一种限形淬火装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种限形淬火装置，包括压淬心轴、上压环和卸料盘，工件套装在压淬心轴上，工件与压淬心轴一起放在卸料盘上，上压环位于压淬心轴的上方，压淬心轴外形为一阶梯轴结构，包括大端轴段、中端轴段和小端轴段，大端轴段的底端面设有第一排油孔，中端轴段设有与工件内孔齿形匹配的外齿，小端轴段为一与工件内孔尺寸相匹配的光轴，小端轴段的周向设有环形槽；上压环为一阶梯状法兰盘结构，包括大端和小端，小端端面中心处开有一与压淬心轴的光轴相匹配的圆柱形空腔。本发明创造能够保证工件的圆度要求，同时使工件内齿与工件端面间的垂直度的精度控制方面有了很大的提升，同时对工件内齿相对工件端面的垂直度精度也提高了一个等级。
【专利说明】一种限形淬火装置
【技术领域】
[0001]本发明创造属于汽车同步器【技术领域】，尤其涉及一种齿圈的限形淬火装置。
【背景技术】
[0002]目前针对孔径较大的渗碳齿套，为保证工件淬火后的圆度及平面度，厂家基本全是采用渗碳空冷后限形压淬的热处理工艺路线。当前的限形压淬工装采用的是下图一所示的传统结构。一般情况下该种限形淬火结构工装对提高工件热处理后的精度起到一定的作用。但对于齿圈内齿相对工件端面有垂直度要求的工件来说效果不是明显，再有是对工件材料淬透性较低的时候，圆度都很难保证。对于以上情况通过调整热处理参后效果总不明显。
【发明内容】
[0003]本发明创造要解决的问题是提供一种质量稳定、加工精度高，能够满足高端工艺要求的渗碳齿圈的限形淬火装置。
[0004]为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是:一种限形淬火装置，包括压淬心轴、上压环和卸料盘，工件套装在压淬心轴上，工件与压淬心轴一起放在卸料盘上，上压环位于压淬心轴的上方，所述压淬心轴外形为一阶梯轴结构，包括大端轴段、中端轴段和小端轴段，所述大端轴段的底端面设有第一排油孔，所述中端轴段设有与工件内孔齿形匹配的外齿，所述小端轴段为一与工件内孔尺寸相匹配的光轴，所述小端轴段的周向设有环形槽，所述第一 排油孔与环形槽相贯通；所述上压环为一阶梯状法兰盘结构，包括大端和小端，所述小端端面中心处开有一与压淬心轴的光轴相匹配的圆柱形空腔。
[0005]进一步的，所述压淬心轴大端轴段的下端面设有第二排油孔，压淬心轴大端轴段的上端面上设第三油槽，所述第二排油孔与第三油槽相贯通。
[0006]进一步的，还包括一扇形环和锥形套；所述扇形环的外形为一圆台结构，由至少两个纵向分离的部分组成，分离面通过扇形环的中心轴线，包括大端与小端，所述大端端面中心处设有一圆柱形凸台，所述小端端面中心处设有一与工件外径相匹配的通孔，所述通孔与凸台端面相贯通，所述圆台的侧面设有进油孔，所述通孔的母线方向设有第一油槽，所述凸台的端面上设有第二油槽，所述进油孔、第二油槽均与第一油槽相贯通；所述锥形套上端面的中心处设有一圆柱孔，锥形套下端面的中心处设有一锥形孔，所述圆柱孔与锥形孔相贯通，所述锥形套的外圆周面上设有进油空腔，所述进油空腔与锥形孔相贯通，所述锥形套套装在扇形环上。
[0007]进一步的，所述锥形套的圆柱孔自上而下依次为第一圆柱孔、圆环状挡肩、第二圆柱孔。
[0008]进一步的，还包括第一垫板，所述第一垫板为圆环状结构，第一垫板的上端面上设有不少于三个盲孔，每个盲孔内均匹配有第一弹簧，所述第一垫板套装在锥形套的第一圆柱孔内，且位于扇形环小端面的上方。[0009]进一步的，所述第一垫板上的盲孔相对于第一垫板上端面的中心均匀分布。
[0010]进一步的，所述锥形套内圆环状挡肩的下端面设有与第一垫板的盲孔相匹配的盲孔。
[0011]进一步的，还包括第二垫板，所述第二垫板为圆环状结构，第二垫板固接在锥形套的下端面上。
[0012]进一步的，还包括上模连接盘，所述上模连接盘的下端面上设有不少于三个通孔，所述每个通孔上均匹配有一个第二弹簧，所述上模连接盘的上端面上均设有螺孔，所述通孔与螺孔相贯通，所述上模连接盘固接在锥形套的上端面上。 [0013]本发明创造具有的优点和积极效果是:能够保证工件的圆度要求，同时使工件内齿与工件端面间的垂直度的精度控制方面有了很大的提升，同时对工件内齿相对工件端面的垂直度精度也提高了一个等级。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是传统的限形淬火装置结构示意图；
[0015]图2是本发明创造的结构示意图；
[0016]图3是压淬心轴的结构示意图；
[0017]图4是扇形环的结构示意图；
[0018]图5是锥形套的结构示意图。
[0019]图中:
[0020]1.工件2.压淬心轴 3.扇形环
[0021]4.卸料盘 5.第二垫板 6.锥形套
[0022]7.第一垫板 8.第一弹簧 9.上压环
[0023]10.第二弹簧 11.上模连接盘 21.大端轴段
[0024]22.中端轴段 23.小端轴段 24.环形槽
[0025]25.第三油槽 26.第二排油孔 27.第一排油孔
[0026]31.通孔32.圆台33.凸台
[0027]34.第二油槽 35.第一油槽 36.进油孔
[0028]61.锥形孔 62.第二圆柱孔 63.圆环状挡肩
[0029]64.第一圆柱孔65.盲孔66.进油腔
【具体实施方式】
[0030]下面结合附图列举一具体实施例对本发明创造进行进一步阐述。
[0031]图1是对齿圈进行淬火加工的传统限形淬火装置结构示意图。
[0032]图2是本发明创造的结构示意图，包括压淬心轴2、上压环9和卸料盘4，工件I套装在压淬心轴2上，工件I与压淬心轴2 —起放在卸料盘4上，上压环9位于压淬心轴2上的工件I的上方。
[0033]本实施例中，如图3所示，压淬心轴2外形为一阶梯轴结构，包括大端轴段21、中端轴段22和小端轴段23，大端轴段21的底端面设有第一排油孔27，中端轴段22设有与工件内孔齿形匹配的外齿，小端轴段23为一与工件内孔尺寸相匹配的光轴，小端轴段23的周向设有环形槽24，第一排油孔27与环形槽24相贯通，大端轴段21的下端面设有第二排油孔26，大端轴段21的上端面上设第三油槽25，第二排油孔26与第三油槽25相贯通。[0034]本实施例中，上压环9为一阶梯状法兰盘结构，小端端面中心处开有一与压淬心轴的光轴相匹配的圆柱形空腔。
[0035]本实施例中，还包括一扇形环3、锥形套6、第一垫板7、第二垫板5、上模连接盘11 ；扇形环3套装在锥形套6的锥形孔内，第一垫板7通过第一弹簧8固接在扇形环3的小端面上，第二垫板5通过螺栓固接在锥形套6的下端面上，上模连接盘11通过螺栓固接在锥形套6的上端面上，上压环9固接在上模连接盘11。
[0036]如图4所示，扇形环3的外形为一圆台32，由两个纵向分离的部分组成，分离面通过扇形环3的中心轴线,大端端面中心处设有一圆柱形凸台33,小端端面中心处设有一与工件外径相匹配的通孔31，通孔31与凸台33端面相贯通，通孔31内径等于工件的外圆直径，圆台32的侧面设有进油孔36，通孔31的母线方向设有第一油槽35，凸台33的端面上设有第二油槽34，进油孔36、第二油槽34均与第一油槽35相贯通。
[0037]如图5所示，锥形套6上端面的中心处设有一圆柱孔，锥形套6下端面的中心处设有一锥形孔61，圆柱孔与锥形孔61相贯通，锥形套6的外圆周面上设有进油腔66，进油腔66与锥形孔相贯通，锥形套6套装在扇形环3上，锥形套6的圆柱孔自上而下依次为第一圆柱孔64、圆环状挡肩63、第二圆柱孔62，锥形套6内圆环状挡肩63的下端面设有与第一垫板7的盲孔相匹配的盲孔。
[0038]第一垫板7和第二垫板5均为圆环状结构，第一垫板7的上端面上设有三个相对于其端面中心均匀分布的盲孔。
[0039]上模连接盘11的下端面上设有三个通孔，每个通孔上均匹配有一个第二弹簧10，上模连接盘11的上端面上均设有螺孔，通孔与螺孔相贯通。
[0040]原始状态:上压环9在上模连接盘11内第二弹簧10的作用下垂直向下伸展与锥形套3内的圆环状挡肩63的上端面接触；同时，第一垫板7与扇形环3上的圆台32的小端面接触，并通过第一弹簧8的作用下使锥形套6向下伸展，使得扇形环3上圆台32的大端面与第二挡板5接触；此时扇形环3的组合直径最大，超过了工件I的外圆直径。
[0041]工作状态:将加热后的工件I套装在压淬心轴2上，此时工件的内齿与压淬心轴的中端轴段22的外齿相啮合，将工件周向固定；上模装置在下降的过程中推动上模连接盘11向下运动，通过第二弹簧10的作用上压环9将工件压紧，工件的轴向定位完毕；同时，上模装置的下降运动，使本限形淬火装置中扇形环3的圆柱形凸台33的端面与压淬心轴2的大端轴段21的上端面接触，此时，扇形环轴向固定完毕，随着锥形套6的进一步向下运动，通过锥形套6内的锥形孔与61与扇形环3的圆台32外锥面间的配合,使扇形环3横向运动，扇形环3的组合内直径减小，直到与工件的外径相当，此时限形淬火装置固定完毕；此时，辅助设备通过锥形套6的进油腔66和扇形环3的进油孔36迅速地向工件喷射油冷却介质，完成对齿圈工件I进行淬火加工。
[0042]综上所述，本限形淬火装置对齿圈工件的淬火加工时，工件I的外圆面由于受到扇形环3向内的压力，和压淬心轴对工件内径向外的压力，两种压力的共同作用使的工件的圆度精度得到了保证；同时，由于压淬心轴中间轴段与大端轴段和小端轴段是一体加工的，保证了小端轴段的外圆周面、中端轴段的内齿均与大端轴段的上端面的垂直度精度要求，这样就保证了在进行淬火加工时能够有效的控制工件齿圈内孔与端面的垂直度要求。
[0043]以上对本发明创造的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归`属于本发明创造的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种限形淬火装置，包括压淬心轴、上压环和卸料盘，工件套装在压淬心轴上，工件与压淬心轴一起放在卸料盘上，上压环位于压淬心轴的上方，其特征在于:所述压淬心轴外形为一阶梯轴结构，包括大端轴段、中端轴段和小端轴段，所述大端轴段的底端面设有第一排油孔，所述中端轴段设有与工件内孔齿形匹配的外齿，所述小端轴段为一与工件内孔尺寸相匹配的光轴，所述小端轴段的周向设有环形槽，所述第一排油孔与环形槽相贯通；所述上压环为一阶梯状法兰盘结构，包括大端和小端，所述小端端面中心处开有一与压淬心轴的光轴相匹配的圆柱形空腔。
2.根据权利要求1所述的限形淬火装置，其特征在于:所述压淬心轴大端轴段的下端面设有第二排油孔，压淬心轴大端轴段的上端面上设第三油槽，所述第二排油孔与第三油槽相贯通。
3.根据权利要求1所述的限形淬火装置，其特征在于:还包括一扇形环和锥形套；所述扇形环的外形为一圆台结构，由至少两个纵向分离的部分组成，分离面通过扇形环的中心轴线，包括大端与小端，所述大端端面中心处设有一圆柱形凸台，所述小端端面中心处设有一与工件外径相匹配的通孔，所述通孔与凸台端面相贯通，所述圆台的侧面设有进油孔，所述通孔的母线方向设有第一油槽，所述凸台的端面上设有第二油槽，所述进油孔、第二油槽均与第一油槽相贯通；所述锥形套上端面的中心处设有一圆柱孔，锥形套下端面的中心处设有一锥形孔，所述圆柱孔与锥形孔相贯通，所述锥形套的外圆周面上设有进油空腔，所述进油空腔与锥形孔相贯通，所述锥形套套装在扇形环上。
4.根据权利要求3所述的限形淬火装置，其特征在于:所述锥形套的圆柱孔自上而下依次为第一圆柱孔、圆环状挡肩、第二圆柱孔。
5.根据权利要求1所述的限形淬火装置，其特征在于:还包括第一垫板，所述第一垫板为圆环状结构，第一垫板的上端面上设有不少于三个盲孔，每个盲孔内均匹配有第一弹簧，所述第一垫板套装在锥形套的第一圆柱孔内，且位于扇形环小端面的上方。
6.根据权利要求5所述的限形`淬火装置，其特征在于:所述第一垫板上的盲孔相对于第一垫板上端面的中心均匀分布。
7.根据权利要求4或5所述的限形淬火装置，其特征在于:所述锥形套内圆环状挡肩的下端面设有与第一垫板的盲孔相匹配的盲孔。
8.根据权利要求1所述的限形淬火装置，其特征在于:还包括第二垫板，所述第二垫板为圆环状结构，第二垫板固接在锥形套的下端面上。
9.根据权利要求1所述的限形淬火装置，其特征在于:还包括上模连接盘，所述上模连接盘的下端面上设有不少于三个通孔，所述每个通孔上均匹配有一个第二弹簧，所述上模连接盘的上端面上均设有螺孔，所述通孔与螺孔相贯通，所述上模连接盘固接在锥形套的上端面上。
【文档编号】C21D9/40GK103667633SQ201210328274
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月6日 优先权日:2012年9月6日
【发明者】刘继武, 宋庆东, 王永庆, 许红梅 申请人:天津天海同步科技股份有限公司