全自動多工位回轉(zhuǎn)式套圈類零件模壓淬火壓床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種熱處理淬火裝置，特別是一種全自動多工位回轉(zhuǎn)式套圈類零件模壓淬火壓床，該模壓淬火壓床由圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺、固定在圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺上的獨立淬火單元和圓環(huán)形淬火油槽組成，淬火冷卻油通過旋轉(zhuǎn)分配閥及旋轉(zhuǎn)分配閥上的兩個出油口對被淬火的套圈類零件內(nèi)外壁進行噴油淬火。本發(fā)明的技術(shù)方案具有結(jié)構(gòu)獨特，可實現(xiàn)連續(xù)自動淬火功能，同時實現(xiàn)工件上料、淬火、出料的全自動控制，淬火質(zhì)量高、操作簡單、勞動強度低、被淬火的套圈類零件在圓環(huán)形淬火油槽內(nèi)完成淬火過程，部分機構(gòu)浸沒在冷卻油中，環(huán)境潔凈，淬火時不易著火，油煙較少，有利于環(huán)保。
【專利說明】全自動多工位回轉(zhuǎn)式套圈類零件模壓淬火壓床
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種熱處理淬火裝置，特別是一種全自動多工位回轉(zhuǎn)式套圈類零件模壓淬火壓床。
【背景技術(shù)】
[0002]套圈類零件由于零件的壁較薄淬火時容易變形，增大了淬火后的加工余量，特別是對于軸承內(nèi)外套圈的淬火，當(dāng)變形量過大時，造成淬火后的加工余量增大，造成軸承內(nèi)外套圈表面的硬度和金相組織結(jié)構(gòu)不符合要求。為解決套圈類零件淬火過程不可控、變形不規(guī)則造成的返工及廢品率高的問題，人們做了大量的工作，如中國專利局公開的實用新型專利ZL200420086806. 9《一種多工位軸承內(nèi)外圈淬火壓機》中設(shè)計了一種多工位的采用上下模具對被淬火工件的變形進行限制的淬火壓機，一方面解決了軸承套圈的淬火變形問題，另一方面提高了工件的淬火效率。但隨著軸承工業(yè)的不斷發(fā)展和各大軸承企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大，為大型轉(zhuǎn)底爐和連續(xù)加熱的網(wǎng)帶爐配套的連續(xù)高效多工位軸承淬火壓床成為當(dāng)前最為迫切的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是在克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提供一種可進行多工位、連續(xù)淬火，同時利用模具限制被淬火工件變形的全自動多工位回轉(zhuǎn)式套圈類零件淬火壓床。
[0004]為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案是：一種全自動多工位回轉(zhuǎn)式套圈類零件模壓淬火壓床，包括底座和安裝在底座上的床身，在床身上裝有豎直導(dǎo)軌，在豎直導(dǎo)軌的上、下分別安裝上滑塊和下滑塊，上、下滑塊的下面和上面分別安裝有上模具和下模具，且上、下模具的軸線重合，其特征在于在底座上安裝有截面為“U”形的圓環(huán)形淬火油槽，圓環(huán)形淬火油槽底部安裝有支撐輪；
在圓環(huán)形淬火油槽外側(cè)的底座 上均布固定有圓形分布的支撐柱，支撐柱的上端與圓環(huán)形主機架下端面固定相連，兩上模具缸分別固定在圓環(huán)形主機架上對應(yīng)的進料位和出料位，且上模具缸中活塞桿端部安裝有截面為“C”形的轉(zhuǎn)換壓頭，安裝在豎直導(dǎo)軌上的上滑塊的上面上固定安裝有導(dǎo)向輪和懸掛輪，導(dǎo)向輪與轉(zhuǎn)換壓頭相配；
在圓環(huán)形主機架下端面上固定安裝有“L”形環(huán)形支承架，在“L”形環(huán)形支承架中部固定有水平的環(huán)形導(dǎo)軌，上述懸掛輪與環(huán)形導(dǎo)軌相配，在“L”形環(huán)形支承架和環(huán)形導(dǎo)軌的進料位和出料位處開有豁口；
在圓環(huán)形淬火油槽內(nèi)側(cè)的底座上均布固定有圓形分布的回轉(zhuǎn)支承座，在回轉(zhuǎn)支承座上安裝有相對回轉(zhuǎn)支承座旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)支承環(huán)，回轉(zhuǎn)支承環(huán)通過傳動鏈與電機相連，圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺與回轉(zhuǎn)支承環(huán)和圓環(huán)形淬火油槽固定相連；
在圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺的上端面固定有圓形均布的床身，下模具缸均布固定在圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺的下端面，下模具缸中的活塞桿伸出圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺與安裝在豎直導(dǎo)軌上的下滑塊的下端面相連；在圓環(huán)形淬火油槽圓心處的底座上固定有旋轉(zhuǎn)分配閥，旋轉(zhuǎn)分配閥的進油口通過冷卻油進油管路與淬火冷卻油泵相連，旋轉(zhuǎn)分配閥上的兩個出油口分別通過出油管路I和出油管路II與下模具上的冷卻油噴油裝置和給被淬火的套圈類零件外壁淬火的冷卻油噴油裝置相連。
[0005]上述安裝在回轉(zhuǎn)支承座上的回轉(zhuǎn)支承環(huán)為帶內(nèi)齒的環(huán)狀，電機的輸出軸上安裝有與回轉(zhuǎn)支承環(huán)上的內(nèi)齒輪相嚙合的小齒輪。
[0006]在上述底座與圓環(huán)形淬火油槽底部安裝的支撐輪相對應(yīng)位置安裝有環(huán)形軌道。
[0007]在上述圓環(huán)形淬火油槽上端面與圓環(huán)形主機架上對應(yīng)的進料位和出料位處，安裝有進料輥道和出料輥道。
[0008]上述上模具和下模具為圓錐臺體，在圓錐臺體的外圓表面均布有導(dǎo)流槽。
[0009]上述電機為伺服電機，伺服電機與淬火壓床的控制系統(tǒng)相連。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下特點：
1、結(jié)構(gòu)獨特，可實現(xiàn)連續(xù)自動淬火功能。本發(fā)明的技術(shù)方案采用圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺，在圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺上根據(jù)需要安裝有多個獨立的床身單元，通過伺服電機驅(qū)動圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)，同時通過上、下模具缸帶動上、下滑塊沿豎直導(dǎo)軌上下移動，帶動上、下模具對被淬火的套圈類零件進行施壓淬火，一方面可有效防止被淬火的套圈類零件的變形，另一方面可實現(xiàn)連續(xù)自動淬火；
2、由于采用伺服控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺和各獨立淬火單元沿固定方向、以一定的速度平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)，圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺在工件進出料位精確的定位，如配以上下料機械手，可實現(xiàn)工件上料、淬火、出料的全自動淬火過程；
3、淬火質(zhì)量高：對于安裝在各獨立的床身上的淬火單元，上、下滑塊以及與上、下滑塊相連的上、下模具固定在同一根直線導(dǎo)軌上，從而可有效保證被淬火的套圈類零件上、下面的壓力和同心度的一致性和精度，同時通過冷卻油進油管路將淬火油經(jīng)旋轉(zhuǎn)分配閥分流到各個工位，在淬火過程中對被淬火的套圈類零件的內(nèi)徑和外徑進行噴油冷卻，使工件在淬火過程中能夠快速且均勻一致的冷卻，保證了工件淬火后的硬度和組織結(jié)構(gòu)；
4、操作簡單、勞動強度低、工作效率高：本發(fā)明提供的多工位淬火壓床只有一個工件上料位和一個工件出料位，工件的轉(zhuǎn)移距離小，轉(zhuǎn)移時間短，轉(zhuǎn)移路線一定，轉(zhuǎn)移過程中的熱損失少，淬火后工件的一致性和整體性能高。如果采用機械手上下料，將極大地提高本壓床的自動化程度，降低操作人員的勞動強度，同時提高整機工作效率。
[0011]5、本發(fā)明提供的壓床主要適用于最大直徑500mm、最大高度250mm的套圈類零件，如透淬鋼軸承的連續(xù)淬火。該壓床每臺的獨立工位可根據(jù)工件大小設(shè)計6 —12個，每小時最多可完成300件套圈類零件的淬火，生產(chǎn)效率高、自動化程度高；
6、被淬火的套圈類零件在圓環(huán)形淬火油槽內(nèi)完成淬火過程，部分機構(gòu)浸沒在冷卻油中，環(huán)境潔凈，淬火時不易著火，油煙較少，有利于環(huán)保。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]附圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖2為本發(fā)明局部結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖3為本發(fā)明“L”形環(huán)形支承架結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為本發(fā)明I局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]圖中1、2、3、4中，I 一底座、2 —旋轉(zhuǎn)閥支架、3 —電機、4 一回轉(zhuǎn)支承環(huán)、5 —回轉(zhuǎn)
支承座、6 —支撐輪、7 —下模具缸、8 —圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺、9 一床身、10—圓環(huán)形淬火油槽、11一下滑塊、12 —進料棍道、13 —下模具、14 一被淬火的套圈類零件、15 —出油管路I、16 —上模具、17 —出油管路II、18—上滑塊、19 —導(dǎo)向輪、20 —轉(zhuǎn)換壓頭、21—圓環(huán)形主機架，22一上模具缸，23一“L”形環(huán)形支承架、24—懸掛輪、25—豎直導(dǎo)軌，26一支撐柱、27—旋轉(zhuǎn)分配閥、28—出料輥道、29—回油管、30—冷卻油進油管路、31—環(huán)形導(dǎo)軌。
[0014] 如圖1、2、3、4所示，在底座I上安裝有環(huán)形軌道，截面為“U”形的圓環(huán)形淬火油槽10的底部安裝有支撐輪6,在圓環(huán)形淬火油槽外側(cè)的底座上均布固定有圓形分布6根支撐柱26，支撐柱的上端與圓環(huán)形主機架21下端面固定相連，兩上模具缸22分別固定在圓環(huán)形主機架上對應(yīng)的進料位和出料位，且上模具缸中活塞桿下端部安裝有截面為“C”形的轉(zhuǎn)換壓頭20。
[0015]在圓環(huán)形淬火油槽內(nèi)側(cè)的底座上均布固定有圓形分布的回轉(zhuǎn)支承座5,在回轉(zhuǎn)支承座上安裝有可相對回轉(zhuǎn)支承座旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)支承環(huán)4，回轉(zhuǎn)支承環(huán)為帶內(nèi)齒的環(huán)狀，電機3的輸出軸上安裝有與回轉(zhuǎn)支承環(huán)上的內(nèi)齒輪相嚙合的小齒輪，電機采用伺服電機，圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺8與回轉(zhuǎn)支承環(huán)和圓環(huán)形淬火油槽固定相連；在圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺的上端面固定有圓形均布的12個床身9，在每個床身上均安裝在豎直導(dǎo)軌25，形成12個獨立淬火單元；在圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺的下端面均布固定有12個下模具缸7，下模具缸中的活塞桿伸出圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺與安裝在豎直導(dǎo)軌上的下滑塊11的下端面相連。
[0016]在圓環(huán)形淬火油槽圓心處的底座上通過旋轉(zhuǎn)閥支架2，固定有旋轉(zhuǎn)分配閥27，旋轉(zhuǎn)分配閥的進油口通過冷卻油進油管路30與淬火冷卻油泵相連，旋轉(zhuǎn)分配閥上的兩個出油口分別通過出油管路I 15和出油管路II 17分別與下模具上的冷卻油噴油裝置和給被淬火的套圈類零件外壁淬火的冷卻油噴油裝置相連，在圓環(huán)形淬火油槽上裝有回油管29，冷卻油通過回油管返回油池。
[0017]在圓環(huán)形主機架下端面上固定安裝有“L”形環(huán)形支承架23，在“L”形環(huán)形支承架中部固定有水平的環(huán)形導(dǎo)軌31，在“L”形環(huán)形支承架和環(huán)形導(dǎo)軌的進料位和出料位處開有豁口。
[0018]安裝在豎直導(dǎo)軌25上部的上滑塊18的上平面上固定安裝有導(dǎo)向輪19和懸掛輪24,導(dǎo)向輪與轉(zhuǎn)換壓頭相配,懸掛輪與環(huán)形導(dǎo)軌相配。
[0019]本裝置的淬火工作過程如下：
1、本模壓淬火裝置原始位置：位于進料位和出料位的兩下模具缸推動下滑塊和下模具處于上位，位于進料位和出料位的兩上模具缸通過“C”形的轉(zhuǎn)換壓頭和位于其內(nèi)的導(dǎo)向輪將上滑塊與上模具拉升至上位；
2、加熱出爐的被淬火的套圈類零件14由進料輥道12送至本淬火裝置的進料處，由機械手或人工抓取，放入下模具13的上錐面上；
3、啟動按鈕，自動循環(huán)開始：位于進料位的上摸具缸帶動轉(zhuǎn)換壓頭、上滑塊、上模具下行，當(dāng)上模具16的錐面接觸到被淬火的套圈類零件的內(nèi)孔圓角時，由于下模具缸的下腔始終通入調(diào)定的壓縮空氣，而上模具缸的壓力恒大于下模具缸，此時上、下模具缸相對與被淬工件施力，將紅熱的被淬火的套圈類零件壓合在上、下模具之間，實施初始矯正；繼而，上模具缸繼續(xù)加力，當(dāng)加力大于下模具缸調(diào)壓閥的設(shè)定壓力時，調(diào)壓閥溢流、泄氣，上模具缸推動下模具缸下行，將被淬火的套圈類零件與上、下模具一起推入圓環(huán)形淬火油槽內(nèi)，與此同時淬火冷卻油泵工作，將冷卻油通過旋轉(zhuǎn)分配閥分為兩路，一路由出油管路I進入下模具上的冷卻油噴油裝置對被淬火的套圈類零件的內(nèi)表面進行淬火；另一路由出油管路II進入給被淬火的套圈類零件外壁淬火的冷卻油噴油裝置；同時位于出料位的下模具缸上行至上位，由機械手或人工取出送至出料輥道28。
[0020]同時伺服電機通過輸出軸上安裝的與回轉(zhuǎn)支承環(huán)上的內(nèi)齒輪相嚙合的小齒輪，帶動圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺和圓環(huán)形淬火油槽旋轉(zhuǎn)，此時當(dāng)安裝于上滑塊上的導(dǎo)向輪由轉(zhuǎn)換壓頭內(nèi)分離，并和“L”形環(huán)形支承架的下平面充分接觸時圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺停止轉(zhuǎn)動，同時懸掛輪在環(huán)形導(dǎo)軌上旋轉(zhuǎn)至“L”形環(huán)形支承架和環(huán)形導(dǎo)軌的進料位和出料位處開有的豁口位，與環(huán)形導(dǎo)軌脫離，進料處和出料處的兩上模具缸帶動轉(zhuǎn)換壓頭、上滑塊和上模具上升至待料位，出料處的淬火好的被淬工件由下模具缸向上頂至上位，由機械手或人工取出后，旋轉(zhuǎn)工作臺繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，使進料處和出料處的下一個獨立淬火單元中的導(dǎo)向輪進入到轉(zhuǎn)換壓頭內(nèi)，到達工件上料位和出料位，一個工作循環(huán)完成，原位等待下一個循環(huán)的開始。
[0021]在整個淬火過程中，通過伺服電機帶動圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺、固定在圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺上的12個獨立淬火單元和圓環(huán)形淬火油槽旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)向輪和懸掛輪在“L”形環(huán)形支承架下平面和環(huán)形導(dǎo)軌上移動，伺服電機和上、下模具缸的旋轉(zhuǎn)及移動是通過控制系統(tǒng)的計算機程序控制進行 全自動運行。
【權(quán)利要求】
1.一種全自動多工位回轉(zhuǎn)式套圈類零件模壓淬火壓床，包括底座和安裝在底座上的床身，在床身上裝有豎直導(dǎo)軌，在豎直導(dǎo)軌的上、下分別安裝上滑塊和下滑塊，上、下滑塊的下面和上面分別安裝有上模具和下模具，且上、下模具的軸線重合，其特征在于在底座（I)上安裝有截面為“U”形的圓環(huán)形淬火油槽（10)，圓環(huán)形淬火油槽底部安裝有支撐輪（6)； 在圓環(huán)形淬火油槽外側(cè)的底座上均布固定有圓形分布的支撐柱（26),支撐柱的上端與圓環(huán)形主機架（21)下端面固定相連，兩上模具缸（22)分別固定在圓環(huán)形主機架上對應(yīng)的進料位和出料位，且上模具缸中活塞桿端部安裝有截面為“C”形的轉(zhuǎn)換壓頭（20)，安裝在豎直導(dǎo)軌（25)上的上滑塊（18)的上面上固定安裝有導(dǎo)向輪（19)和懸掛輪（24)，導(dǎo)向輪與轉(zhuǎn)換壓頭相配； 在圓環(huán)形主機架下端面上固定安裝有“L”形環(huán)形支承架（23)，在“L”形環(huán)形支承架中部固定有水平的環(huán)形導(dǎo)軌（31)，上述懸掛輪（24)與環(huán)形導(dǎo)軌相配，在“L”形環(huán)形支承架和環(huán)形導(dǎo)軌的進料位和出料位處開有豁口； 在圓環(huán)形淬火油槽內(nèi)側(cè)的底座上均布固定有圓形分布的回轉(zhuǎn)支承座（5)，在回轉(zhuǎn)支承座上安裝有相對回轉(zhuǎn)支承座旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)支承環(huán)（4)，回轉(zhuǎn)支承環(huán)通過傳動鏈與電機（3)相連，圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺（8)與回轉(zhuǎn)支承環(huán)和圓環(huán)形淬火油槽固定相連； 在圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺的上端面固定有圓形均布的床身（9)，下模具缸（7)均布固定在圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺的下端面，下模具缸中的活塞桿伸出圓環(huán)形旋轉(zhuǎn)工作臺與安裝在豎直導(dǎo)軌上的下滑塊（11)的下端面相連； 在圓環(huán)形淬火油槽圓心處的底座上固定有旋轉(zhuǎn)分配閥（27)，旋轉(zhuǎn)分配閥的進油口通過冷卻油進油管路（30)與淬火冷卻油泵相連，旋轉(zhuǎn)分配閥上的兩個出油口分別通過出油管路I (15)和出油管路II (17)與下模具上的冷卻油噴油裝置和給被淬火的套圈類零件外壁淬火的冷卻油噴油裝置相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動多工位回轉(zhuǎn)式套圈類零件模壓淬火壓床，其特征在于上述安裝在回轉(zhuǎn)支承座（5)上的回轉(zhuǎn)支承環(huán)（4)為帶內(nèi)齒的環(huán)狀，電機（3)的輸出軸上安裝有與回轉(zhuǎn)支承環(huán)上的內(nèi)齒輪相嚙合的小齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的全自動多工位回轉(zhuǎn)式套圈類零件模壓淬火壓床，其特征在于在上述底座（I)與圓環(huán)形淬火油槽底部安裝的支撐輪（6)相對應(yīng)位置安裝有環(huán)形軌道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的全自動多工位回轉(zhuǎn)式套圈類零件模壓淬火壓床，其特征在于在上述圓環(huán)形淬火油槽（10)上端面與圓環(huán)形主機架（21)上對應(yīng)的進料位和出料位處，安裝有進料輥道（12 )和出料輥道（28 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的全自動多工位回轉(zhuǎn)式套圈類零件模壓淬火壓床，其特征在于上述上模具（16)和下模具（13)為圓錐臺體，在圓錐臺體的外圓表面均布有導(dǎo)流槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的全自動多工位回轉(zhuǎn)式套圈類零件模壓淬火壓床，其特征在于上述電機（3)為伺服電機，伺服電機與淬火壓床的控制系統(tǒng)相連。
【文檔編號】C21D9/40GK103484632SQ201310460548
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】王國升, 王淑芳, 柳燕, 李翔, 馬海軍, 陳燕斌, 許軍曉 申請人:寧夏機械研究院（有限責(zé)任公司）