全自动多工位回转式套圈类零件模压淬火压床

摘要

本发明涉及一种热处理淬火装置，特别是一种全自动多工位回转式套圈类零件模压淬火压床，该模压淬火压床由圆环形旋转工作台、固定在圆环形旋转工作台上的独立淬火单元和圆环形淬火油槽组成，淬火冷却油通过旋转分配阀及旋转分配阀上的两个出油口对被淬火的套圈类零件内外壁进行喷油淬火。本发明的技术方案具有结构独特，可实现连续自动淬火功能，同时实现工件上料、淬火、出料的全自动控制，淬火质量高、操作简单、劳动强度低、被淬火的套圈类零件在圆环形淬火油槽内完成淬火过程，部分机构浸没在冷却油中，环境洁净，淬火时不易着火，油烟较少，有利于环保。

说明书

技术领域

本发明涉及一种热处理淬火装置，特别是一种全自动多工位回转式套圈类零件模压淬火压床。

背景技术

套圈类零件由于零件的壁较薄淬火时容易变形，增大了淬火后的加工余量，特别是对于轴承内外套圈的淬火，当变形量过大时，造成淬火后的加工余量增大，造成轴承内外套圈表面的硬度和金相组织结构不符合要求。为解决套圈类零件淬火过程不可控、变形不规则造成的返工及废品率高的问题，人们做了大量的工作，如中国专利局公开的实用新型专利ZL200420086806.9《一种多工位轴承内外圈淬火压机》中设计了一种多工位的采用上下模具对被淬火工件的变形进行限制的淬火压机，一方面解决了轴承套圈的淬火变形问题，另一方面提高了工件的淬火效率。但随着轴承工业的不断发展和各大轴承企业生产规模的不断扩大，为大型转底炉和连续加热的网带炉配套的连续高效多工位轴承淬火压床成为当前最为迫切的需求。

发明内容

本发明是在克服上述现有技术所存在的缺陷，提供一种可进行多工位、连续淬火，同时利用模具限制被淬火工件变形的全自动多工位回转式套圈类零件淬火压床。

为实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种全自动多工位回转式套圈类零件模压淬火压床,包括底座和安装在底座上的床身，在床身上装有竖直导轨，在竖直导轨的上、下分别安装上滑块和下滑块，上、下滑块的下面和上面分别安装有上模具和下模具，且上、下模具的轴线重合，其特征在于在底座上安装有截面为“U”形的圆环形淬火油槽，圆环形淬火油槽底部安装有支撑轮；

在圆环形淬火油槽外侧的底座上均布固定有圆形分布的支撑柱，支撑柱的上端与圆环形主机架下端面固定相连，两上模具缸分别固定在圆环形主机架上对应的进料位和出料位，且上模具缸中活塞杆端部安装有截面为“C”形的转换压头，安装在竖直导轨上的上滑块的上面上固定安装有导向轮和悬挂轮，导向轮与转换压头相配；

在圆环形主机架下端面上固定安装有“L”形环形支承架，在“L”形环形支承架中部固定有水平的环形导轨，上述悬挂轮与环形导轨相配，在“L”形环形支承架和环形导轨的进料位和出料位处开有豁口；

在圆环形淬火油槽内侧的底座上均布固定有圆形分布的回转支承座，在回转支承座上安装有相对回转支承座旋转的回转支承环，回转支承环通过传动链与电机相连，圆环形旋转工作台与回转支承环和圆环形淬火油槽固定相连；

在圆环形旋转工作台的上端面固定有圆形均布的床身，下模具缸均布固定在圆环形旋转工作台的下端面，下模具缸中的活塞杆伸出圆环形旋转工作台与安装在竖直导轨上的下滑块的下端面相连；

在圆环形淬火油槽圆心处的底座上固定有旋转分配阀，旋转分配阀的进油口通过冷却油进油管路与淬火冷却油泵相连，旋转分配阀上的两个出油口分别通过出油管路Ⅰ和出油管路Ⅱ与下模具上的冷却油喷油装置和给被淬火的套圈类零件外壁淬火的冷却油喷油装置相连。

上述安装在回转支承座上的回转支承环为带内齿的环状，电机的输出轴上安装有与回转支承环上的内齿轮相啮合的小齿轮。

在上述底座与圆环形淬火油槽底部安装的支撑轮相对应位置安装有环形轨道。

在上述圆环形淬火油槽上端面与圆环形主机架上对应的进料位和出料位处，安装有进料辊道和出料辊道。

上述上模具和下模具为圆锥台体，在圆锥台体的外圆表面均布有导流槽。

上述电机为伺服电机，伺服电机与淬火压床的控制系统相连。 

本发明的技术方案具有以下特点：

1、结构独特，可实现连续自动淬火功能。本发明的技术方案采用圆环形旋转工作台，在圆环形旋转工作台上根据需要安装有多个独立的床身单元，通过伺服电机驱动圆环形旋转工作台旋转，同时通过上、下模具缸带动上、下滑块沿竖直导轨上下移动，带动上、下模具对被淬火的套圈类零件进行施压淬火，一方面可有效防止被淬火的套圈类零件的变形，另一方面可实现连续自动淬火；

2、由于采用伺服控制系统，可实现圆环形旋转工作台和各独立淬火单元沿固定方向、以一定的速度平稳的旋转，圆环形旋转工作台在工件进出料位精确的定位，如配以上下料机械手，可实现工件上料、淬火、出料的全自动淬火过程；

3、淬火质量高：对于安装在各独立的床身上的淬火单元，上、下滑块以及与上、下滑块相连的上、下模具固定在同一根直线导轨上，从而可有效保证被淬火的套圈类零件上、下面的压力和同心度的一致性和精度，同时通过冷却油进油管路将淬火油经旋转分配阀分流到各个工位，在淬火过程中对被淬火的套圈类零件的内径和外径进行喷油冷却，使工件在淬火过程中能够快速且均匀一致的冷却，保证了工件淬火后的硬度和组织结构；

4、操作简单、劳动强度低、工作效率高：本发明提供的多工位淬火压床只有一个工件上料位和一个工件出料位，工件的转移距离小，转移时间短，转移路线一定，转移过程中的热损失少，淬火后工件的一致性和整体性能高。如果采用机械手上下料，将极大地提高本压床的自动化程度，降低操作人员的劳动强度，同时提高整机工作效率。

5、本发明提供的压床主要适用于最大直径500mm、最大高度250mm的套圈类零件，如透淬钢轴承的连续淬火。该压床每台的独立工位可根据工件大小设计6—12个，每小时最多可完成300件套圈类零件的淬火，生产效率高、自动化程度高；

6、被淬火的套圈类零件在圆环形淬火油槽内完成淬火过程，部分机构浸没在冷却油中，环境洁净，淬火时不易着火，油烟较少，有利于环保。

附图说明

附图1为本发明的结构示意图；

附图2为本发明局部结构示意图；

附图3为本发明“L”形环形支承架结构示意图;

附图4为本发明I局部放大结构示意图。

具体实施方式

图中1、2、3、4中，1－底座、2－旋转阀支架、3－电机、4－回转支承环、5－回转支承座、6－支撑轮、7－下模具缸、8－圆环形旋转工作台、9－床身、10—圆环形淬火油槽、11—下滑块、12－进料辊道、13－下模具、14－被淬火的套圈类零件、15－出油管路Ⅰ、16－上模具、17－出油管路Ⅱ、18—上滑块、19－导向轮、20－转换压头、21—圆环形主机架，22—上模具缸，23—“L”形环形支承架、24—悬挂轮、25—竖直导轨，26—支撑柱、27—旋转分配阀、28—出料辊道、29—回油管、30—冷却油进油管路、31—环形导轨。

如图1、2、3、4所示，在底座1上安装有环形轨道，截面为“U”形的圆环形淬火油槽10的底部安装有支撑轮6，在圆环形淬火油槽外侧的底座上均布固定有圆形分布6根支撑柱26，支撑柱的上端与圆环形主机架21下端面固定相连，两上模具缸22分别固定在圆环形主机架上对应的进料位和出料位，且上模具缸中活塞杆下端部安装有截面为“C”形的转换压头20。

在圆环形淬火油槽内侧的底座上均布固定有圆形分布的回转支承座5，在回转支承座上安装有可相对回转支承座旋转的回转支承环4，回转支承环为带内齿的环状，电机3的输出轴上安装有与回转支承环上的内齿轮相啮合的小齿轮，电机采用伺服电机，圆环形旋转工作台8与回转支承环和圆环形淬火油槽固定相连；在圆环形旋转工作台的上端面固定有圆形均布的12个床身9，在每个床身上均安装在竖直导轨25，形成12个独立淬火单元；在圆环形旋转工作台的下端面均布固定有12个下模具缸7，下模具缸中的活塞杆伸出圆环形旋转工作台与安装在竖直导轨上的下滑块11的下端面相连。

在圆环形淬火油槽圆心处的底座上通过旋转阀支架2，固定有旋转分配阀27，旋转分配阀的进油口通过冷却油进油管路30与淬火冷却油泵相连，旋转分配阀上的两个出油口分别通过出油管路Ⅰ15和出油管路Ⅱ17分别与下模具上的冷却油喷油装置和给被淬火的套圈类零件外壁淬火的冷却油喷油装置相连，在圆环形淬火油槽上装有回油管29，冷却油通过回油管返回油池。

在圆环形主机架下端面上固定安装有“L”形环形支承架23，在“L”形环形支承架中部固定有水平的环形导轨31，在“L”形环形支承架和环形导轨的进料位和出料位处开有豁口。

安装在竖直导轨25上部的上滑块18的上平面上固定安装有导向轮19和悬挂轮24，导向轮与转换压头相配，悬挂轮与环形导轨相配。

本装置的淬火工作过程如下：

1、本模压淬火装置原始位置：位于进料位和出料位的两下模具缸推动下滑块和下模具处于上位，位于进料位和出料位的两上模具缸通过“C”形的转换压头和位于其内的导向轮将上滑块与上模具拉升至上位；

2、加热出炉的被淬火的套圈类零件14由进料辊道12送至本淬火装置的进料处，由机械手或人工抓取，放入下模具13的上锥面上；

3、启动按钮，自动循环开始：位于进料位的上摸具缸带动转换压头、上滑块、上模具下行，当上模具16的锥面接触到被淬火的套圈类零件的内孔圆角时，由于下模具缸的下腔始终通入调定的压缩空气，而上模具缸的压力恒大于下模具缸，此时上、下模具缸相对与被淬工件施力，将红热的被淬火的套圈类零件压合在上、下模具之间，实施初始矫正；继而，上模具缸继续加力，当加力大于下模具缸调压阀的设定压力时，调压阀溢流、泄气，上模具缸推动下模具缸下行，将被淬火的套圈类零件与上、下模具一起推入圆环形淬火油槽内，与此同时淬火冷却油泵工作，将冷却油通过旋转分配阀分为两路，一路由出油管路Ⅰ进入下模具上的冷却油喷油装置对被淬火的套圈类零件的内表面进行淬火；另一路由出油管路Ⅱ进入给被淬火的套圈类零件外壁淬火的冷却油喷油装置；同时位于出料位的下模具缸上行至上位，由机械手或人工取出送至出料辊道28。

同时伺服电机通过输出轴上安装的与回转支承环上的内齿轮相啮合的小齿轮，带动圆环形旋转工作台和圆环形淬火油槽旋转，此时当安装于上滑块上的导向轮由转换压头内分离，并和“L”形环形支承架的下平面充分接触时圆环形旋转工作台停止转动，同时悬挂轮在环形导轨上旋转至“L”形环形支承架和环形导轨的进料位和出料位处开有的豁口位，与环形导轨脱离，进料处和出料处的两上模具缸带动转换压头、上滑块和上模具上升至待料位，出料处的淬火好的被淬工件由下模具缸向上顶至上位，由机械手或人工取出后，旋转工作台继续旋转，使进料处和出料处的下一个独立淬火单元中的导向轮进入到转换压头内，到达工件上料位和出料位，一个工作循环完成，原位等待下一个循环的开始。

在整个淬火过程中，通过伺服电机带动圆环形旋转工作台、固定在圆环形旋转工作台上的12个独立淬火单元和圆环形淬火油槽旋转，导向轮和悬挂轮在“L”形环形支承架下平面和环形导轨上移动，伺服电机和上、下模具缸的旋转及移动是通过控制系统的计算机程序控制进行全自动运行。