專利名稱：金屬零件熱處理抗變形方法與組合夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軸類及薄板類滲碳后淬火、氮化的熱處理方法，尤其是一種金屬零件熱處理抗變形方法，本發(fā)明還涉及該方法的組合夾具。
背景技術(shù)：
目前軸類金屬件的熱處理加工方法主要是在爐內(nèi)加熱到預(yù)定溫度表面滲碳或氮化后進行淬火，而得到馬氏體。這種方法雖然可達到高硬度，但變形較大，校直時易產(chǎn)生斷裂，因此廢品率較高。薄板金屬件的表面滲碳或氮化熱處理淬火更是如此，變形量更大，因此在成品前留有加工余量再精磨加工，這種方法往往導(dǎo)致表面滲碳或氮化層被磨削變薄，影響零件的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種熱處理后變形較小的金屬零件熱處理抗變形方法。此外本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)該方法的組合夾具。
本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種金屬零件熱處理抗變形方法，過程包括將表面滲入元素的金屬零件放入爐內(nèi)加熱到一定溫度、取出后在過冷奧氏體狀態(tài)中將該金屬零件冷卻到馬氏體狀態(tài)，所述被加熱的金屬零件在冷卻前，迅速被夾持在匹配的組合夾具內(nèi)，然后進行冷卻；所述冷卻是上下對稱地同時對金屬零件用冷卻液進行冷卻或冷噴。
本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)措施所述金屬零件為表面滲碳金屬零件；所述加熱溫度為720℃以上。
所述金屬零件為表面氮化金屬零件；所述加熱溫度為600℃。
一種用于金屬零件熱處理抗變形的組合夾具，由下夾體、下夾體上端設(shè)置有鉸接在下夾體一側(cè)的翻轉(zhuǎn)框架、翻轉(zhuǎn)框架的開啟端鉸接有與下夾體側(cè)邊搭接的鎖鉤、安裝在翻轉(zhuǎn)框架內(nèi)側(cè)與下夾體平行的上夾體、安裝在翻轉(zhuǎn)框架上端驅(qū)動上夾體上下移動的螺旋頂桿組成，所述上夾體和下夾體的上下面均制有縱橫排列的方形通孔，在上夾體上和下夾體上分別安裝有相互對稱夾持工件的組合夾具，各夾具有兩個平行的固定板，在兩固定板之間固裝有相同間隔排列的支撐板。
所述各支撐板上制有用于夾持軸類或曲軸工件的同軸的半圓弧，各半圓弧上均制有三個凸起塊。
所述各支撐板為矩形，各支撐板上制有用于夾持薄板類工件的三個等高凸起塊。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是由于加熱的金屬零件在冷卻前被夾持匹配的夾具內(nèi)，然后上下均勻冷卻，大大地減少了淬火變形量，使軸類、薄板類零件熱處理后可直接使用，去除了校直或精磨加工工序，提高了成品率；另外本發(fā)明的組合夾具還具有結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，易于制造和可重復(fù)拼裝使用的優(yōu)點。


圖1是本發(fā)明組合夾具的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖1中支撐板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的側(cè)視圖；圖5是支撐板另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、下夾體；2、翻轉(zhuǎn)框架；3、上夾體；4、螺旋頂桿；5、弧形支撐板；6、鎖鉤；7、工件；8、凸臺；9、固定板；10、矩形支撐板；11、方形通孔。
具體實施例方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下滲碳軸類、曲軸或薄板類零件在電爐內(nèi)加熱到720℃以上，滲碳后，取出零件在20秒內(nèi)夾持在本組合夾具內(nèi)，進行上下均勻冷卻，可獲得HRC58-63硬度，變形量在0.20mm范圍以內(nèi)。
氮化軸類、曲軸或薄板類零件在電爐內(nèi)加熱到500℃-600℃，滲氮后，取出零件在20秒內(nèi)迅速夾持在本組合夾具內(nèi)，進行上下均勻冷卻，也可獲得HPC58-63硬度，變形量在0.20mm范圍以內(nèi)。
圖1至圖5為組合夾具示意圖。如圖1和圖2所示，下夾體1上端設(shè)置有鉸接在下夾體一側(cè)的翻轉(zhuǎn)框架2，翻轉(zhuǎn)框架的開啟端鉸接有搭接下夾體側(cè)邊的鎖鉤6，下夾體側(cè)邊還制有與鎖鉤本配合的凸臺8。在翻轉(zhuǎn)框架內(nèi)安裝有與下夾體平行的上夾體3，在翻轉(zhuǎn)框架上端還安裝有驅(qū)動上夾體上下移動的手動螺旋頂桿4。上夾體3和下夾體1的平面上均制有縱橫排列的方形通孔11，這樣有利于向內(nèi)噴冷卻液。在上夾體和下夾體上安裝有夾持工件7的組合夾具，如圖3所示，所述組合夾具有兩個相互平行的固定板9，在兩固定板之間固裝有相同間隔排列的支撐板5，各支撐板上均制有同軸的半圓弧，半圓弧上制有夾持軸類工件的三個凸起塊，這樣有利于冷卻液的進入，如圖4所示。如果夾持薄板類工件，各支撐板均制成矩形支撐板10，各矩形支撐板上也制有夾持薄板類工件的三個凸起塊，如圖5所示。
權(quán)利要求
1.一種金屬零件熱處理抗變形方法，過程包括將表面滲入元素的金屬零件放入爐內(nèi)加熱到一定溫度、取出后在過冷奧氏體狀態(tài)中將該金屬零件冷卻到馬氏體狀態(tài)，其特征是所述被加熱的金屬零件在冷卻前，迅速被夾持在匹配的組合夾具內(nèi)，然后進行冷卻；所述冷卻是上下對稱地同時對金屬零件用冷卻液進行冷卻或冷噴。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬零件熱處理抗變形方法，其特征是所述金屬零件為表面滲碳金屬零件；所述加熱溫度為720℃以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬零件熱處理抗變形方法，其特征是所述金屬零件為表面氮化金屬零件；所述加熱溫度為600℃。
4.一種用于金屬零件熱處理抗變形的組合夾具，由下夾體、下夾體上端設(shè)置有鉸接在下夾體一側(cè)的翻轉(zhuǎn)框架、翻轉(zhuǎn)框架的開啟端鉸接有與下夾體側(cè)邊搭接的鎖鉤、安裝在翻轉(zhuǎn)框架內(nèi)側(cè)與下夾體平行的上夾體、安裝在翻轉(zhuǎn)框架上端驅(qū)動上夾體上下移動的螺旋頂桿組成，其特征是所述上夾體和下夾體的上下面均制有縱橫排列的方形通孔，在上夾體上和下夾體上分別安裝有相互對稱夾持工件的組合夾具，各夾具有兩個平行的固定板，在兩固定板之間固裝有相同間隔排列的支撐板。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬零件熱處理抗變形的組合夾具，其特征是所述各支撐板上制有用于夾持軸類或曲軸工件的同軸的半圓弧，各半圓弧上均制有三個凸起塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬零件熱處理抗變形的組合夾具，其特征是所述各支撐板為矩形，各支撐板上制有用于夾持薄板類工件的三個等高凸起塊。
全文摘要
本發(fā)明提供一種金屬零件熱處理抗變形方法與組合夾具。其特點是將軸類零件、曲軸零件或薄板類零件進行滲碳或氮化后取出，通過組合夾具固定后再進行上下均勻噴冷卻液獲得馬氏體；組合夾具結(jié)構(gòu)是矩形下夾體的上端安裝有鉸接在下夾體側(cè)邊的翻轉(zhuǎn)框架，翻轉(zhuǎn)框架另一端鉸接有與下夾體另一側(cè)搭接的鎖鉤，在翻轉(zhuǎn)框架內(nèi)安裝有與下夾體平行的上夾體，翻轉(zhuǎn)框架的上端安裝有驅(qū)動上夾體上下移動的手動螺旋頂桿，上夾體和下夾體之間安裝有可夾持軸類或薄板類工件的固定板和支撐板；解決了工件滲碳或氮化后淬火變形的問題，提高了成品率。另外本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單，易于制造和可重復(fù)拼裝使用的優(yōu)點。
文檔編號C21D9/00GK1693489SQ200510013529
公開日2005年11月9日 申請日期2005年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者張士群, 靳和連, 吳宗保, 王鳳林, 王順起 申請人:天津市交通科學(xué)技術(shù)研究所