氣動肘杆式淬火壓(Yā)床與▾模▾具
摘要：分析了氣◈動◈肘杆滑塊[Kuài]式淬◈火◈[Huǒ]壓床的特點與優∆勢∆，探讨了适用[Yòng]于滲[Shèn]碳鋼軸承和∇高∇碳鋼軸承(Chéng)圈淬火[Huǒ]的模具結構。介紹(Shào)了壓[Yā]床對于各●種●形狀▲被▲淬工件的适宜性，◆為◆滿足淬火工藝要求，實現模具保持壓力淬[Cuì]火提供了新[Xīn]型的自動化設備，是目前(Qián)國内較為先進的工藝裝備。
關鍵▾詞▾[Cí]：四工位氣動肘[Zhǒu]杆式 軸承 淬火壓床
4 Ram Pneumatic Toggle Type Quenching Press and Tooling
Abstract: This thesis analyses the characteristics and superiority of pneumatic toggle type quench press, discusses the tooling structure for quenching carburizing steel bearing and high-carbon steel bearing . Introduces the suitability for quenching the different shapes parts, a new type full-automatic equipment is provided for meeting the quench technological requirements and to complete the quenching process by the tooling keep pressure, it is an advanced equipment in our country at present.
Key words: four- ram pneumatic toggle type bearing quench press
四(Sì)工位肘(Zhǒu)杆式淬火壓床借鑒[Jiàn]了國外類似機型的(De)工作方式，按照不同(Tóng)産品∆的∆淬火要(Yào)求創新設計的新型産品(Pǐn)，安裝不同類型的模具，可用于各種形狀的滲碳鋼軸▾承▾和高碳鋼軸承圈的淬
◆火◆(Huǒ)。該壓機設計為四工位獨立工[Gōng]作，各工位(Wèi)程序自動，▿是▿一種應◆用◆範圍較廣的淬火設備。下面分壓床和模具分别介[Jiè]紹。
1壓◊床◊[Chuáng]
壓床采用氣動肘杆滑塊式傳動機構，氣缸為原動件，滑◆塊◆為(Wéi)從動件，淬火模具通過(Guò)接杆與滑塊連接(Jiē)。在此機構中，力的▽放▽[Fàng]大率(Lǜ)和速度因連杆[Gǎn]位置變化而改變很(Hěn)大，在模具(Jù)○閉○合行程[Chéng]
的最初階段，力的放大率小而速度快，▲接▲近閉模∆行∆程終了時，力的放[Fàng]大率大而速度慢，符▲合▲(Hé)壓床的工作▿要▿求。在肘杆将近(Jìn)完全伸直之前，發▾生▾[Shēng]最◇大◇合模力，在此位(Wèi)置閉合模具的反力[Lì]◊接◊近無窮大，◆安◆●裝●◈在◈滑塊上的上模[Mó]具便可用無窮大的力量抵抗被淬工◊件◊的淬[Cuì]火變●形●反[Fǎn]力，也就是說，盡管氣[Qì]缸的作用力可逆，但工件的變(Biàn)形抗力不會通過∇模∇具反推氣缸[Gāng]，造成淬火尺[Chǐ]寸改變。
壓(Yā)床的結構原理如●圖●一。
圖中：1、回油管 2、進油管 3、●工●作台 4、淬透鋼淬◊火◊◈模◈具 5、滲碳鋼淬火模具 6、模具接杆 7、滑塊 8、氣缸(Gāng) 9、肘杆機構
壓床采用了框架立(Lì)柱機身結構，三個立柱和貫穿[Chuān]于其中的拉杆是主要的承載部件；∇中∇[Zhōng]間[Jiān]鉸鍊擺▲動▲式氣缸通過肘杆直接帶動滑[Huá]塊上下移動，在與活[Huó]塞●杆●[Gǎn]鉸接的肘節處采(Cǎi)用關[Guān]節軸承，保證肘杆工▽作▽(Zuò)的平順性；滑塊的兩側設有可調(Diào)“V”型滑動導軌，考慮到機身◊高◊大和肘杆機構的摩損的▿不▿均勻性，全部的運動◇偶◇[ǒu]件[Jiàn]和關節[Jiē]點均配置[Zhì]了潤滑口，由油泵[Bèng]定(Dìng)時供油[Yóu]集中∇潤∇滑；
在▿每▿個滑塊上配備有通用的模具接杆，适合于各種不同[Tóng]模▾具▾(Jù)的安裝和調整；冷∇卻∇[Què]油的進口從工作◇台◇(Tái)下方引入，在入口處配有分▾配▾[Pèi]閥，可以∆調∆整工件内外面(Miàn)的供油量，實現被淬工件[Jiàn]外徑噴油、内徑流動油液冷卻，内[Nèi]▾外▾徑冷卻流量可調，淬火完成後噴油圈内◈的◈(De)殘[Cán]餘油液快排，▾淬▾[Cuì]火油[Yóu]經過導流槽流回▲油▲池；更換被[Bèi]淬工件時，不同的[De]淬火模具∇和∇(Hé)冷卻罩可以方便的安裝在工作台面∇上∇，完全滿足工(Gōng)件淬火(Huǒ)時的工藝要求；機床(Chuáng)設計▾有▾接(Jiē)油盤，以[Yǐ]免飛濺油液污◈染◈地面(Miàn)。壓床∆選∆[Xuǎn]用無潤滑氣動(Dòng)元件，在公稱壓力下，▿每▿滑塊最大壓∆力∆[Lì]可(Kě)達 30t，四滑塊總壓力可達 120t；壓床(Chuáng)設∇計∇(Jì)成單工位程序自動控制(Zhì)，也可手動控制。四個(Gè)工∆位∆可以安裝相同尺寸模具，也可以安[ān]裝不同尺寸的[De]模具。有防擊打工件功[Gōng]能，在發生誤操作擊打(Dǎ)工件時滑塊▿自▿動返回，以保護機床和模具不被損壞[Huài]。機床具有自▾動▾化程度高，可(Kě)靠性強，淬火工件(Jiàn)質(Zhì)量穩定、結構緊湊∇等∇[Děng]特點。
每台淬火壓床有四個工位(Wèi)，每個工位可裝備一套模具[Jù]，被淬工件與相應▲的▲模具對(Duì)▾應▾[Yīng]，各工⋄位⋄的模具可以互換，依◇據◇(Jù)生産産品規格[Gé]不同，可以在各工位任⋄意⋄選裝模具。
2設備的主(Zhǔ)要技術參數
被淬軸承[Chéng]圈的尺寸：
軸承圈的◊外◊(Wài)徑範圍是從 150 ▿到▿[Dào] 320mm。軸承圈[Quān]的高度範⋄圍⋄是從 15 到 185mm。
軸[Zhóu]承圈的◇外◇形結構：單錐[Zhuī]外(Wài)圈、單(Dān)錐内圈、雙錐外圈、雙◆錐◆内圈。
⋄軸⋄[Zhóu]承材料：GCr15 系列高碳軸承鋼、G20CrNi2MoA 系▲列▲滲碳軸承鋼。
技術參數見表 1
表[Biǎo] 1 設備技術參數表
|
1 |
淬火零件[Jiàn]數量 |
1～4 件（四工位） |
|
2 |
淬(Cuì)火時間設∇定∇◆範◆[Fàn]圍 |
0～99min 連續可調 |
|
3 |
油循環冷卻時間(Jiān) |
每工位(Wèi)可單獨∇設∇定 |
|
4 |
被淬火○工○件尺寸 |
直徑：φ150～φ320mm，高度：15～185mm |
設
備
主
參
數[Shù] |
立柱間距 |
480mm |
|
動力部分 |
工作氣壓 |
0.4-0.6Mpa |
|
氣缸直徑/行▲程▲(Chéng) |
D=250mm/480mm |
|
滑塊行程 |
440mm |
|
冷卻[Què]油流量（内[Nèi]圈和外圈） |
最大 1300lpm。 |
|
主要工作尺寸 |
工作面離地[Dì]高度 |
1300mm |
|
●模●具安(ān)裝空間 |
＜φ480mm |
|
外形尺(Chǐ)寸 |
2300×1200×3850mm
（L×W×H） |
3模[Mó]具簡介
由于高碳軸承鋼（淬透鋼）和(Hé)滲碳軸承鋼（滲碳鋼）在(Zài)淬火◈時◈的變形傾[Qīng]向相反(Fǎn)，即前者淬火(Huǒ)變形傾向于漲大，後者則收縮，因此模具的結構完全不同[Tóng]，冷◊卻◊的方式差異也[Yě]◊很◊(Hěn)大。
不論材料和模具結構的相(Xiàng)同與否，◇模◇壓淬火都是通過機(Jī)床的(De)運動，用不同結構的模具，對工件▲的▲外圈和[Hé]平面同時施(Shī)加作用力(Lì)，達到既要阻止淬火變[Biàn]形又不能因機械力◆過◆大壓壞熱工
件的目的，與[Yǔ]此同(Tóng)時，在被淬工件的内、外全方位快速急冷，滿足工件的[De]淬火要求。
滲碳∇鋼∇模具的工作原理參見圖二：
圖中：1、◊連◊[Lián]接杆 2、上模具 3、噴油罩 4、下模具 5、模具底座
工件達到淬◊火◊▿溫▿度後出爐，由(Yóu)◆人◆工放在下模上，啟動(Dòng)控制閥，在氣缸的作用下通過連[Lián]接杆帶動滑[Huá]塊與上模具下降，◆壓◆緊[Jǐn]下模具平面時為模具(Jù)的調定▽尺▽寸[Cùn]，上模具平面壓住(Zhù)軸承圈端面，冷卻[Què]油通過閥門、管道開始向罩内工件噴油，同[Tóng]時也▾流▾向模具與工件[Jiàn]接觸的内表面油道，工[Gōng]件冷卻收縮，模[Mó]具(Jù)外徑保持工件淬火。淬火完(Wán)成後，上模具随(Suí)滑塊上升▽釋▽放(Fàng)工件，人工将(Jiāng)工件從下模上夾[Jiá]出，完成一個工作◈循◈環。
淬透∇鋼∇模具[Jù]的(De)工作原理參見圖三：
圖中：1、連接杆 2、油罩[Zhào] 3、模具壓闆 4、工件 5、模具(Jù) 6、模▿具▿底座
啟動[Dòng]按鈕，氣缸[Gāng]帶動滑塊下降、與連(Lián)接杆一體的油罩與上模具下(Xià)降，油(Yóu)罩的(De)下錐面推[Tuī]動下模具收縮，箍住(Zhù)軸承圈▿的▿外徑，同時上模具平面壓住軸承圈(Quān)端面，壓(Yā)緊定型後開始罩内浸[Jìn]○油○淬火。淬(Cuì)火●完●成後，油罩、上模具随主軸上升，下模具釋[Shì]放工(Gōng)件，人工将工件從下模(Mó)上夾出，完成一個工作循◊環◊。
由于工件為淬透鋼，對始(Shǐ)淬溫度要求較(Jiào)嚴，▾工▾件尺寸小熱容量小，因此必須(Xū)要在最(Zuì)短的時間合(Hé)模、進入冷卻液才∆能∆(Néng)保證淬火硬度。這就要(Yào)求機床的運動速度快，工件[Jiàn]放入模具(Jù)後立即定位、保持(Chí)、噴(Pēn)油淬火，一氣呵成。另外[Wài]，○由○于小[Xiǎo]批量輪番▿生▿産，要求模具更換快速，調整[Zhěng]方便，壓床[Chuáng]必須滿足這些特⋄定⋄[Dìng]的∆要∆求。
4結束語
該種模壓淬火方式很适合直徑和高度不大的[De]環類零件的淬火，由于工件的内、▽外▽圓定形、端面施壓，能有效地阻止薄壁環類◊零◊◊件◊的淬火變形，淬火後的工件變形○小○、尺寸穩定。根▽據▽模具的[De]形式與結構，上模具及油罩有一定的[De]通用性，下模具[Jù]須按不同的尺寸，配備相(Xiàng)應的模塊，因此，模塊(Kuài)的量較⋄大⋄，但由于模具結構與其它壓床有一定的互換和通用性，且▿調▿整容易，尺寸較小，模[Mó]具(Jù)的成本相對較低。另[Lìng]外，●受●▾機▾床與模▾具▾結構的限(Xiàn)制，進出[Chū]件的自動化較難實現，但由于工件較小[Xiǎo]，人工進出件較方便，快捷。
