán)利要求8所述的薄壁內(nèi)齒圈輔助淬火工裝，其特征是在工裝 本體(4)內(nèi)設(shè)置有大徑通孔(20)，在上定徑件(7)、下定徑件(9)的大徑通孔(20) 內(nèi)固定連接有至少三塊導(dǎo)向板(21)，至少三塊導(dǎo)向板(21)的內(nèi)側(cè)面間形成導(dǎo)向通孔(6 )c
10.薄壁內(nèi)齒圈淬火方法，其特征是包括以下步驟a、 將至少兩件薄壁內(nèi)齒圈(1)沿軸線方向疊放，疊放好后放到加熱爐內(nèi)的料盤(pán)(2) 上進(jìn)行加熱；b、 打開(kāi)加熱爐的爐蓋，將至少兩個(gè)可拆卸連接的定徑件組合形成的工裝本體(4)裝 入薄壁內(nèi)齒圈(1)的內(nèi)孔中；c、 將加熱后的薄壁內(nèi)齒圈(1)與工裝本體(4) 一并放入淬火介質(zhì)進(jìn)行淬火；d、 薄壁內(nèi)齒圈(1)完全冷卻后，將至少兩個(gè)可拆卸連接的定徑件拆分，分別加熱各 個(gè)定徑件外圓上的薄壁內(nèi)齒圈(1)，將定徑件從薄壁內(nèi)齒圈(1)內(nèi)取出。
11.如權(quán)利要求10所述的薄壁內(nèi)齒圈淬火方法，其特征是在工裝本 體(4)上設(shè)置有導(dǎo)向通孔(6)，在料盤(pán)(2)上設(shè)置有與導(dǎo)向通孔(6)相適配的起吊桿( 3);則步驟a中將薄壁內(nèi)齒圈(1)放到加熱爐內(nèi)的料盤(pán)(2)上進(jìn)行加熱時(shí)是使薄壁內(nèi)齒圈(1)的內(nèi)孔穿過(guò)起吊桿(3)放到料盤(pán)(2)上；步驟b中是將工裝本體(4)上設(shè)置的導(dǎo)向 通孔(6)穿過(guò)起吊桿(3)后使工裝本體(4)裝入薄壁內(nèi)齒圈(1)的內(nèi)孔中；步驟c中是 通過(guò)吊起起吊桿(3)將加熱后的薄壁內(nèi)齒圈(1)與工裝本體(4) 一并放入淬火介質(zhì)進(jìn)行 淬火。
12.如權(quán)利要求ll所述的薄壁內(nèi)齒圈淬火方法，其特征是在疊放多 個(gè)薄壁內(nèi)齒圈(1)時(shí)，在相鄰兩個(gè)薄壁內(nèi)齒圈(1)之間設(shè)置有定位塊(5)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10 12中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的薄壁內(nèi)齒圈淬火 方法，其特征是在步驟d中加熱薄壁內(nèi)齒圈(1)是采用電感應(yīng)加熱。
14.如權(quán)利要求10所述的薄壁內(nèi)齒圈淬火方法，其特征是在步驟a 之前將薄壁內(nèi)齒圈(1)進(jìn)行滲碳處理。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種薄壁內(nèi)齒圈的輔助淬火工裝與淬火方法，具有可提高淬火效率的特點(diǎn)。該薄壁內(nèi)齒圈輔助淬火工裝，包括與薄壁內(nèi)齒圈的內(nèi)徑相適配的工裝本體以及用于承托薄壁內(nèi)齒圈的料盤(pán)，工裝本體包括可拆卸連接的至少兩個(gè)定徑件，每個(gè)定徑件的高度分別與薄壁內(nèi)齒圈的高度相適配。其淬火方法為將由至少兩個(gè)可拆卸連接的定徑件組合形成的工裝本體裝入至少兩個(gè)薄壁內(nèi)齒圈的內(nèi)孔中進(jìn)行淬火處理。則在加熱爐的高度允許的情況下，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)兩件以上的薄壁內(nèi)齒圈進(jìn)行加熱、淬火處理，可大大提高淬火效率，尤其適合在各種薄壁件的淬火工藝中推廣使用。
文檔編號(hào)C21D9/40GK101457287SQ200810306678
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者付建平, 毅 劉, 劉繼全, 王永成 申請(qǐng)人:二重集團(tuán)(德陽(yáng))重型裝備股份有限公司