專利名稱：金屬桿件熱處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及到金屬零部件熱處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到金屬桿件 的熱處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
在金屬桿件熱處理當中，由于金屬桿件的熱處理只是表面熱處理工 藝，把零件的表面加熱到指定的溫度，就可進行淬火、回火、或者退火等 必須的熱處理工藝步驟。利用高頻電流在零部件的趨表效應(yīng)，對金屬桿件 以工頻、中頻或者高頻電流加熱，是最有效、迅速和節(jié)省能源的辦法。而 在使用工頻、中頻或者高頻電流加熱工件來進行熱處理的情況下，工件的 傳送是一個關(guān)鍵的工藝步驟。為了使高頻率電流加熱時，金屬桿件能被均 勻地加熱，金屬桿件在通過高頻輸出裝置的時候，應(yīng)當不但沿著送料方向 軸向進給，而且要使金屬桿件自身旋轉(zhuǎn)。因此，如何實現(xiàn)熱處理的金屬桿 件的有效旋轉(zhuǎn)進給，以及調(diào)整旋轉(zhuǎn)和軸向進給的速度，往往成為決定熱處 理質(zhì)量的關(guān)鍵之處。一般情況下，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)進給的方式是采用三輥旋轉(zhuǎn)進給或者兩輥旋轉(zhuǎn) 進給的方式，這些裝置的夾輥把金屬桿件夾在當中，并且夾輥之間互相成 一定的角度，夾輥旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生使金屬桿件一邊軸向進給、 一邊旋轉(zhuǎn)的力， 使得金屬桿件能夠按照工藝要求的旋轉(zhuǎn)進給速度進行熱處理。這些裝置有 效地解決了工件的熱處理需求，但也存在一些問題。由于三輥或者兩輥旋轉(zhuǎn)進給裝置會在金屬桿件上形成一定的壓力，對于工件表面會產(chǎn)生一些破壞，這在金屬桿件是螺紋稈件或者表面精度要求 較高的情況下，往往會造成一些工件的損壞。而且這些裝置因為比較復雜， 必然會帶來制造成本的提高。在熱處理過程當中，特別是靠近加熱部分的 進給裝置，因為高溫，很容易被損壞，進一步增大了維護的成本。而且， 這些裝置安裝和調(diào)整比較麻煩， 一般的技工不易勝任有關(guān)的調(diào)整工作。實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種新的金屬桿件熱處理設(shè)備。 根據(jù)本實用新型的設(shè)備，可以有效地解決上述存在的問題，能夠完成 金屬桿件的旋轉(zhuǎn)進給的技術(shù)要求，而且調(diào)整使用非常容易，制造和維護成 本大大降低。在很多情況下，本實用新型的設(shè)備使熱處理的金屬桿件的損 壞降低。對于螺紋桿件或者表面精度要求較高的情況下更為有效。根據(jù)本實用新型的金屬桿件熱處理設(shè)備，包括在供料位置安置的送料 裝置、在供料位置之后設(shè)置的感應(yīng)淬火加熱裝置、向所述感應(yīng)淬火加熱裝 置供能的感應(yīng)淬火功率發(fā)生裝置、在所述感應(yīng)淬火加熱裝置之后設(shè)置的淬 火冷卻裝置、在供料位置之后直到所述感應(yīng)冷卻裝置之后的卸料位置之間 設(shè)置的送料裝置，其特征是，在供料位置安置的、以及在供料位置之后直 到卸料位置之間設(shè)置的送料裝置是由輥輪軸線和金屬桿件軸向進給方向成15-80度的多個單輥輥輪組成的。它還包括在所述的淬火冷卻裝置之后設(shè)置的感應(yīng)回火加熱裝置、向所 述回火加熱裝置供能的感應(yīng)回火功率發(fā)生裝置、以及在所述的感應(yīng)回火加 熱裝置之后到卸料位置之間設(shè)置的、輥輪軸線和金屬桿件軸向進給方向成 15-80度的多個單輥輥輪組成的送料裝置。在所述的感應(yīng)回火加熱裝置之后設(shè)置回火冷卻裝置。所述的送料裝置的輥輪的軸線和金屬桿件軸向進給方向成30-60度。 所述的送料裝置的輥輪的兩端和中間之間形成的兩個圓錐體的圓錐 面的弧所對應(yīng)的弦與輥輪的軸線之間的夾角為5-80度，最好為25-65度。


以下結(jié)合說明書附圖，對本實用新型作進一步說明并給出其實施例。圖1為金屬桿件熱處理設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型的送料單輥輥輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
圖1當中的11是用作為送料進給裝置的、使金屬桿件產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和軸向 進給兩種運動的多個單輥輥輪。它設(shè)置在熱處理工藝線的一開始的供料部 分，也設(shè)置在隨后的淬火、回火以及冷卻、卸料部分。！^輪11輸送金屬桿 件一邊沿著送料方向軸向進給， 一邊旋轉(zhuǎn)進入感應(yīng)淬火加熱裝置12加熱， 裝置12由感應(yīng)淬火功率發(fā)生裝置13供能。金屬桿件隨后進入淬火冷卻裝 置14。經(jīng)過處理以后的金屬桿件被送到卸料部分等待卸料。如圖2所示，輥輪11是做成圖示的形狀，即輥輪的中間直徑要小于兩 端直徑。輥輪的兩端和中間之間形成兩個圓錐體，圓錐體的錐面21、 22 呈近似圓弧形。使得圓錐體的圓錐面和工件外徑有較好的接觸，以驅(qū)動金 屬桿件。圖1中的輥輪11的軸線安置得和金屬桿件軸向進給方向為30-60度， 角度大小取決于金屬桿件的直徑和材料。由于輥輪的軸線不是垂直于工件 的軸向進給方向，當輥輪旋轉(zhuǎn)時，輥輪圓錐體的圓錐面21、 22就不但會 產(chǎn)生一個沿軸向進給方向驅(qū)動金屬桿件前進的力，還會產(chǎn)生一個驅(qū)使金屬 桿件旋轉(zhuǎn)的力。輥輪的軸線和軸向進給方向之間的角度越大，也就是說，平輪輥輪驅(qū)動的方式，金屬桿件就軸向進給較快， 而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩較小。反之，金屬桿件的軸向進給較慢，而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn) 力矩較大。在整個熱處理過程當中使用的多個單輥輥輪11由一個馬達13，通過 完全相同的減速系統(tǒng)19驅(qū)動。因此，所有的輥輪11有著相同的旋轉(zhuǎn)速度。 這樣做的好處是，由于所有的輥輪ll的輥輪形狀相同，而且所有的輥輪軸 線和金屬桿件軸向進給方向所成的角度在熱處理同一種工件時也相同，在 旋轉(zhuǎn)速度相同的情況下，由輥輪的圓錐面21、 22所驅(qū)動的金屬桿件的旋 轉(zhuǎn)速度以及軸向進給速度相同。使得在整個熱處理過程當中，工件的旋轉(zhuǎn) 進給速度完全相同，不會引起后面的工件追擊前面的工件的情況。馬達13的轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)，馬達13的轉(zhuǎn)速越高，輥輪11的旋轉(zhuǎn)速度越 高，金屬桿件的旋轉(zhuǎn)及軸向進給速度越高。通過調(diào)節(jié)馬達13的轉(zhuǎn)速來改變輥輪11的旋轉(zhuǎn)速度，從而改變金屬桿 件的旋轉(zhuǎn)及軸向進給速度。而且，改變輥輪11的軸線和金屬桿件軸向進給 方向之間的角度，也會在相同的輥輪11的旋轉(zhuǎn)速度下產(chǎn)生不同的金屬桿件 軸向進給速度，和不同大小的使金屬桿件旋轉(zhuǎn)的力矩。因此，當金屬桿件直徑比較大，需要選擇較小的輥輪軸線和軸向進給 方向之間的角度，以得到較大的使金屬桿件旋轉(zhuǎn)的力矩。而由于金屬桿件' 直徑比較大，需要的加熱時間也較長，就要降低馬達13的轉(zhuǎn)速，使工件 軸向進給速度降低。反之，當金屬桿件直徑比較小時，工件不能在感應(yīng)淬火加熱裝置中停 留時間過長而造成過熱，就要提高馬達13的轉(zhuǎn)速，提高工件軸向進給的 速度。而因為金屬桿件直徑比較小時，不需要較大的旋轉(zhuǎn)力矩，輥輪軸線 和軸向進給方向之間的角度可以較小，也可進一步提高工件軸向進給的速度。根據(jù)金屬桿件的直徑和材料可以確定輥輪11的軸線和金屬桿件軸向 進給方向之間的角度，而且要確定最佳的金屬桿件的旋轉(zhuǎn)進給速度，而得 到最適宜的淬火加熱溫度、最適宜的冷卻速度，得到最好的熱處理結(jié)果。輥輪11的兩端和中間之間形成的兩個圓錐體的圓錐角度要視金屬桿件的直徑來確定。金屬桿件的直徑越大，圓錐面21、 22所形成的圓弧半 徑越大，圓錐面21或22的弧所對應(yīng)的弦和輥輪的軸線夾角越小。視金屬 桿件的直徑不同，這個角度為5-80度，通常為25-65度。因此，金屬桿件 的直徑不同，使用輥輪的形狀也不同。在淬火冷卻以后，如果沒有回火工序或者其它工序，金屬桿件就送到 卸料位置。這一部分的傳送輥輪11是仍然使輥輪軸線和軸向進給方向之間 成一定的角度，還是使輥輪軸線和軸向進給方向之間成90度，而采用平 輪輥輪方式驅(qū)動，都是可以的。根據(jù)工件的要求，經(jīng)過淬火處理的金屬桿件也可以被進行回火熱處 理。在金屬桿件淬火冷卻裝置14之后要設(shè)置感應(yīng)回火加熱裝置15，而由 感應(yīng)回火功率發(fā)生裝置16供能給裝置15。如果需要以液體來冷卻回火加 熱后的金屬桿件，還需要設(shè)置回火冷卻裝置。在金屬桿件淬火冷卻裝置14 之后，直到回火冷卻裝置以后，這當中的進給裝置仍然要和淬火過程當中 所用的進給裝置相同，而且要有相同的輥輪軸線和工件軸向進給方向之間 的角度，有著相同的軸向進給、旋轉(zhuǎn)速度，以保證和淬火過程的旋轉(zhuǎn)進給 同步。至于在回火冷卻以后，金屬桿件應(yīng)當送到卸料位置，這一部分的傳 送輥輪是否也要使輥輪軸線和軸向進給方向之間成一定的角度，還是采用 平輪輥輪方式驅(qū)動，都是可以的。作為本實用新型的一個實施例，選用了直徑為8毫米的45號鋼桿件。使用上述的熱處理設(shè)備，感應(yīng)淬火功率發(fā)生裝置13供給感應(yīng)淬火加熱裝 置12用的功率。淬火冷卻是用水冷卻、感應(yīng)回火功率發(fā)生裝置16供給感 應(yīng)回火加熱裝置15用的功率，回火冷卻采用空氣冷卻。采用的輥輪11的圓錐面21或22的弧所對應(yīng)的弦和輥輪的軸線夾角為 45-75度。輥輪軸線和軸向進給方向之間成45-80度，通過調(diào)節(jié)馬達13的轉(zhuǎn)速來 改變輥輪11的旋轉(zhuǎn)速度和桿件軸向進給速度。作為本實用新型的另一個實施例，選用了直徑為20毫米的45號鋼桿 件。使用上述的熱處理設(shè)備，功率發(fā)生裝置B供給淬火加熱裝置12用的 功率，淬火冷卻是用水冷卻。功率發(fā)生裝置16供給回火加熱裝置15用的 功率，回火冷卻采用空氣冷卻。采用的輥輪ll的圓錐面21或22的弧所對應(yīng)的弦和輥輪的軸線夾角為 35-65度。輥輪軸線和軸向進給方向之間成35-65度，通過調(diào)節(jié)馬達13的轉(zhuǎn)速來 改變輥輪11的旋轉(zhuǎn)速度和軸向進給速度。作為本實用新型的再一個實施例，選用了直徑為68毫米的45號鋼桿 件。使用上述的熱處理設(shè)備，功率發(fā)生裝置13供給淬火加熱裝置12用的 功率，淬火冷卻是用水冷卻、功率發(fā)生裝置16供給回火加熱裝置15用的 功率，回火冷卻采用空氣冷卻。采用的輥輪11的圓錐面21或22的弧所對應(yīng)的弦和輥輪的軸線夾角為 15-45度。輥輪軸線和軸向進給方向之間成20-40度，通過調(diào)節(jié)馬達13的轉(zhuǎn)速來 改變輥輪11的旋轉(zhuǎn)速度和軸向進給速度。在這些實施例當中都使用了淬火和回火加熱、冷卻裝置，也可以根據(jù)金屬桿件的要求，只采用淬火工藝裝置。淬火和回火的加熱功率要根據(jù)工 件的規(guī)格不同而改變。工件直徑越大，所需的功率自然也就越大。由于采 用的是單輥輥輪的旋轉(zhuǎn)進給裝置，設(shè)備的結(jié)構(gòu)非常簡單， 一般的技工在規(guī) 定的工藝條件下都能操作，經(jīng)過熱處理后的工件的性能都能夠達到要求。 所述的設(shè)備調(diào)整和操作靈活方便，除了調(diào)節(jié)輥輪軸線和軸向進給方向之間的角度，通常只要調(diào)節(jié)馬達13的轉(zhuǎn)速就可以適應(yīng)不同直徑的工件的要求。 易于控制，可進行連續(xù)生產(chǎn)操作，大大提高了生產(chǎn)效率。本實用新型的金屬桿件的熱處理方法及其設(shè)備同樣適用于淬火、回火 以外的其它熱處理的工藝過程，比如退火等。金屬桿件熱處理的過程開始 送料階段以及結(jié)束時的卸料階段，可以以手工操作方式實現(xiàn)，也可以加上 自動上料和自動卸料裝置來改善。在卸料階段使輥輪軸線和軸向進給方向 之間的角度和熱處理過程中的輥輪軸線角度相同，還是直接使輥輪軸線和 軸向進給方向之間成90度，而采用平輪輥輪方式驅(qū)動，加快卸料。這些 都是在本實用新型的基本技術(shù)方案的基礎(chǔ)上進一步的變化，并沒有超出本 實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.金屬桿件熱處理設(shè)備，包括在供料位置安置的送料裝置、在供料位置之后設(shè)置的感應(yīng)淬火加熱裝置、向所述感應(yīng)淬火加熱裝置供能的感應(yīng)淬火功率發(fā)生裝置、在所述感應(yīng)淬火加熱裝置之后設(shè)置的淬火冷卻裝置、以及在供料位置之后直到所述感應(yīng)冷卻裝置之后的卸料位置之間設(shè)置的送料裝置，其特征是，上述的在供料位置安置的、以及在供料位置之后直到卸料位置之間設(shè)置的送料裝置是由輥輪軸線和金屬桿件軸向進給方向成15-80度的多個單輥輥輪組成的。
2、 如權(quán)利要求1的金屬桿件熱處理設(shè)備，其特征在于，它還包括在 所述的淬火冷卻裝置之后設(shè)置的感應(yīng)回火加熱裝置、向所述回火加熱裝置 供能的感應(yīng)回火功率發(fā)生裝置、以及在所述的感應(yīng)回火加熱裝置之后到卸 料位置之間設(shè)置的、輥輪軸線和金屬桿件軸向進給方向成15-80度的多個 單輥輥輪組成的送料裝置。
3、 如權(quán)利要求2的金屬桿件熱處理設(shè)備，其特征在于，在所述的感 應(yīng)回火加熱裝置之后設(shè)置回火冷卻裝置。
4、 如權(quán)利要求1或2的金屬桿件熱處理設(shè)備，其特征在于，所述的 送料裝置的輥輪的軸線和金屬桿件軸向進給方向成30-60度。
5、 如權(quán)利要求1或2的金屬桿件熱處理設(shè)備，其特征在于，所述的 送料裝置的輥輪的兩端和中間之間形成的兩個圓錐體的圓錐面的弧所對 應(yīng)的弦與輥輪的軸線之間的夾角為5-80度。
6、 如權(quán)利要求5的金屬桿件熱處理設(shè)備，其特征在于，所述的送料 裝置的輥輪的兩端和中間之間形成的兩個圓錐體的圓錐面的弧所對應(yīng)的 弦與輥輪的軸線之間的夾角為25-65度。
專利摘要金屬桿件熱處理設(shè)備包括多個單輥輥輪組成的送料裝置、感應(yīng)淬火加熱裝置、感應(yīng)淬火功率發(fā)生裝置、淬火冷卻裝置、以及必要的感應(yīng)回火加熱裝置、感應(yīng)回火功率發(fā)生裝置。輥輪的軸線和金屬桿件軸向進給方向成一定角度安置，輥輪的兩端和中間之間形成的兩個圓錐體的圓錐面的弧所對應(yīng)的弦與輥輪的軸線之間的夾角為一定角度。設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整和操作簡單、靈活、方便，易于控制，可進行連續(xù)生產(chǎn)操作，大大提高了生產(chǎn)效率。
文檔編號C21D1/00GK201162027SQ20082000613
公開日2008年12月10日 申請日期2008年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月5日
發(fā)明者姜文國 申請人:姜文國