[實用新型]控制大型薄壁內齒圈淬火變形的模具及分離裝置

有效

• 申請號: 201320756475.4
• 申請日: 2013-11-25
• 公開（公告）號: CN203668469U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 馬學文;黃武輝
• 申請（專利權）人: 天津華建天恒傳動有限責任公司
• 主分類號: C21D1/673
• 分類號: C21D1/673;C21D1/52;C21D9/32
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 陳昌娟

技術領域

本實用新型涉及熱處理技術領域，特別是涉及一種能夠有效控制大型薄壁內齒圈在淬火時產生變形的模具及用于分離內齒圈和模具的分離裝置。

背景技術

直徑1米以上的大型薄壁內齒圈（以下簡稱內齒圈）是大功率行星傳動機構的核心零件，其齒面抗接觸疲勞強度和齒部抗彎曲疲勞強度對整個傳動系統的壽命起著決定性的作用。現階段，對該類內齒圈有三種熱處理方法：1、整體調質＋齒部氮化；2、整體調質＋齒部感應淬火；3、整體滲碳淬火。其中以整體滲碳淬火方法得到的齒面抗接觸疲勞強度和齒部抗彎曲疲勞強度最高，強韌性最好，壽命最長。但在滲碳過程中，因處理溫度最高、時間最長，在淬火時如果采用傳統的淬火方法直接淬火，在前期機械加工應力、淬火時的熱應力和組織轉變應力的作用下，淬火后齒圈變形是上述三種方法中最大的，將嚴重影響后續工序的加工質量和最終壽命。

發明內容

本實用新型要解決的一個技術問題是提供一種能夠有效控制大型薄壁內齒圈在淬火時產生變形的模具。

本實用新型要解決的另一個技術問題是提供一種能夠將內齒圈和模具分離的裝置。

為此，本實用新型的技術方案如下：

一種控制大型薄壁內齒圈淬火變形的模具，包括模具本體和防止模具本體發生形變的加強輻板，所述模具本體為柱環形且其外形與大型薄壁內齒圈的內部形狀相適應，模具本體的外徑略大于大型薄壁內齒圈的內徑，所述加強輻板一體形成在模具本體的空腔內。

優選的是，所述加強輻板在所述模具本體內上、下各設置一個。

一種用于將上述模具和與其過盈配合的大型薄壁內齒圈分離的裝置，包括旋轉機構、旋轉支撐臺和火焰加熱器。所述旋轉支撐臺安裝在旋轉機構上，在旋轉機構的作用下水平旋轉，支撐臺的直徑略小于模具本體的外徑；過盈配合的模具和大型薄壁內齒圈放置在旋轉支撐臺上；所述火焰加熱器設置在旋轉機構的一側，其火焰噴嘴對所述大型薄壁內齒圈一側的外壁進行均勻加熱。

優選的是，上述裝置還包括對所述大型薄壁內齒圈的溫度進行測量的紅外測溫儀。

本實用新型的模具，在其內部設置有加強輻板，能在圓周方向上對模具進行有效支撐，使其不易產生形變，從而有效防止在淬火過程中大型薄壁內齒圈變形。本實用新型的用于分離模具和內齒圈的裝置，在旋轉的同時對內齒圈的外壁進行均勻加熱，并由紅外測溫儀時刻監視溫度，其結構簡單、操作方便。

附圖說明

圖1是本實用新型中，模具和大型薄壁內齒圈分離裝置的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的模具和分離裝置的結構進行詳細說明。

如圖所示，該控制大型薄壁內齒圈淬火變形的模具包括：模具本體3和防止模具本體3發生形變的加強輻板8。模具本體3為柱環形，且其外形與大型薄壁內齒圈4的內部形狀相適應，模具本體3的外徑略大于大型薄壁內齒圈4的內徑，即：二者為過盈配合，過盈量可以是2mm。加強輻板8一體形成在模具本體3的空腔內。為了便于起吊，在模具本體3上還裝有一吊環螺釘2。

在圖示的實施例中，所述加強輻板8在模具本體3內上、下各設置一個。當然，可根據實際情況及工件的大小確定合適的加強輻板個數。

模具和內齒圈的分離裝置包括：旋轉機構7、旋轉支撐臺6和火焰加熱器1。旋轉支撐臺6安裝在旋轉機構7上，在旋轉機構7的作用下水平旋轉，支撐臺6的直徑略小于模具本體3的外徑。過盈配合的模具3和大型薄壁內齒圈4放置在旋轉支撐臺6上，火焰加熱器1設置在旋轉機構7的一側，其火焰噴嘴對內齒圈一側的外壁進行均勻加熱。

下面對上述模具控制淬火變形的過程進行說明：

1）將內齒圈放入加熱爐中按工藝加熱，整體脹大，包括內孔；

2）將模具吊放到內齒圈的內孔中。

3）將內齒圈和模具一起吊放到淬火介質中淬火，內齒圈整體收縮，使得內齒圈內壁緊壓住模具外徑，從而限制了內齒圈的變形；

4）將淬火后緊密連接在一起的內齒圈和模具一起低溫回火，消除淬火應力，穩定尺寸，然后冷卻到室溫；

5）脫模。

脫模的過程如下：

1）將低溫回火后的內齒圈和模具放到旋轉支撐臺上；

2）一邊旋轉內齒圈和模具，一邊點燃旁置的火焰加熱器，通過火焰噴嘴加熱內齒圈，內齒圈的溫度由旁置的紅外測溫儀控制在180℃；

3）因外圍的內齒圈先被加熱，整體膨脹，內孔擴大，而中心的模具還基本維持原來的室溫，直徑沒有變化，因此內齒圈將自動掉落，與模具分離。