一种大型热处理零件的分区冷却设备及方法与流程

本申请涉及车辆零部件制造，特别涉及一种大型热处理零件的分区冷却设备及方法。

背景技术：

1、目前，为调整例如提高金属零件材料的硬度或降低零件的内应力，常常采用正火热处理，正火，也即是将工件加热至临界温度以上30～50℃，保温适当时间后，在空气中进行冷却的热处理工艺，正火的冷却速度是正火工艺的重要指标，为了得到细化的组织，需要一定的冷却速度，但是如果冷却速度过快，会得到非珠光体组织例如贝氏体，如果冷却速度过慢，则会得到网状碳化物。目前正火冷却速度要求是1℃/s左右，一般会选择空冷，空冷一般选择开放场地，用风机对零件进行吹风直冷，因为其具有操作简单、对环境要求不高、后续不需要零件清洗等等优点，在热处理过程中被广泛采用，但是如果工件尺寸较大，需要采用更大的冷却速度，冷却方式也会调整，例如采用风冷、喷雾、水冷等。

2、相关技术中，对于质量要求较高的工件进行冷却时常采用风冷，并配合冷却室，在使用时，进料门打开，工件从加热炉转移到冷却室内，进料门关闭，离心风机开启，将冷空气由进风管道吸入冷却室中，对工件进行冷却，经热交换后的空气由排风管道排出，工件冷却到预定的工艺温度后，出料门打开，工件转移出快速冷却室。尽管以上这种方法有助于提高零件冷却的均匀性，但是，使用风机机组对工件表面直吹来进行冷却，也有其固有的一些缺点：首先是冷却速度相对固定，不容易根据冷却曲线进行调整，其次工件的结构往往不规则，有凸起或凹坑、孔洞等，冷却过程中工件各部位冷却速度无法做到一致，造成工件变形、残余应力大等问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种大型热处理零件的分区冷却设备及方法，以解决相关技术中零件在冷却时各部位冷却速度无法做到一致与冷却曲线不符，导致零件容易发生变形、残余应力大的问题。

2、第一方面，提供了一种大型热处理零件的分区冷却设备，其包括：

3、冷却室；

4、多块具有不同过风面积的控冷吹风板，部分所述控冷吹风板可拆卸地设于所述冷却室内，并在所述冷却室内形成用于收容待冷却零件的冷却区，所述控冷吹风板用于将流进所述冷却室的气流分散并引导至所述待冷却零件，以冷却所述待冷却零件后并将该气流引导至所述冷却室外部；

5、控制单元，其用于监测所述待冷却零件的温度，并根据所述待冷却零件的温度辅助调节处于不同位置的所述控冷吹风板的过风面积，以使所述待冷却零件的实际降温曲线满足预设冷却曲线。

6、一些实施例中，所述冷却室内转动设有多块间隔设置的导流板，所述导流板与位于同一侧的所述导流板之间形成大小可以调节的导流区，所述导流区用于调节处于不同位置的所述控冷吹风板的实际过风量。

7、一些实施例中，所述控冷吹风板上设有多个间隔设置的通风孔，所述通风孔呈圆形、椭圆形或腰圆形，所述控冷吹风板的过风面积的取值范围为6000～24000mm2。

8、一些实施例中，所述控冷吹风板包括多个调节件，每一所述调节件可拆卸地设于其中一所述通风孔上，所述调节件可以相对所述通风孔移动，以调节对应所述通风孔的通风面积。

9、一些实施例中，所述调节件吸附或滑设于所述控冷吹风板上。

10、一些实施例中，所述冷却室还包括传送组件，所述传送组件用于固定所述待冷却零件，并还用于将所述待冷却零件传送至所述冷却室的冷却区，以及将冷却后的零件传送至所述冷却室外部。

11、一些实施例中，所述冷却室内转动设有多个间隔设置的雾化喷头。

12、一些实施例中，所述冷却室的内壁铺设有保温层，且所述保温层的表面镀有一层防水膜。

13、一些实施例中，所述控制单元包括多个温度传感器，多个所述温度传感器分别用于监测所述待冷却零件不同区域的温度，所述控制单元根据监测的温度调节所述导流区的大小，以及辅助调节处于不同位置的所述控冷吹风板的过风面积，以使所述待冷却零件的实际降温曲线满足所述预设冷却曲线。

14、第二方面，提供了一种大型热处理零件的分区冷却方法，其用于利用上述的分区冷却设备实施，其特征在于，其步骤包括：

15、根据待冷却零件的结构选择部分控冷吹风板可拆卸地设于冷却室内；

16、利用所述控冷吹风板将流进所述冷却室的气流分散并引导至所述待冷却零件，以冷却所述待冷却零件；

17、监测所述待冷却零件的温度，根据所述待冷却零件的温度计算所述待冷却零件的实际降温曲线，并判断所述实际降温曲线是否满足预设冷却曲线，若否，则调节处于不同位置的所述控冷吹风板的过风面积，直至所述待冷却零件的实际降温曲线满足所述预设冷却曲线。

18、本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

19、本申请实施例提供了一种大型热处理零件的分区冷却设备，由于多块具有不同过风面积的控冷吹风板可拆卸地设于冷却室内，用于将流进冷却室的气流分散并引导至待冷却零件，以冷却待冷却零件后并将该气流引导至冷却室外部，且控制单元用于监测待冷却零件的温度，并根据待冷却零件的温度辅助调节处于不同位置的控冷吹风板的过风面积，以使待冷却零件的实际降温曲线满足预设冷却曲线，因此，本分区冷却设备通过设置具有不同过风面积的控冷吹风板，在与控制单元的配合下可以根据具有不同结构特征的待冷却零件而调节当下控冷吹风板的过风面积，以满足具有不同结构特征的待冷却零件的冷却需求，使其的实际降温曲线满足预设冷却曲线，避免在冷却过程中发生变形或残余应力大的问题。

技术特征：

1.一种大型热处理零件的分区冷却设备，其特征在于，其包括：

2.如权利要求1所述的一种大型热处理零件的分区冷却设备，其特征在于：

3.如权利要求1所述的一种大型热处理零件的分区冷却设备，其特征在于：

4.如权利要求3所述的一种大型热处理零件的分区冷却设备，其特征在于：

5.如权利要求4所述的一种大型热处理零件的分区冷却设备，其特征在于：

6.如权利要求1所述的一种大型热处理零件的分区冷却设备，其特征在于：

7.如权利要求1所述的一种大型热处理零件的分区冷却设备，其特征在于：

8.如权利要求1所述的一种大型热处理零件的分区冷却设备，其特征在于：

9.如权利要求2所述的一种大型热处理零件的分区冷却设备，其特征在于：

10.一种大型热处理零件的分区冷却方法，其用于利用如权利要求1所述的分区冷却设备实施，其特征在于，其步骤包括：

技术总结
本申请涉及一种大型热处理零件的分区冷却设备及方法，其包括：多块可拆卸地设于冷却室内的具有不同过风面积的控冷吹风板，用于将流进冷却室的气流分散并引导至待冷却零件，控制单元用于监测待冷却零件的温度，并根据待冷却零件的温度辅助调节处于不同位置的控冷吹风板的过风面积，以使待冷却零件的实际降温曲线满足预设冷却曲线，本申请提供的分区冷却设备通过设置具有不同过风面积的控冷吹风板，在与控制单元的配合下可以根据具有不同结构特征的待冷却零件而调节当下控冷吹风板的过风面积，以满足具有不同结构特征的待冷却零件的冷却需求，使其的实际降温曲线满足预设冷却曲线，避免在冷却过程中发生变形或残余应力大的问题。

技术研发人员：吴永强,牛恩来,赵俊平,鲁福来,余金科,樊晓光,张春宾,戴勇
受保护的技术使用者：东风商用车有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15