一種重型汽車簧端鞍座內(nèi)腔中頻淬火工藝及定位夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車零件的熱加工方法，尤其涉及一種重型汽車簧端鞍座內(nèi)腔中頻淬火工藝及定位夾具。適用于小批量、多品種重型汽車簧端鞍座內(nèi)腔圓弧底面及兩側(cè)面的表面淬火。
【背景技術(shù)】
[0002]簧端鞍座在車輛上是一種關(guān)鍵零件。如CN203005007U公開的“一種重型載重車后平衡懸架中、后車橋橫向限位裝置”，主要包括車架，安裝在所述車架上的彈簧鋼板與中、后車橋，與所述中、后車橋配合安裝的簧端鞍座，以及與所述簧端鞍座匹配設(shè)置的滾輪機(jī)構(gòu)；在所述車架上，簧端鞍座靠近彈簧鋼板兩端設(shè)置?；啥税白纫诬囕v承載的載荷，還有隨車輛的運(yùn)動(dòng)傳遞板簧的減震沖擊功能。為保了證車輛的正常運(yùn)行，簧端鞍座應(yīng)具備強(qiáng)度高、韌性好、耐磨損的特性，在設(shè)計(jì)中通常采用中碳鋼或中碳合金結(jié)構(gòu)鋼(ZG310-570、ZG40Cr等)精鑄件經(jīng)正火、機(jī)加工后進(jìn)行局部表面淬火處理，要求框體內(nèi)腔圓弧底面及兩側(cè)面硬化層深度3?5mm，表面硬度為HRC ^ 50。簧端鞍座的加工工藝流程一般采用:鑄造、清砂、正火處理、機(jī)加(定位孔、螺紋孔、安裝面)、局部表面淬火、回火、檢驗(yàn)。
[0003]目前簧端鞍座熱處理加工方法主要有:①火焰加熱淬火工藝；②中頻同時(shí)加熱噴射冷卻淬火工藝；③中頻同時(shí)加熱浸液冷卻淬火工藝；④整體加熱淬火工藝；⑤中頻連續(xù)加熱噴射冷卻淬火工藝。方法①存在加熱不均勻，且不安全的缺點(diǎn)。方法②、③具有加工效率高，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，適合于大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，但需要中頻設(shè)備具有高的輸出功率，對(duì)感應(yīng)器的設(shè)計(jì)、制造要求高。方法④雖然加工工藝簡(jiǎn)單，但存在變形大、非硬化部位硬度偏高、韌性差、易于發(fā)生淬火裂紋，且能源消耗大、生產(chǎn)周期長(zhǎng)的問題。
[0004]而中頻連續(xù)加熱噴射冷卻淬火工藝具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)可利用現(xiàn)有輸出功率較低的設(shè)備；(2)感應(yīng)器設(shè)計(jì)、制造相對(duì)容易；(3)—種感應(yīng)器可處理多個(gè)零件，工裝費(fèi)用低。但是，對(duì)于重型汽車簧端鞍座種類異型構(gòu)件的內(nèi)腔采用中頻連續(xù)加熱噴射冷卻淬火處理，還必須開發(fā)適用于簧端鞍座的定位夾具和制定相應(yīng)的熱處理工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種重型汽車簧端鞍座內(nèi)腔中頻淬火工藝，能夠縮短生產(chǎn)周期、提高生產(chǎn)效率，并能夠減少設(shè)備和工裝投入，降低了生產(chǎn)成本；此外，還能降低能耗，減少廢氣、廢液排放，有利于環(huán)境保護(hù)。適用于重型汽車簧端鞍座等異型構(gòu)件內(nèi)腔的表面熱處理。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供一種重型汽車簧端鞍座內(nèi)腔中頻淬火的定位夾具，其能夠適用于重型汽車簧端鞍座內(nèi)腔表面熱處理，滿足連續(xù)加熱噴射冷卻淬火的要求。
[0007]本發(fā)明所述的一種重型汽車簧端鞍座內(nèi)腔中頻淬火的定位夾具，包括支座，該支座由底板和兩塊平行連接在底板兩邊的立板構(gòu)成，其特征是:
一轉(zhuǎn)軸的中部與一旋轉(zhuǎn)臂的一端配合，所述轉(zhuǎn)軸的兩端分別與所述兩塊立板的上端部配合連接；
一油缸的一端與所述支座的底板鉸接、另一端與所述旋轉(zhuǎn)臂另一端的下面鉸接；在油缸的作用下，旋轉(zhuǎn)臂能夠繞轉(zhuǎn)軸正反旋轉(zhuǎn)；
一連接架通過多顆螺栓連接在所述旋轉(zhuǎn)臂的另一端上。
[0008]進(jìn)一步，所述連接架包括第一立板、與第一立板平行的第二立板、設(shè)在第一立板和第二立板之間的兩塊相互平行的橫板，所述第一立板與所述旋轉(zhuǎn)臂的另一端連接；在所述第二立板的中心部位設(shè)有定位軸，在靠近所述第二立板上邊的中部設(shè)有限位塊，在所述第二立板的左上角部設(shè)有豎立槽，在所述第二立板的左第二立板的左下角部、右上角部和右下角部分別設(shè)有螺孔。
[0009]本發(fā)明所述的一種重型汽車簧端鞍座內(nèi)腔中頻淬火工藝，對(duì)重型汽車簧端鞍座框體內(nèi)腔的圓弧底面和兩側(cè)面進(jìn)行表面熱處理，使用的中頻加熱設(shè)備的電源輸出功率80?90KW，頻率為3200?4000HZ，包括步驟如下:
第一步，將定位夾具安裝固定在淬火機(jī)床上；
第二步，將重型汽車簧端鞍座裝夾在定位夾具上，并將重型汽車簧端鞍座下面的定位孔裝在定位夾具的連接架上的定位軸上，重型汽車簧端鞍座下面的槽對(duì)準(zhǔn)連接架上的限位塊，插入壓桿及插銷即可；
第三步，將感應(yīng)器的一端裝在中頻加熱設(shè)備上、另一端與重型汽車簧端鞍座框體內(nèi)腔對(duì)應(yīng)；
第四步，調(diào)整重型汽車簧端鞍座內(nèi)腔圓弧底面和兩個(gè)側(cè)面與感應(yīng)器的另一端之間的間隙，間隙控制在2?3mm的范圍，以實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)腔圓弧面、第一側(cè)面和第二側(cè)面的均勻加熱；第五步，調(diào)整定位夾具的旋轉(zhuǎn)速度，轉(zhuǎn)速控制在0.15 - 0.17 r /分的范圍，保證重型汽車整簧端鞍座的內(nèi)腔圓弧底面和兩側(cè)面的加熱溫度和電流透入深度，以確保淬火后獲得較高的表面硬度及淬硬層深度；
第六步，啟動(dòng)中頻加熱設(shè)備和淬火機(jī)床對(duì)重型汽車簧端鞍座的內(nèi)腔圓弧底面及兩側(cè)面進(jìn)行連續(xù)加熱并噴射冷卻液淬火，加熱溫度為870°C?890°C，(定位夾具的旋轉(zhuǎn)速度即為加熱時(shí)間)，冷卻液為重量濃度0.2?0.4%的聚乙烯醇水溶液，通過連續(xù)加熱并及時(shí)噴射冷卻，即完成對(duì)簧端鞍座的框體內(nèi)腔圓弧底面及兩側(cè)面的表面淬火，并否利用余熱回火；熱處理后的表面硬度為HRC45-50，淬火硬化層深度為3-5mm。
[0010]進(jìn)一步，所述感應(yīng)器包括連接板、一端與連接板連接的匯流條、與匯流條一端連接的冷卻液接、與匯流條另一端連接的仿形感應(yīng)圈。
[0011]進(jìn)一步，在所述仿形感應(yīng)圈上加裝有導(dǎo)磁體，以提高加熱效率。
[0012]本發(fā)明的有益效果:由于要求的設(shè)備的輸出功率低(80-90KW)，可利用現(xiàn)有閑置設(shè)備，減少了設(shè)備投入；降低了能耗，縮短了生產(chǎn)周期、提高了生產(chǎn)效率，由于感應(yīng)器有較強(qiáng)的通用性而降低了工裝費(fèi)用，進(jìn)而降低了生產(chǎn)成本，降低能耗，減少廢氣、廢液排放，有利于環(huán)境保護(hù)。特別適合小批量多品種重型汽車簧端鞍座等異型件框體內(nèi)腔表面淬火。
【附圖說明】
[0013]圖1是重型汽車簧端鞍座的示意圖；
圖2是圖1的左視圖； 圖3是重型汽車簧端鞍座的軸測(cè)圖。
[0014]圖4是定位夾具的示意圖；
圖5是定位夾具的軸測(cè)圖；
圖6是定位夾具的連接架的示意圖；
圖7是連接架的軸測(cè)圖。
[0015]圖8是感應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖9是重型汽車簧端鞍座與仿形感應(yīng)器和定位夾具的使用狀態(tài)示意圖。
[0017]圖中:1 一重型汽車簧端鞍座，11 一定位孔，12 —圓弧底面，13 —第一內(nèi)側(cè)面，14 一第二內(nèi)側(cè)面，15 —安裝孔；
2一定位夾具，21 —支座，22 —油缸，23 —旋轉(zhuǎn)臂，24 —轉(zhuǎn)軸，25 —連接架，26 —螺栓；
3一感應(yīng)器，31 —連接板，32 —匯流條，33 —冷卻液接頭，34 —仿形感應(yīng)圈，35 —導(dǎo)磁體；
4一壓桿一插銷；
51 一第一立板，52 —第二立板，53 —橫板，54 —定位軸，55 —限位塊，56 —豎立槽，57 一螺孔。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0019]參見圖1、圖2和圖3所示的重型汽車簧端鞍座1，整體為框體結(jié)構(gòu)，為保了證車輛的正常運(yùn)行，簧端鞍座應(yīng)具備強(qiáng)度高、韌性好、耐磨損的特性，通常采用ZG40Cr或ZG310-570等中碳結(jié)構(gòu)鋼制作。重型汽車簧端鞍座的下面中心部位設(shè)有定位孔11，四個(gè)角部分別設(shè)有安裝孔15，框體內(nèi)腔的圓弧底面12、第一內(nèi)側(cè)面13和第一內(nèi)側(cè)面14需要做表面熱處理，以提高硬度，增強(qiáng)耐磨性。對(duì)于重型汽車簧端鞍座種類異型構(gòu)件的內(nèi)腔采用中頻連續(xù)加熱噴射冷卻淬火處理最為適宜，本發(fā)明提供以下定位夾具和中頻淬火工藝。
[0020]參見圖4、圖5、圖6、圖7、圖8和圖9，本發(fā)明所述的一種重型汽車簧端鞍座內(nèi)腔中頻淬火的定位夾具2，包括支座21，該支座由底板和兩塊平行連接在底板兩邊的立板構(gòu)成，其特征是:
一轉(zhuǎn)軸24的中部與一旋轉(zhuǎn)臂23的一端配合，所述轉(zhuǎn)軸的兩端分別與所述兩塊立板的上端部配合連接；
一油缸22的一端與所述支座的底板鉸接、另一端與所述旋轉(zhuǎn)臂23另一端的下面鉸接；在油缸的作用下，旋轉(zhuǎn)臂能夠繞轉(zhuǎn)軸正反旋轉(zhuǎn)；所述油缸既是定位夾具的動(dòng)力來源，也是定位夾具的調(diào)速、轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過控制油缸的進(jìn)、出油量，即可控制活塞桿的伸縮速度，達(dá)到變速的目的，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)淬火周期的動(dòng)力供給、變速和旋轉(zhuǎn)。由于采用液壓