薄圓環(huán)件熱處理夾具和彈簧鋼薄齒片的加工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種薄圓環(huán)件熱處理夾具，包括隔板、芯棒，以及相對設(shè)置的上模板和下模板，多個薄圓環(huán)件疊加組成多組薄圓環(huán)件組，每兩相鄰薄圓環(huán)件組之間通過隔板隔開，隔板開設(shè)有多個過液孔，過液孔連通兩相鄰薄圓環(huán)件組的圓環(huán)形端面，上模板與下模板上均設(shè)有第一安裝孔，緊固件穿過上模板與下模板的第一安裝孔以及過液孔將隔板以及多個薄圓環(huán)件夾緊于上模板與下模板之間。本發(fā)明還公開一種彈簧鋼薄齒片的加工方法。本發(fā)明提出的薄圓環(huán)件熱處理夾具，提高薄圓環(huán)件在淬火和回火后的平面度。
【專利說明】薄圓環(huán)件熱處理夾具和彈簧鋼薄齒片的加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱處理工藝及其輔助設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種薄圓環(huán)件熱處理夾 具和彈簧鋼薄齒片的加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 彈簧鋼薄齒片類零件，其材質(zhì)為65Mn或其他彈簧鋼，有內(nèi)齒或外齒，外徑200mm以 上，厚度為1. 5-4mm。彈簧鋼薄齒片類零件的厚度差要求嚴(yán)，且齒部尺寸公差有較高的要求。 同時，需要熱處理硬度到HRC26-32。由于薄齒片為薄板大尺寸零件，熱處理易產(chǎn)生橢圓變 形，平面度也很難保證。同時彈簧鋼具有回火脆性。
[0003] 傳統(tǒng)的工藝方法如下：第一種方法是采用線切割加工和機(jī)加工相結(jié)合，這種方法 生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)成本奇高；第二種方法是采用原材料球化退火后進(jìn)行精沖成形，最后再 進(jìn)行熱處理。這種方法因熱處理過程中會產(chǎn)生失圓變形，導(dǎo)致一部分齒根圓直徑偏小，零件 需報(bào)廢，另一部分齒根圓直徑偏大，需要增加局部切齒和手工修尺寸工序，嚴(yán)重影響產(chǎn)品的 生產(chǎn)進(jìn)度和成本。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種薄圓環(huán)件熱處理夾具和彈簧鋼薄齒片的加工方 法，旨在提1?彈黃鋼薄齒片的加工效率。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種薄圓環(huán)件熱處理夾具，包括用于薄圓環(huán)件淬火 的隔板、用于所述薄圓環(huán)件回火的芯棒，以及相對設(shè)置的上模板和下模板，其中，多個薄圓 環(huán)件疊加組成多組薄圓環(huán)件組，每兩相鄰所述薄圓環(huán)件組之間通過所述隔板隔開，所述隔 板上開設(shè)有多個用于供淬火液接觸所述薄圓環(huán)件的圓環(huán)形端面的過液孔，所述過液孔連通 兩相鄰所述薄圓環(huán)件組的圓環(huán)形端面，所述上模板與下模板上均設(shè)有第一安裝孔，緊固件 穿過所述上模板與下模板的第一安裝孔以及所述過液孔將所述隔板以及多個薄圓環(huán)件夾 緊于所述上模板與下模板之間，在所述薄圓環(huán)件回火時所述芯棒安裝于所述上模板和下模 板之間、且所述薄圓環(huán)件套設(shè)于所述芯棒上。
[0006] 優(yōu)選地，所述隔板、上模板和下模板的中部上均開設(shè)有與所述薄圓環(huán)件的內(nèi)環(huán)孔 連通的通孔，所述芯棒的上、下兩端分別容納于所述上模板與下模板的通孔中；所述緊固件 為螺栓，所述螺栓設(shè)置有多個，所述第一安裝孔的數(shù)量與所述螺栓對應(yīng)。
[0007] 優(yōu)選地，所述緊固件設(shè)有多個，多個所述緊固件形成內(nèi)圈緊固件組和外圈緊固件 組，其中，所述內(nèi)圈緊固件組位于所述薄圓環(huán)件的內(nèi)環(huán)側(cè)，所述外圈緊固件組位于所述薄圓 環(huán)件的外環(huán)側(cè)。
[0008] 優(yōu)選地，所述內(nèi)圈緊固件組和外圈緊固件組均包括多個所述螺栓，組成所述內(nèi)圈 緊固件組的多個螺栓以及組成所述內(nèi)圈緊固件組的多個螺栓均相對于所述隔板的圓周方 向均勻分布。
[0009] 優(yōu)選地，組成所述內(nèi)圈緊固件組的螺栓個數(shù)少于組成所述外圈緊固件組的螺栓個 數(shù)；所述過液孔的橫截面為垂直于所述隔板軸線的截面，所述過液孔的橫截面呈U形。
[0010] 優(yōu)選地，所述隔板包括環(huán)形的主體以及沿所述主體的外環(huán)側(cè)向外延伸的多個加強(qiáng) 筋，每兩相鄰所述加強(qiáng)筋與所述主體的外環(huán)側(cè)之間的空間形成所述過液孔，所述隔板的內(nèi) 環(huán)孔為其通孔，所述內(nèi)圈緊固件組的螺栓安裝于所述過液孔中；多個所述加強(qiáng)筋在所述隔 板的圓周方向均勻分布。
[0011] 優(yōu)選地，所述芯棒包括容納于所述薄圓環(huán)件組內(nèi)環(huán)側(cè)的圓柱形的本體，以及分別 位于所述本體頂端和底端的第一凸臺和第二凸臺，所述第一凸臺和第二凸臺分別安裝于所 述上模板與下模板的通孔中，所述本體上開設(shè)有供所述螺栓通過的第二安裝孔。
[0012] 本發(fā)明進(jìn)一步提出一種基于上述的薄圓環(huán)件熱處理夾具的彈簧鋼薄齒片的加工 方法，包括以下步驟： 根據(jù)目標(biāo)的薄齒片的尺寸對鋼材預(yù)沖圓環(huán)； 使用圓臺平面磨床對圓環(huán)進(jìn)行打磨，使其與目標(biāo)的薄齒片的厚度差不大于〇. 〇4mm ; 使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片打磨后的圓環(huán)，并對打磨后的圓環(huán)進(jìn)行淬火處 理； 使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片圓環(huán)，并對淬火后的圓環(huán)進(jìn)行回火處理； 將回火后的圓環(huán)精沖成形出薄齒片的外齒和內(nèi)形； 采用手工或振動的方法去掉精沖后的薄齒片的齒部毛刺，得到成形后的薄齒片。
[0013] 優(yōu)選地，所述使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片打磨后的圓環(huán)，并對打磨后 的圓環(huán)進(jìn)行淬火處理的步驟具體包括： 將多個圓環(huán)疊成多組圓環(huán)組，每兩相鄰圓環(huán)組之間通過一隔板隔開； 螺栓穿過下模板后，且保證多個圓環(huán)和隔板穿入內(nèi)圈緊固件組的螺栓中，裝入上模板， 使上模板的第一安裝孔一一對準(zhǔn)下模板的第一安裝孔，并將墊圈套入每一螺栓上； 在每一螺栓上均擰入螺母，將隔板以及多個圓環(huán)夾緊于上模板與下模板之間； 將裝有圓環(huán)的夾具堅(jiān)直放入爐中加熱淬火。
[0014] 優(yōu)選地，所述使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片圓環(huán)，并對淬火后的圓環(huán)進(jìn) 行回火處理的步驟具體包括： 多個螺栓分別穿入下模板的第一安裝孔中，且將芯棒的第一凸臺裝入下模板的通孔 中； 將多個圓環(huán)按淬火后的平面變形方向凸凹一致性，依次疊放穿入芯棒內(nèi)上； 裝入上模板，保證多個螺栓一一對應(yīng)裝入上模板上的第一安裝孔中，且保證芯棒的第 二凸臺位于上模板的通孔中； 將墊圈套入螺栓上，并在每一螺栓上均擰入螺母； 將裝有圓環(huán)的夾具入爐高溫回火3小時后空冷或入油槽油冷。
[0015] 本發(fā)明提出的薄圓環(huán)件熱處理夾具，通過設(shè)置隔板將兩相鄰薄圓環(huán)件組相隔開， 同時隔板上開設(shè)有多個用于供淬火液接觸薄圓環(huán)件的圓環(huán)形端面的過液孔，從而使淬火液 可通過隔板上的過液孔，接觸到薄圓環(huán)件的圓環(huán)形端面，從而保證薄圓環(huán)件在淬火時，淬火 液可充分接觸薄圓環(huán)件，提高了薄圓環(huán)件的淬火硬度，避免軟點(diǎn)產(chǎn)生，同時還保證了薄圓環(huán) 件在淬火后的平面度。另外，本實(shí)施例中，通過設(shè)置芯棒，芯棒不僅對薄圓環(huán)件安裝于夾具 的過程起到導(dǎo)向作用，同時，還可控制薄圓環(huán)件在回火時其內(nèi)環(huán)孔的變形度，回火后不需再 采用熱校平等其他方法校平面度，節(jié)約工序且成本低。因本薄圓環(huán)件熱處理夾具可以保證 薄圓環(huán)件的平面度，因此，將其用于彈簧鋼薄齒片的淬火和回火時，彈簧鋼薄齒片的生產(chǎn)工 藝可使用在熱處理前磨厚度的工藝，避免熱處理后平面度差難磨削的困難，提高了加工效 率，保證產(chǎn)品厚度尺寸精度；使用本薄圓環(huán)件熱處理夾具，可實(shí)現(xiàn)先熱處理后再精沖的工 藝，直接由精沖工序保證薄齒片的內(nèi)、外形尺寸精度，從而可避免因熱處理變形導(dǎo)致尺寸超 差需修齒或報(bào)廢，提高產(chǎn)品一次合格率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明薄圓環(huán)件熱處理夾具優(yōu)選實(shí)施例在薄圓環(huán)件淬火時的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明薄圓環(huán)件熱處理夾具優(yōu)選實(shí)施例在薄圓環(huán)件回火時的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本發(fā)明薄圓環(huán)件熱處理夾具優(yōu)選實(shí)施例中下模板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為圖3所示的下模板的剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5為本發(fā)明薄圓環(huán)件熱處理夾具優(yōu)選實(shí)施例中芯棒的剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6為圖5所示的芯棒的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為本發(fā)明薄圓環(huán)件熱處理夾具優(yōu)選實(shí)施例中隔板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為圖7所示的隔板的剖視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為本發(fā)明彈簧鋼薄齒片的加工方法優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖； 圖10為圖9所示的使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片打磨后的圓環(huán)，并對打磨后 的圓環(huán)進(jìn)行淬火處理的細(xì)化流程圖； 圖11為圖9所示的使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片圓環(huán)，并對淬火后的圓環(huán)進(jìn) 行回火處理的細(xì)化流程圖。
[0017] 本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019] 需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語"橫向"、"縱向"、"上"、"下"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"堅(jiān)直"、"水平"、"頂"、"底"、"內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所 示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，并不是指示或暗示所指的裝 置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限 制。
[0020] 參照圖1和圖2,圖1為本發(fā)明薄圓環(huán)件熱處理夾具優(yōu)選實(shí)施例在薄圓環(huán)件淬火時 的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明薄圓環(huán)件熱處理夾具優(yōu)選實(shí)施例在薄圓環(huán)件回火時的結(jié)構(gòu)示 意圖。
[0021] 本優(yōu)選實(shí)施例中，薄圓環(huán)件熱處理夾具包括用于薄圓環(huán)件50淬火的隔板10、用于 薄圓環(huán)件50回火的芯棒20，以及相對設(shè)置的上模板30和下模板40，其中，多個薄圓環(huán)件50 疊加組成多組薄圓環(huán)件組，每兩相鄰薄圓環(huán)件組之間通過隔板10隔開，隔板10上開設(shè)有多 個用于供淬火液接觸薄圓環(huán)件50的圓環(huán)形端面的過液孔101，過液孔101連通兩相鄰薄圓 環(huán)件組的圓環(huán)形端面，上模板30與下模板40上均設(shè)有第一安裝孔1，緊固件60穿過上模板 30與下模板40的第一安裝孔1以及過液孔101將隔板10以及多個薄圓環(huán)件50夾緊于上 模板30與下模板40之間，在所述薄圓環(huán)件50回火時所述芯棒20安裝于所述上模板30和 下模板40之間、且所述薄圓環(huán)件50套設(shè)于所述芯棒20上。
[0022] 進(jìn)一步地，隔板10、上模板30和下模板40的中部上均開設(shè)有與薄圓環(huán)件50的內(nèi) 環(huán)孔連通的通孔2,芯棒20的上、下兩端分別容納于上模板30與下模板40的通孔2中。隔 板10可選用Q235材質(zhì)。
[0023] 具體地，結(jié)合參照圖1至圖4,上模板30和下模板40均為圓環(huán)形板狀結(jié)構(gòu)。上模 板30和下模板40和下模板40的厚度相等。本實(shí)施例中，緊固件60為螺栓，當(dāng)然，在其它 變形實(shí)施例中，緊固件60也可采用其它結(jié)構(gòu)，本發(fā)明對此不作限定。本實(shí)施例中，螺栓設(shè)置 有多個，第一安裝孔1的數(shù)量與螺栓對應(yīng)，從而使薄圓環(huán)件50可以被緊固地夾緊于上模板 30與下模板40之間，可提高薄圓環(huán)件50在熱處理時的平面度。
[0024] 進(jìn)一步地，結(jié)合參照圖3和圖4,在下模板40上開設(shè)有多個用于容納螺栓頭部的沉 孔3,從而使螺栓穿入下模板40時不突出，保證本薄圓環(huán)件熱處理夾具可堅(jiān)直放入爐內(nèi)，減 小薄圓環(huán)件50在淬火或回火過程中的變形量。
[0025] 結(jié)合參照圖5和圖6,芯棒20包括容納于薄圓環(huán)件組內(nèi)環(huán)側(cè)的圓柱形的本體21， 以及分別位于本體21頂端和底端的第一凸臺22和第二凸臺23,第一凸臺22和第二凸臺23 分別安裝于上模板30與下模板40的通孔2中，本體21上開設(shè)有供螺栓通過的第二安裝孔 24。本實(shí)施例中，第二安裝孔24設(shè)置有六個，與組成內(nèi)圈緊固件組的緊固件的數(shù)量相同。
[0026] 在將本薄圓環(huán)件熱處理夾具用于大尺寸的薄圓環(huán)件50淬火時，此時，芯棒20閑置 不用。將多個薄圓環(huán)件50疊成多組薄圓環(huán)件組，一組薄圓環(huán)件可包括1至4個薄圓環(huán)件 50。每組薄圓環(huán)件組的薄圓環(huán)件50個數(shù)相同，本實(shí)施例中，每組薄圓環(huán)件包括兩個薄圓環(huán) 件50,即每兩個薄圓環(huán)件50通過一隔板10隔開。將多個螺栓穿入下模板40的第一安裝孔 1后，將薄圓環(huán)件50和隔板10穿入內(nèi)圈緊固件組的螺栓中，然后裝入上模板30,保證上模 板30的第一安裝孔1 一一對準(zhǔn)下模板40的第一安裝孔1，以供螺栓穿過，然后將1至4個 墊圈70組成的墊圈組套入每一螺栓上，并擰入螺母80,從而將隔板10以及多個薄圓環(huán)件 50夾緊于上模板30與下模板40之間；最后，將裝有薄圓環(huán)件50的夾具堅(jiān)直放入爐中加熱 淬火。
[0027] 在將本薄圓環(huán)件熱處理夾具用于大尺寸的薄圓環(huán)件50回火時，使用芯棒20,隔板 10閑置不用。首先，將多個螺栓分別穿入下模板40的第一安裝孔1，將芯棒20的第一凸臺 22裝入下模板40的通孔2中，并保證螺栓對應(yīng)裝入第一安裝孔1中；然后，將薄圓環(huán)件50 按淬火后的平面變形方向凸凹一致性，依次疊放穿入芯棒20內(nèi)上；裝入上模板30,保證多 個螺栓一一對應(yīng)裝入上模板30上的第一安裝孔1中，且保證芯棒20的第二凸臺23位于上 模板30的通孔2中；再分別將1至4個墊圈70組成的墊圈組穿入螺栓上，并擰入螺母80 ; 最后，將裝有薄圓環(huán)件50的夾具入爐高溫回火3小時后空冷或入油槽油冷。
[0028] 本實(shí)施例提出的薄圓環(huán)件熱處理夾具，通過設(shè)置隔板10將兩相鄰薄圓環(huán)件組相 隔開，同時隔板10上開設(shè)有多個用于供淬火液接觸薄圓環(huán)件50的圓環(huán)形端面的過液孔 101，從而使淬火液可通過隔板10上的過液孔101，接觸到薄圓環(huán)件50的圓環(huán)形端面，從而 保證薄圓環(huán)件50在淬火時，淬火液可充分接觸薄圓環(huán)件50,提高了薄圓環(huán)件50的淬火硬 度，避免軟點(diǎn)產(chǎn)生，同時還保證了薄圓環(huán)件50在淬火后的平面度。另外，本實(shí)施例中，通過 設(shè)置芯棒20,芯棒20不僅對薄圓環(huán)件50安裝于夾具的過程起到導(dǎo)向作用，同時，還可控制 薄圓環(huán)件50在回火時其內(nèi)環(huán)孔的變形度，回火后不需再采用熱校平等其他方法校平面度， 節(jié)約工序且成本低。因本薄圓環(huán)件熱處理夾具可以保證薄圓環(huán)件50的平面度，因此，將其 用于彈簧鋼薄齒片的淬火和回火時，彈簧鋼薄齒片的生產(chǎn)工藝可使用在熱處理前磨厚度的 工藝，避免熱處理后平面度差難磨削的困難，提高了加工效率，保證產(chǎn)品厚度尺寸精度；使 用本薄圓環(huán)件熱處理夾具，可實(shí)現(xiàn)先熱處理后再精沖的工藝，直接由精沖工序保證薄齒片 的內(nèi)、外形尺寸精度，從而可避免因熱處理變形導(dǎo)致尺寸超差需修齒或報(bào)廢，提高產(chǎn)品一次 合格率。
[0029] 另外，隔板10、上模板30和下模板40的中部上均開設(shè)有與薄圓環(huán)件50的內(nèi)環(huán)孔 連通的通孔2,從而可提高淬火液的流動性，使淬火液能夠充分接觸薄圓環(huán)件50,進(jìn)一步提 高了薄圓環(huán)件50的淬火硬度。
[0030] 進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，緊固件60設(shè)有多個，多個緊固件60形成內(nèi)圈緊固件組和 外圈緊固件組，其中，內(nèi)圈緊固件組位于薄圓環(huán)件50的內(nèi)環(huán)側(cè)，外圈緊固件組位于薄圓環(huán) 件50的外環(huán)側(cè)。
[0031] 內(nèi)圈緊固件組和外圈緊固件組均包括多個螺栓，組成內(nèi)圈緊固件組的多個螺栓以 及組成內(nèi)圈緊固件組的多個螺栓均相對于隔板10的圓周方向均勻分布。此時，同理，上模 板30與下模板40的第一安裝孔1均形成有內(nèi)、外兩圈，以和組成內(nèi)圈緊固件組和外圈緊固 件組的螺栓--對應(yīng)。
[0032] 本實(shí)施例中，組成內(nèi)圈緊固件組的螺栓個數(shù)要少于組成外圈緊固件組的螺栓個 數(shù)。此時，可將薄圓環(huán)件50可以被緊固地夾緊于上模板30與下模板40之間，從而進(jìn)一步 提高薄圓環(huán)件50在熱處理時的平面度。
[0033] 本實(shí)施例中，組成內(nèi)圈緊固件組的螺栓個數(shù)為6,組成外圈緊固件組的螺栓個數(shù)為 18。
[0034] 具體地，結(jié)合參照圖7和圖8,本實(shí)施例中，過液孔101的橫截面為垂直于隔板10 軸線的截面，過液孔101的橫截面呈U形。隔板10包括環(huán)形的主體11以及沿主體11的外 環(huán)側(cè)向外延伸的多個加強(qiáng)筋12,每兩相鄰加強(qiáng)筋12與主體11的外環(huán)側(cè)之間的空間形成過 液孔101，隔板10的內(nèi)環(huán)孔為其通孔2,內(nèi)圈緊固件組的螺栓安裝于過液孔101中。多個加 強(qiáng)筋12在隔板10的圓周方向均勻分布。
[0035] 本實(shí)施例中，過液孔101設(shè)置有6至18個。隔板10的結(jié)構(gòu)設(shè)置原則是必須保證 其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的前提下，盡可能增大淬火液與薄圓環(huán)件50的接觸面積。
[0036] 本實(shí)施例中，通過設(shè)置這種結(jié)構(gòu)的過液孔101，從而提高了淬火液與薄圓環(huán)件50 的接觸面積，進(jìn)而進(jìn)一步提高了薄圓環(huán)件50的淬火硬度。
[0037] 本發(fā)明進(jìn)一步還提出一種彈簧鋼薄齒片的加工方法。
[0038] 參照圖9,圖9為本發(fā)明彈簧鋼薄齒片的加工方法優(yōu)選實(shí)施例的流程示意圖。
[0039] 本優(yōu)選實(shí)施例中，一種基于上述的薄圓環(huán)件熱處理夾具的彈簧鋼薄齒片的加工方 法，包括以下步驟： 步驟S10,根據(jù)目標(biāo)的薄齒片的尺寸對鋼材預(yù)沖圓環(huán)； 步驟S20,使用圓臺平面磨床對圓環(huán)進(jìn)行打磨，使其與目標(biāo)的薄齒片的厚度差不大于 0. 04mm ； 步驟S30,使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片打磨后的圓環(huán)，并對打磨后的圓環(huán)進(jìn) 行淬火處理； 步驟S40,使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片圓環(huán)，并對淬火后的圓環(huán)進(jìn)行回火處 理； 步驟S50，將回火后的圓環(huán)精沖成形出薄齒片的外齒和內(nèi)形； 步驟S60,采用手工或振動的方法去掉精沖后的薄齒片的齒部毛刺，得到成形后的薄齒 片。
[0040] 具體地，參照圖10,步驟S30具體包括： 步驟S301，將多個圓環(huán)疊成多組圓環(huán)組，每兩相鄰圓環(huán)組之間通過一隔板隔開； 步驟S302,螺栓穿過下模板后，且保證多個圓環(huán)和隔板穿入內(nèi)圈緊固件組的螺栓中，裝 入上模板，使上模板的第一安裝孔一一對準(zhǔn)下模板的第一安裝孔，并將墊圈套入每一螺栓 上； 步驟S303,在每一螺栓上均擰入螺母，將隔板以及多個圓環(huán)夾緊于上模板與下模板之 間； 步驟S304,將裝有圓環(huán)的夾具堅(jiān)直放入爐中加熱淬火。
[0041 ] 具體地,參照圖11,步驟S40具體包括： 步驟S401，多個螺栓分別穿入下模板的第一安裝孔中，且將芯棒的第一凸臺裝入下模 板的通孔中； 步驟S402,將多個圓環(huán)按淬火后的平面變形方向凸凹一致性，依次疊放穿入芯棒內(nèi) 上； 步驟S403,裝入上模板，保證多個螺栓一一對應(yīng)裝入上模板上的第一安裝孔中，且保證 芯棒的第二凸臺位于上模板的通孔中； 步驟S404,將墊圈套入螺栓上，并在每一螺栓上均擰入螺母； 步驟S405,將裝有圓環(huán)的夾具入爐高溫回火3小時后空冷或入油槽油冷。
[0042] 本實(shí)施例提出的彈簧鋼薄齒片的加工方法，成形后的薄齒片與目標(biāo)的薄齒片厚度 差不大于0. 04mm，齒根圓直徑等尺寸公差不超過±0. 1mm。與傳統(tǒng)方法對比，本發(fā)明開拓了 先熱處理再精沖成形的加工途徑，提高了一次合格率和效率。另外，本實(shí)施例中，通過在熱 處理前磨厚度，避免熱處理后平面度差難磨削的困難，提高了加工效率，同時保證產(chǎn)品厚度 尺寸精度；通過熱處理后再精沖，直接由精沖工序保證薄齒片的內(nèi)、外形尺寸精度，從而可 避免因熱處理變形導(dǎo)致尺寸超差需修齒或報(bào)廢，提高了加工效率，提高產(chǎn)品一次合格率。另 夕卜，本實(shí)施例中，使用上述的薄圓環(huán)件熱處理夾具，提高圓環(huán)淬火效果，實(shí)現(xiàn)50-100片/夾 同時淬火，不僅提高圓環(huán)淬火硬度均勻性，同時，無硬度軟點(diǎn)；另外，還可避免零件掛裝淬火 所產(chǎn)生的翹曲變形。使用上述的薄圓環(huán)件熱處理夾具，實(shí)現(xiàn)50-100片/夾同時回火，回火 后需入油槽冷卻，避免零件回火變形和開裂。
[0043] 以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā) 明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均 同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種薄圓環(huán)件熱處理夾具，其特征在于，包括用于薄圓環(huán)件淬火的隔板、用于所述薄 圓環(huán)件回火的芯棒，以及相對設(shè)置的上模板和下模板，其中，多個薄圓環(huán)件疊加組成多組薄 圓環(huán)件組，每兩相鄰所述薄圓環(huán)件組之間通過所述隔板隔開，所述隔板上開設(shè)有多個用于 供淬火液接觸所述薄圓環(huán)件的圓環(huán)形端面的過液孔，所述過液孔連通兩相鄰所述薄圓環(huán)件 組的圓環(huán)形端面，所述上模板與下模板上均設(shè)有第一安裝孔，緊固件穿過所述上模板與下 模板的第一安裝孔以及所述過液孔將所述隔板以及多個薄圓環(huán)件夾緊于所述上模板與下 模板之間，在所述薄圓環(huán)件回火時所述芯棒安裝于所述上模板和下模板之間、且所述薄圓 環(huán)件套設(shè)于所述芯棒上。
2. 如權(quán)利要求1所述的薄圓環(huán)件熱處理夾具，其特征在于，所述隔板、上模板和下模板 的中部上均開設(shè)有與所述薄圓環(huán)件的內(nèi)環(huán)孔連通的通孔，所述芯棒的上、下兩端分別容納 于所述上模板與下模板的通孔中；所述緊固件為螺栓，所述螺栓設(shè)置有多個，所述第一安裝 孔的數(shù)量與所述螺栓對應(yīng)。
3. 如權(quán)利要求2所述的薄圓環(huán)件熱處理夾具，其特征在于，所述緊固件設(shè)有多個，多個 所述緊固件形成內(nèi)圈緊固件組和外圈緊固件組，其中，所述內(nèi)圈緊固件組位于所述薄圓環(huán) 件的內(nèi)環(huán)側(cè)，所述外圈緊固件組位于所述薄圓環(huán)件的外環(huán)側(cè)。
4. 如權(quán)利要求3所述的薄圓環(huán)件熱處理夾具，其特征在于，所述內(nèi)圈緊固件組和外圈 緊固件組均包括多個所述螺栓，組成所述內(nèi)圈緊固件組的多個螺栓以及組成所述內(nèi)圈緊固 件組的多個螺栓均相對于所述隔板的圓周方向均勻分布。
5. 如權(quán)利要求4所述的薄圓環(huán)件熱處理夾具，其特征在于，組成所述內(nèi)圈緊固件組的 螺栓個數(shù)少于組成所述外圈緊固件組的螺栓個數(shù)；所述過液孔的橫截面為垂直于所述隔板 軸線的截面，所述過液孔的橫截面呈U形。
6. 如權(quán)利要求4所述的薄圓環(huán)件熱處理夾具，其特征在于，所述隔板包括環(huán)形的主體 以及沿所述主體的外環(huán)側(cè)向外延伸的多個加強(qiáng)筋，每兩相鄰所述加強(qiáng)筋與所述主體的外環(huán) 側(cè)之間的空間形成所述過液孔，所述隔板的內(nèi)環(huán)孔為其通孔，所述內(nèi)圈緊固件組的螺栓安 裝于所述過液孔中；多個所述加強(qiáng)筋在所述隔板的圓周方向均勻分布。
7. 如權(quán)利要求2至6中任意一項(xiàng)所述的薄圓環(huán)件熱處理夾具，其特征在于，所述芯棒包 括容納于所述薄圓環(huán)件組內(nèi)環(huán)側(cè)的圓柱形的本體，以及分別位于所述本體頂端和底端的第 一凸臺和第二凸臺，所述第一凸臺和第二凸臺分別安裝于所述上模板與下模板的通孔中， 所述本體上開設(shè)有供所述螺栓通過的第二安裝孔。
8. -種基于如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的薄圓環(huán)件熱處理夾具的彈簧鋼薄齒片 的加工方法，其特征在于，包括以下步驟： 根據(jù)目標(biāo)的薄齒片的尺寸對鋼材預(yù)沖圓環(huán)； 使用圓臺平面磨床對圓環(huán)進(jìn)行打磨，使其與目標(biāo)的薄齒片的厚度差不大于〇. 〇4mm ; 使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片打磨后的圓環(huán)，并對打磨后的圓環(huán)進(jìn)行淬火處 理； 使用薄圓環(huán)件熱處理夾具一次夾緊多片圓環(huán)，并對淬火后的圓環(huán)進(jìn)行回火處理； 將回火后的圓環(huán)精沖成形出薄齒片的外齒和內(nèi)形； 采用手工或振動的方法去掉精沖后的薄齒片的齒部毛刺，得到成形后的薄齒片。
9. 如權(quán)利要求8所述的彈簧鋼薄齒片的加工方法，其特征在于，所述使用薄圓環(huán)件熱 處理夾具一次夾緊多片打磨后的圓環(huán)，并對打磨后的圓環(huán)進(jìn)行淬火處理的步驟具體包括： 將多個圓環(huán)疊成多組圓環(huán)組，每兩相鄰圓環(huán)組之間通過一隔板隔開； 螺栓穿過下模板后，且保證多個圓環(huán)和隔板穿入內(nèi)圈緊固件組的螺栓中，裝入上模板， 使上模板的第一安裝孔一一對準(zhǔn)下模板的第一安裝孔，并將墊圈套入每一螺栓上； 在每一螺栓上均擰入螺母，將隔板以及多個圓環(huán)夾緊于上模板與下模板之間； 將裝有圓環(huán)的夾具堅(jiān)直放入爐中加熱淬火。
10.如權(quán)利要求8所述的彈簧鋼薄齒片的加工方法，其特征在于，所述使用薄圓環(huán)件熱 處理夾具一次夾緊多片圓環(huán)，并對淬火后的圓環(huán)進(jìn)行回火處理的步驟具體包括： 多個螺栓分別穿入下模板的第一安裝孔中，且將芯棒的第一凸臺裝入下模板的通孔 中； 將多個圓環(huán)按淬火后的平面變形方向凸凹一致性，依次疊放穿入芯棒內(nèi)上； 裝入上模板，保證多個螺栓一一對應(yīng)裝入上模板上的第一安裝孔中，且保證芯棒的第 二凸臺位于上模板的通孔中； 將墊圈套入螺栓上，并在每一螺栓上均擰入螺母； 將裝有圓環(huán)的夾具入爐高溫回火3小時后空冷或入油槽油冷。
【文檔編號】C21D9/40GK104120240SQ201410376024
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月1日
【發(fā)明者】張正威, 郭銀芳, 王祖華 申請人:武漢華夏精沖技術(shù)有限公司