傳統的軸(zhóu)承內(nèi)外圈套淬火方法(fǎ)是將待淬火(huǒ)的加熱工件自由地放人具有一定溫度範圍的淬火油箱中,這種(zhǒng)淬火方式由於油箱內的淬火油流動性較差,在紅(hóng)熱工件和悴火油(yóu)接觸(chù)的瞬間,容易在工件表麵形成氣膜。
該氣(qì)膜降低了(le)工件和淬火油的熱交換效率,延長了淬火時間,使淬火後的工件硬度達不到要求,並且,淬透性和均勻性也較差;另外,工件在淬火過程中(zhōng)沒有外力定型,屬自由淬火,淬火後工(gōng)件變形較大。因此,為了降(jiàng)低廢品率,必須給工件(jiàn)留有較大的加工餘量,這樣也就增加了淬火後工件的磨削加工量,最終,導致產品成(chéng)本加大。
目前,國外如美國(guó)、日本、韓(hán)國以及(jí)歐洲一些(xiē)發達國(guó)家都采用模具定型淬火。國內西北(běi)軸承廠洛(luò)陽軸承廠(chǎng)生產的鐵路軸承以及TMIEKN煙台軸(zhóu)承有限(xiàn)公司和TMIEKN無錫軸承(chéng)有限公司生產的通(tōng)用軸承均采用模具定型淬火(huǒ)。模具定型(xíng)淬(cuì)火就是將待淬火的紅熱工件用(yòng)適當的模具固定, 在專用淬火壓機上給模具施加一(yī)定的夾持力並在淬火過程中用流動的淬火油(yóu)進行冷卻(què)這種淬火方法能有效(xiào)地阻止工件收縮減小變形,保證工件的熱處理質量和尺寸穩定(dìng)。
1 外圈固定模具淬(cuì)火結構形式如圖l所示。
1.1工作原理
在待料狀態下,主軸10通過加力板8將上壓塊5、模具外圈壓板6以及加力彈簧提升至一定的高度模具外圈3 由等(děng)分的三塊拚接而成可以向內向外移動。此時,將待淬火的紅熱工件放人模外圈內部, 啟動悴火壓機的加力部分(fèn)主軸向下移動由於彈簧的作用, 當上壓板和工件接觸、模具外圈(quān)壓板和模具外(wài)圈接觸時,主軸和模具底板還有一定的距離,當主軸繼續向下移動時,加力板8壓縮斷麵加力彈簧和外圈加力彈簧。
斷麵加力彈簧(huáng)通過(guò)上壓塊給工件斷麵加力; 外圈加力彈(dàn)簧通過模具外圈壓板給模具外圈加力, 使模具外圈向內移動, 給工件外圈加力。同時, 淬火油通過壓機工作台中間的孔向工件四周噴油。淬火完成後, 主軸部分(fèn)向上移動,取出(chū)工件,等待下一次(cì)淬火。
1.2應用分析
該(gāi)種模具定型淬(cuì)火方式, 由於(yú)工件上下(xià)麵及(jí)外圈都有模具定型,有(yǒu)效地阻(zǔ)止了工件(jiàn)的收(shōu)縮。因此,淬火後(hòu)工件變形小、尺寸穩定、熱處理質量高。缺點是模具較為複雜,隻適用於(yú)尺寸較小的工件,大(dà)尺寸的工件,由於取放工件不方便(biàn),並不適用於該種(zhǒng)淬火方(fāng)式。
2兩端對壓模具淬(cuì)火
兩端對壓模具淬火的結構形式如圖2所示。
2.1工作原理
上下模具分別由置於淬火壓機上下部的(de)兩個氣缸帶動並能上下移動,上下氣缸之間有一(yī)定的壓力差,即上氣缸壓力大於下(xià)氣缸(gāng)。在待料狀態,上氣(qì)缸帶動上模具上升至上限位置。將待淬火的紅(hóng)熱工件(jiàn)放在下模具上,啟動上氣(qì)缸使上模具向下移動,當上模具接觸到工件時(shí),上下模具給該工件施加軸向(xiàng)夾持力。由(yóu)於上(shàng)氣缸的(de)壓力大(dà)於下氣缸,上模具會將工件和下(xià)模具一同快速的壓人置於下模具下麵的淬火油箱(xiāng)中。同時,下模具中間(jiān)的孔向工(gōng)件(jiàn)內部噴淬火油,實現工件的內外部同時淬火。淬火(huǒ)結束後,上(shàng)氣缸(gāng)泄去壓力,返回到上限位置,下氣(qì)缸將工件推出淬火(huǒ)油(yóu)麵,取出工件,完成一次淬火。
2.2應用分(fèn)析(xī)
這種模具淬火方式,由於模具和工件的接(jiē)觸麵為錐麵,可以實現工件的自動定心,消除工件淬火後的偏心誤(wù)差。同時,也保證了工件的尺寸穩定和熱處理質(zhì)量。另外,這種方(fāng)式的模具淬(cuì)火,取(qǔ)放(fàng)工(gōng)件方(fāng)便,較大尺寸的工件,可用機械手取放工件,因此,被淬(cuì)火的工件尺寸範圍較大,一(yī)般為:直徑Ф57mm—Ф450mm,高度25mm — 250mm 。
3 結論
以上兩種模具淬火方式,技術成熟、設計合理,在美(měi) 國TMI紅N公司以及TIMKENT煙台軸承有限公司(sī)和MIEKN無(wú)錫軸承有限(xiàn)公司實際應用多年,效果良(liáng)好。
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