汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，包括爐體、與爐體相連通的真空系統(tǒng)以及位于爐體內(nèi)部的加熱室，加熱室內(nèi)安裝有加熱元件，加熱室上安裝有溫控系統(tǒng)，加熱室與爐體相連通，爐體和真空系統(tǒng)相連通的管道上設(shè)有用于通入惰性氣體的進(jìn)氣系統(tǒng)和用于排出爐體內(nèi)氣體的排氣系統(tǒng)，爐體外部設(shè)有冷卻水系統(tǒng)，爐體內(nèi)部設(shè)有強(qiáng)制內(nèi)冷系統(tǒng)，加熱室內(nèi)設(shè)有對流風(fēng)扇。本實(shí)用新型通過真空系統(tǒng)使?fàn)t體內(nèi)為真空氛圍，再通過進(jìn)氣系統(tǒng)輸入惰性氣體，輸入的惰性氣體可從排氣系統(tǒng)排出，在爐體內(nèi)形成真空、惰性氣體平衡置換的氛圍，防止零件加工過程中氧化或脫碳，工作效率高，可實(shí)現(xiàn)多品種中小批量的各類零件等溫球化退火。
【專利說明】
汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于退火設(shè)備，更具體涉及一種汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]裝配式汽車發(fā)動機(jī)凸輪大都采用10006材料經(jīng)鍛造成形，等溫球化退火、機(jī)加工后再淬火回火。采用普通箱式電阻爐或井式爐等溫球化退火，易在零件表面產(chǎn)生脫碳;采用保護(hù)氣氛箱式或網(wǎng)帶式電阻爐等溫球化退火，工藝周期長，碳化物顆粒尺寸不均勻。設(shè)備生產(chǎn)過程碳排放量高?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述一個(gè)技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種可避免汽車凸輪表面脫碳、保證碳化物尺寸均勻性的汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，縮短了加工周期，提高了生產(chǎn)效率，減少碳排放量。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0005]汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，包括爐體、與爐體相連通的真空系統(tǒng)以及位于爐體內(nèi)部的加熱室，加熱室內(nèi)安裝有加熱元件，加熱室上安裝有溫控系統(tǒng)，加熱室與爐體相連通，爐體和真空系統(tǒng)相連通的管道上設(shè)有用于通入惰性氣體的進(jìn)氣系統(tǒng)和用于排出爐體內(nèi)氣體的排氣系統(tǒng)，爐體外部設(shè)有冷卻水系統(tǒng)，爐體內(nèi)部設(shè)有強(qiáng)制內(nèi)冷系統(tǒng)，加熱室內(nèi)設(shè)有對流風(fēng)扇。
[0006]其有益效果為:加熱室內(nèi)的加熱元件用于對汽車凸輪進(jìn)行加熱，溫控系統(tǒng)用于控制爐體內(nèi)的溫度;強(qiáng)制內(nèi)冷系統(tǒng)對汽車凸輪進(jìn)行快速強(qiáng)制冷卻，縮短奧氏體化后降溫到等溫球化過程的時(shí)間，避免碳化物的析出和長大;冷卻水系統(tǒng)用于換熱器內(nèi)氣體循環(huán)時(shí)的冷卻，提高冷卻速度，同時(shí)，冷卻水系統(tǒng)還可以對對流風(fēng)扇進(jìn)行冷卻;本實(shí)用新型通過真空系統(tǒng)使?fàn)t體內(nèi)為真空氛圍，再通過進(jìn)氣系統(tǒng)輸入惰性氣體，輸入的惰性氣體可從排氣系統(tǒng)排出，在爐體內(nèi)形成真空、惰性氣體平衡置換的氛圍，防止零件加工過程中氧化或脫碳，實(shí)現(xiàn)了無氧化、無脫碳等溫球化退火，碳化物顆粒尺寸均勻，比箱式爐縮短工藝周期33.1%/爐次，可實(shí)現(xiàn)多品種中小批量的各類零件等溫球化退火。
[0007]在一些實(shí)施方式中，加熱室為臥式圓柱體狀。
[0008]其有益效果為:易于形成一個(gè)密閉空間結(jié)構(gòu)，提高加熱效率和溫度均勻性，設(shè)備最高工作溫度為850°C，有效加熱區(qū)溫度均勻?yàn)椤?°C。
[0009]在一些實(shí)施方式中，進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)有用于調(diào)節(jié)氣體進(jìn)氣壓力的壓力控制器和用于調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量的質(zhì)量流量控制器，質(zhì)量流量控制器設(shè)于進(jìn)氣系統(tǒng)的氣體入口處，質(zhì)量流量控制器后連接有壓力控制器。[〇〇1〇]其有益效果為:通過壓力控制器和質(zhì)量流量控制器控制進(jìn)入爐體內(nèi)惰性氣體的量，保證處理效果。
[0011]在一些實(shí)施方式中，排氣系統(tǒng)包括氣體過濾器和真空排氣栗，真空排氣栗通過管道與爐體連通，真空排氣栗與氣體過濾器連接。
[0012]其有益效果為:排除爐體內(nèi)氧化性氣體，以及零件表面的油氣、水汽和其他易揮發(fā)污染物。
[0013]在一些實(shí)施方式中，真空系統(tǒng)包括多個(gè)真空栗、真空閥門和復(fù)壓真空計(jì)，真空栗與爐體1通過管道連通，真空閥門和復(fù)壓真空計(jì)安裝在真空栗與爐體連通的管道上。
[0014]其有益效果為:可實(shí)現(xiàn)爐體1內(nèi)的極限真空度<l(T4Pa，可有效排除爐內(nèi)氧化性氣體，以及零件表面的油氣、水汽和其他易揮發(fā)污染物。
[0015]在一些實(shí)施方式中，強(qiáng)制內(nèi)冷系統(tǒng)包括冷卻電機(jī)和熱交換器，冷卻電機(jī)和熱交換器連接，熱交換器位于加熱室的外部。
[0016]其有益效果為:實(shí)現(xiàn)零件強(qiáng)制快速冷卻，縮短奧氏體化后降溫到等溫球化過程的時(shí)間，800°C冷到700°C，時(shí)間在15min內(nèi)；同時(shí)避免碳化物的析出與長大，縮短等溫球化完成后降至室溫的時(shí)間，在60min內(nèi)由700°C快速冷卻至50°C時(shí)間。
[0017]在一些實(shí)施方式中，控溫系統(tǒng)包括熱電偶和溫度控制儀，熱電偶與溫度控制儀連接，溫度控制儀位于加熱室外，熱電偶插入加熱室內(nèi)。
[0018]其有益效果為:主要用于爐體內(nèi)溫度的控制。
[0019]在一些實(shí)施方式中，加熱室的內(nèi)部底部設(shè)有裝料支架。
[0020]其有益效果為:裝料支架用于放置汽車凸輪。
[0021]在一些實(shí)施方式中，對流風(fēng)扇設(shè)置于加熱室內(nèi)部的頂部，對流風(fēng)扇位于裝料支架的上方。
[0022]其有益效果為:提高對流加熱的工作效率。【附圖說明】
[0023]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施方式的汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中數(shù)字所表示的相應(yīng)部件的名稱:[〇〇25]1.爐體、2.真空系統(tǒng)、21.真空栗組、3.加熱室、31.對流風(fēng)扇、32.裝料支架、4.進(jìn)氣系統(tǒng)、5.排氣系統(tǒng)、6.冷卻水系統(tǒng)、7.強(qiáng)制內(nèi)冷系統(tǒng)、71.冷卻電機(jī)、72.熱交換器、8.管道、9.溫控系統(tǒng)、91.熱電偶、92.溫度控制儀?！揪唧w實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示，本實(shí)用新型公開一種汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，包括爐體1、與爐體1相連通的真空系統(tǒng)2以及位于爐體1內(nèi)部的加熱室3。加熱室3內(nèi)安裝有加熱元件。加熱室3上安裝有溫控系統(tǒng)9。加熱室3與爐體1相連通。爐體1和真空系統(tǒng)2相連通的管道8上設(shè)有用于通入惰性氣體的進(jìn)氣系統(tǒng)4和用于排出爐體內(nèi)氣體的排氣系統(tǒng)5。爐體1外部設(shè)有冷卻水系統(tǒng)6。爐體1內(nèi)部設(shè)有強(qiáng)制內(nèi)冷系統(tǒng)7。加熱室3內(nèi)設(shè)有對流風(fēng)扇31。
[0027]加熱室3內(nèi)的加熱元件用于對汽車凸輪進(jìn)行加熱，溫控系統(tǒng)9用于控制爐體1內(nèi)的溫度;強(qiáng)制內(nèi)冷系統(tǒng)7對汽車凸輪進(jìn)行快速強(qiáng)制冷卻，縮短奧氏體化后降溫到等溫球化過程的時(shí)間，避免碳化物的析出和長大;冷卻水系統(tǒng)6用于促進(jìn)熱交換器72內(nèi)的氣體循環(huán)，提高冷卻速度，同時(shí)，冷卻水系統(tǒng)6還可以對對流風(fēng)扇31進(jìn)行冷卻，在強(qiáng)制內(nèi)冷系統(tǒng)7工作時(shí)對爐體1內(nèi)氣體進(jìn)行冷卻;本實(shí)用新型通過真空系統(tǒng)2使?fàn)t體1內(nèi)為真空氛圍，在通過進(jìn)氣系統(tǒng)4輸入的惰性氣體，輸入的惰性氣體可從排氣系統(tǒng)5排出，在爐體1內(nèi)形成真空、惰性氣體平衡置換的氛圍，防止零件加工過程中氧化或脫碳，實(shí)現(xiàn)了無氧化、無脫碳等溫球化退火，碳化物顆粒尺寸均勻，比箱式爐縮短工藝周期33.1%/爐次，可實(shí)現(xiàn)多品種中小批量的各類零件等溫球化退火。
[0028]在本實(shí)施方式中，加熱室3為臥式圓柱體狀。易于形成一個(gè)密閉空間結(jié)構(gòu)，提高加熱效率和溫度均勻性，設(shè)備最高工作溫度為850 °C，有效加熱區(qū)溫度均勻?yàn)椤?°C。進(jìn)氣系統(tǒng) 4設(shè)有用于調(diào)節(jié)氣體進(jìn)氣壓力的壓力控制器和用于調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量的質(zhì)量流量控制器。質(zhì)量流量控制器設(shè)于進(jìn)氣系統(tǒng)4的氣體入口處。質(zhì)量流量控制器后連接有壓力控制器。通過壓力控制器和質(zhì)量流量控制器控制進(jìn)入爐體1內(nèi)惰性氣體的量，保證處理效果。排氣系統(tǒng)5包括氣體過濾器和真空排氣栗，真空排氣栗通過管道8與爐體1連通，真空排氣栗與氣體過濾器連接。排除爐體1內(nèi)氧化性氣體，以及零件表面的油氣、水汽和其他易揮發(fā)污染物。真空系統(tǒng) 2包括多個(gè)真空栗21、真空閥門和復(fù)壓真空計(jì)，真空栗21與爐體1通過管道8連通，真空閥門和復(fù)壓真空計(jì)安裝在真空栗21與爐體1連通的管道8上。真空栗21與爐體1通過管道8連通。 可實(shí)現(xiàn)爐體1內(nèi)的極限真空度<l〇_4Pa，可有效排除爐內(nèi)氧化性氣體，以及零件表面的油氣、水汽和其他易揮發(fā)污染物。強(qiáng)制內(nèi)冷系統(tǒng)7包括冷卻電機(jī)71和熱交換器72。冷卻電機(jī)71 和熱交換器72連接，熱交換器72位于加熱室3的外部。實(shí)現(xiàn)零件強(qiáng)制快速冷卻，縮短奧氏體化后降溫到等溫球化過程的時(shí)間，在15min內(nèi)由800°C快冷到700°C，同時(shí)避免碳化物的析出與長大，縮短等溫球化完成后降至室溫的時(shí)間，在60min內(nèi)由700°C快速冷卻至50°C?？販叵到y(tǒng)9包括熱電偶91和溫度控制儀92。熱電偶91與溫度控制儀92連接。溫度控制儀92位于加熱室3外，熱電偶91插入加熱室3內(nèi)。主要用于爐體1內(nèi)溫度的控制。加熱室3的內(nèi)部底部設(shè)有裝料支架32。裝料支架32用于放置汽車凸輪。對流風(fēng)扇31設(shè)置于加熱室3內(nèi)部的頂部，對流風(fēng)扇31位于裝料支架32的上方。提高對流加熱的工作效率。
[0029]上述說明已經(jīng)充分揭露了本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的技術(shù)人員對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】所做的任何改動均不脫離本實(shí)用新型的權(quán)利要求書的范圍。相應(yīng)地，本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述【具體實(shí)施方式】。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，其特征在于，包括爐體、與爐體相連通的真空系統(tǒng) 以及位于爐體內(nèi)部的加熱室，所述加熱室內(nèi)安裝有加熱元件，所述加熱室上安裝有溫控系 統(tǒng)，所述加熱室與爐體相連通，所述爐體和真空系統(tǒng)相連通的管道上設(shè)有用于通入惰性氣 體的進(jìn)氣系統(tǒng)和用于排出爐體中氣體的排氣系統(tǒng)，所述爐體外部設(shè)有冷卻水系統(tǒng)，所述爐 體內(nèi)部設(shè)有強(qiáng)制內(nèi)冷系統(tǒng)，所述加熱室內(nèi)設(shè)有對流風(fēng)扇。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，其特征在于，所述加熱室為 臥式圓柱體狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，其特征在于，所述進(jìn)氣系統(tǒng) 設(shè)有用于調(diào)節(jié)氣體進(jìn)氣壓力的壓力控制器和用于調(diào)節(jié)進(jìn)氣流量的質(zhì)量流量控制器，所述質(zhì) 量流量控制器設(shè)于進(jìn)氣系統(tǒng)的氣體入口處，所述質(zhì)量流量控制器后連接有壓力控制器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，其特征在于，所述排氣系統(tǒng) 包括氣體過濾器和真空排氣栗，所述真空排氣栗通過管道與爐體連通，所述真空排氣栗與 氣體過濾器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，其特征在于，所述真空系統(tǒng) 包括多個(gè)真空栗、真空閥門和復(fù)壓真空計(jì)，所述真空栗與爐體1通過管道連通，所述真空閥 門和復(fù)壓真空計(jì)安裝在真空栗與爐體連通的管道上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，其特征在于，所述強(qiáng)制內(nèi)冷 系統(tǒng)包括冷卻電機(jī)和熱交換器，所述冷卻電機(jī)和熱交換器連接，所述熱交換器位于加熱室 的外部。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，其特征在于，所述溫控系統(tǒng) 包括熱電偶和溫度控制儀，所述熱電偶與溫度控制儀連接，所述溫度控制儀位于加熱室外， 所述熱電偶插入加熱室內(nèi)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，其特征在于，所述加熱室的 內(nèi)部底部設(shè)有裝料支架。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車凸輪真空等溫球化退火設(shè)備，其特征在于，所述對流風(fēng)扇 設(shè)置于加熱室內(nèi)部的頂部，所述對流風(fēng)扇位于裝料支架的上方。
【文檔編號】C21D1/32GK205616924SQ201620248611
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】史有森, 朱雪明, 王輝平
【申請人】江蘇豐東熱處理及表面改性工程技術(shù)研究有限公司