[实用新型]控制大型薄壁内齿圈淬火变形的模具及分离装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及热处理技术领域，特别是涉及一种能够有效控制大型薄壁内齿圈在淬火时产生变形的模具及用于分离内齿圈和模具的分离装置。

背景技术

直径1米以上的大型薄壁内齿圈（以下简称内齿圈）是大功率行星传动机构的核心零件，其齿面抗接触疲劳强度和齿部抗弯曲疲劳强度对整个传动系统的寿命起着决定性的作用。现阶段，对该类内齿圈有三种热处理方法：1、整体调质＋齿部氮化；2、整体调质＋齿部感应淬火；3、整体渗碳淬火。其中以整体渗碳淬火方法得到的齿面抗接触疲劳强度和齿部抗弯曲疲劳强度最高，强韧性最好，寿命最长。但在渗碳过程中，因处理温度最高、时间最长，在淬火时如果采用传统的淬火方法直接淬火，在前期机械加工应力、淬火时的热应力和组织转变应力的作用下，淬火后齿圈变形是上述三种方法中最大的，将严重影响后续工序的加工质量和最终寿命。

发明内容

本实用新型要解决的一个技术问题是提供一种能够有效控制大型薄壁内齿圈在淬火时产生变形的模具。

本实用新型要解决的另一个技术问题是提供一种能够将内齿圈和模具分离的装置。

为此，本实用新型的技术方案如下：

一种控制大型薄壁内齿圈淬火变形的模具，包括模具本体和防止模具本体发生形变的加强辐板，所述模具本体为柱环形且其外形与大型薄壁内齿圈的内部形状相适应，模具本体的外径略大于大型薄壁内齿圈的内径，所述加强辐板一体形成在模具本体的空腔内。

优选的是，所述加强辐板在所述模具本体内上、下各设置一个。

一种用于将上述模具和与其过盈配合的大型薄壁内齿圈分离的装置，包括旋转机构、旋转支撑台和火焰加热器。所述旋转支撑台安装在旋转机构上，在旋转机构的作用下水平旋转，支撑台的直径略小于模具本体的外径；过盈配合的模具和大型薄壁内齿圈放置在旋转支撑台上；所述火焰加热器设置在旋转机构的一侧，其火焰喷嘴对所述大型薄壁内齿圈一侧的外壁进行均匀加热。

优选的是，上述装置还包括对所述大型薄壁内齿圈的温度进行测量的红外测温仪。

本实用新型的模具，在其内部设置有加强辐板，能在圆周方向上对模具进行有效支撑，使其不易产生形变，从而有效防止在淬火过程中大型薄壁内齿圈变形。本实用新型的用于分离模具和内齿圈的装置，在旋转的同时对内齿圈的外壁进行均匀加热，并由红外测温仪时刻监视温度，其结构简单、操作方便。

附图说明

图1是本实用新型中，模具和大型薄壁内齿圈分离装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的模具和分离装置的结构进行详细说明。

如图所示，该控制大型薄壁内齿圈淬火变形的模具包括：模具本体3和防止模具本体3发生形变的加强辐板8。模具本体3为柱环形，且其外形与大型薄壁内齿圈4的内部形状相适应，模具本体3的外径略大于大型薄壁内齿圈4的内径，即：二者为过盈配合，过盈量可以是2mm。加强辐板8一体形成在模具本体3的空腔内。为了便于起吊，在模具本体3上还装有一吊环螺钉2。

在图示的实施例中，所述加强辐板8在模具本体3内上、下各设置一个。当然，可根据实际情况及工件的大小确定合适的加强辐板个数。

模具和内齿圈的分离装置包括：旋转机构7、旋转支撑台6和火焰加热器1。旋转支撑台6安装在旋转机构7上，在旋转机构7的作用下水平旋转，支撑台6的直径略小于模具本体3的外径。过盈配合的模具3和大型薄壁内齿圈4放置在旋转支撑台6上，火焰加热器1设置在旋转机构7的一侧，其火焰喷嘴对内齿圈一侧的外壁进行均匀加热。

下面对上述模具控制淬火变形的过程进行说明：

1）将内齿圈放入加热炉中按工艺加热，整体胀大，包括内孔；

2）将模具吊放到内齿圈的内孔中。

3）将内齿圈和模具一起吊放到淬火介质中淬火，内齿圈整体收缩，使得内齿圈内壁紧压住模具外径，从而限制了内齿圈的变形；

4）将淬火后紧密连接在一起的内齿圈和模具一起低温回火，消除淬火应力，稳定尺寸，然后冷却到室温；

5）脱模。

脱模的过程如下：

1）将低温回火后的内齿圈和模具放到旋转支撑台上；

2）一边旋转内齿圈和模具，一边点燃旁置的火焰加热器，通过火焰喷嘴加热内齿圈，内齿圈的温度由旁置的红外测温仪控制在180℃；

3）因外围的内齿圈先被加热，整体膨胀，内孔扩大，而中心的模具还基本维持原来的室温，直径没有变化，因此内齿圈将自动掉落，与模具分离。