[发明专利]一种机车牵引齿圈用的压淬模具

说明书

技术领域

本发明涉及热处理模具技术领域，具体是一种机车牵引齿圈用的压淬模具。

背景技术

为了获得较好的抗疲劳强度，目前常采用渗碳淬火作为铁路机车牵引齿圈的最终热处理工艺。实际加工中，圈类齿轮的渗碳淬火变形较大，常见的有椭圆、锥度、端面跳动等畸变类型，齿圈畸变导致后续加工没有余量，齿部有效硬化层深度不均匀，降低产品质量。造成圈类齿轮变形的原因较为复杂，主要有原材料、零件形状、机加工的加工量和加热和冷却工艺等，这些因素相互影响，使得控制齿圈畸变显得尤为困难。

现有技术中对圈类齿轮渗碳淬火畸变的控制方法较少，主要手段是加大渗碳淬火前齿轮加工余量，加工余量与原材料和形状都有密切关系，其控制难度大，不容易达到理想的余量，而过大的加工余量会造成齿部硬度和强度的下降，并且，由于齿根部位不进行磨削加工，齿部磨削量过大则会使齿根处形成磨削凸台，过小的加工余量则不能减小齿圈畸变，两者都容易造成产品报废。

造成齿圈形变的因素众多，而针对不同原料、形状、加工技术要求制定统一的处理方法来控制齿圈变形是不现实的，较可能的手段是提供一种渗碳淬火设备，改良淬火设备固定齿圈的结构，使齿圈各部位应力分布均衡，从而减少齿圈在后续加工中的形变。

鉴于现有技术存在的缺陷，亟需研发一种新的压淬设备，以实现通过渗碳淬火获得较好硬度的机车牵引齿圈的同时，有效控制机车牵引齿圈由于渗碳淬火而产生的端面和椭圆畸变。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种机车牵引齿圈用的压淬模具，该套模具能够有效控制牵引齿圈由于渗碳淬火而产生的端面和椭圆畸变，能够满足产品渗碳淬火后对硬度的要求，减小变形。

本发明一种机车牵引齿圈用的压淬模具，设置在压淬机床的工作台上，包括上模和下模，上模包括腹板压模和端面压模，端面压模绕腹板压模外周设置；下模包括涨芯、腹板支撑台及端面支撑台，腹板支撑台绕涨芯外周设置，端面支撑台绕腹板支撑台外周设置；腹板支撑台与腹板压模用于夹持机车牵引齿圈腹板，端面支撑台和端面压模用于夹持机车牵引齿圈端面；所述涨芯包括立柱、圆锥台、扩张器和扩张器支撑台，立柱和扩张器支撑台固定在机床工作台上，圆锥台套设在立柱上并能够沿立柱上下移动，扩张器绕圆锥台外周设置，其底部与扩张器支撑台接触并能够在扩张器支撑台上径向移动，扩张器的内斜面与所述圆锥台的外锥面贴合。

具体地，所述扩张器根据工件大小，由以圆心等分的多个相同的模块组成，所述扩张器支撑台上设置有供所述模块滑动的导轨；扩张器支撑台与模块之间还设置有回位弹簧，所述回位弹簧一端与模块的外侧面接触，另一端与扩张器支撑台固定。

进一步地，所述模块上与圆锥台相对的内侧面为倾斜面，与腹板支撑台相对的外侧面具有凹槽，所述回位弹簧的一端抵在所述凹槽内。

具体地，所述模块的底部呈倒T形，所述扩张器支撑台上的导轨为倒T形滑槽。

进一步地，所述立柱上套设有两段压缩弹簧，两段压缩弹簧之间设置有垫圈，其中一段压缩弹簧的一端抵在立柱下部的凸台上，另一端与垫圈下端面接触；另一段压缩弹簧的一端与圆锥台上部相抵，另一端与垫圈上端面接触。

具体地，所述腹板压模通过螺栓与压淬机床的上压板Ⅰ连接，所述端面压模通过螺栓与压淬机床的上压板Ⅱ连接。

进一步地，所述腹板压模与机车牵引齿圈相接触的端部设置有多个流油槽，所述流油槽由腹板压模与机车牵引齿圈相接触的端面向内凹陷形成，且均匀分布在所述腹板压模上；所述端面压模与机车牵引齿圈相接触的端部设置有多个流油槽，所述流油槽由端面压模与机车牵引齿圈相接触的端面向内凹陷形成，且均匀分布在所述端面压模上；所述腹板支撑台与机车牵引齿圈相接触的端部设置有多个流油槽，所述流油槽由腹板支撑台与机车牵引齿圈相接触的端面向内凹陷形成，且均匀分布在所述腹板支撑台上；所述端面支撑台与机车牵引齿圈相接触的端部设置有多个流油槽，所述流油槽由端面支撑台与机车牵引齿圈相接触的端面向内凹陷形成，且均匀分布在所述端面支撑台上。

优选地，根据机车牵引齿圈的大小，所述腹板压模、端面压模、腹板支撑台或端面支撑台上的流油槽的数量为16～48个。

优选地，所述扩张器在扩张器支撑台上径向移动的最大限位在机车牵引齿圈的内孔孔壁处。

优选地，所述圆锥台的外锥面与扩张器的内斜面均是精磨面。

优选地，所述下模还包括底盘，所述底盘通过螺栓固定在压淬机床的工作台上，所述扩张器支撑台固定在底盘上。

本发明具有以下有益效果：