缸蓋鑄件的固熔淬火時效熱處理機構的製作方法

2023-06-04 16:07:26 2

專利名稱：缸蓋鑄件的固熔淬火時效熱處理機構的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種應用於鑄造行業的熱處理機構，特別是在鋁合金缸蓋的重力鋳造エ藝中，涉及ー種對缸蓋鑄件進行固熔、淬火與時效熱處理的機構。
背景技術：
目前，在重力鋳造、低壓鑄造鋁合金缸蓋エ藝中，為了獲取鑄件材料更好的機械性能，普遍都在採用固熔與時效(即T7)熱處理工藝。一般採用的是通道型裝料框水淬火方式，其將缸蓋鑄件裝入料框加熱到一定的固熔溫度500-535攝氏度，保溫4-6小時後，再將該裝有鑄件的料框移入到水中急劇冷卻到100攝氏度以下(淬火時間7-8min)，然後移入到時效爐內將溫度加熱到一定的時效溫度175-220攝氏度，保溫4-6小時，進行時效去應カ處理，從而使鑄件獲得所需的機械性能。此方法中普遍存在熱處理後殘餘應カ較大，鑄件材料的機械性能不穩定，發動機連續運行數萬公裡後，由於缸蓋的殘餘應カ大容易產生失效；料 框的使用，消耗了料框加熱所必需的能源；更重要的是此熱處理方式的淬火介質是水，在淬火過程中要保證恆定的水溫難以控制，且發動機缸蓋內有覆膜砂形成，淬火時有部分覆膜砂流入水中，時間長了覆膜砂汙染了水質造成鑄件表面色澤不一，需要經常清理水池，更換水源，造成較大浪費及對水源的汙染較為嚴重；固熔爐、時效爐的爐體結構複雜，佔地面積大，檢修時維修人員必須進入爐內，不利於排除故障且不能保證維修人員的安全。
發明內容本發明的目的在於克服上述技術的不足，而提供一種利用空氣進行淬火的定位定點式的缸蓋鑄件的固熔淬火時效熱處理機構。本發明的目的由如下技術方案來實現一種缸蓋鑄件的固熔淬火時效熱處理機構，包括搬入裝置、固溶爐、時效爐、搬出裝置和不合格件安放裝置，在所述固溶爐與時效爐之間設有定位定點式空氣淬火裝置，所述搬入裝置、固溶爐、定位定點式空氣淬火裝置、時效爐、搬出裝置以及不合格件安放裝置依次呈環狀排列，搬入搬出機器人則處於該環狀排列的中心位置處。所述定位定點式空氣淬火裝置包括爐殼，在所述爐殼的進ロ處裝有風機，該風機與恆溫空調相連；在所述爐殼的出口處裝有空氣淬火室，所述風機通過管道與空氣淬火室的用於安放鑄件並進行空氣淬火的位置連接。採用本發明後，應用了新的能源空氣作為淬火介質，既穩定又環保，整個熱處理工藝過程中不需要用水，避免了由於水淬火所產生的一系列的問題，並使エ件材料機械性能提升30%，減小殘餘應力，機械性能穩定；取得了熱處理工藝上的突破，整個熱處理過程由搬入搬出機器人來搬運エ件，能實現無人化作業，節省勞動カ和勞動成本。
以下結合附圖
和具體實施方式
對本發明作進ー步的詳細描述。[0008]圖I為本發明缸蓋鑄件的固熔淬火時效熱處理機構的結構示意圖。圖2為圖I中的標記A的局部放大示意圖。其中1、搬入裝置；2、固熔爐的搬入門；3、固熔爐；4、固熔爐的維修門；5、搬入搬出機器人；6、固熔爐的搬出門；7、定位定點式空氣淬火裝置；8、搬出裝置；9、不合格件安放裝置；10、時效爐的搬出門；11、時效爐；12、時效爐的維修門；13、時效爐的搬入門；14、空氣淬火裝置搬入搬出門；15、空氣淬火室；16、恆溫空調；17、風機；18、爐殼；19、管道；20、風嘴。
具體實施方式
如圖I、圖2所示，本發明缸蓋鑄件的固熔淬火時效熱處理機構，包括搬入裝置I、 固溶爐3、時效爐11、搬出裝置8和不合格件安放裝置9，在所述固溶爐3與時效爐11之間設有定位定點式空氣淬火裝置7，所述搬入裝置I (定位定點式)、固溶爐3、定位定點式空氣淬火裝置7、時效爐11、搬出裝置8以及不合格件(NG件)安放裝置9依次呈環狀排列，搬入搬出機器人5 (簡稱機器人)則處於該環狀排列的中心位置處。所述定位定點式空氣淬火裝置7包括爐殼18，在所述爐殼18的(空氣)進ロ處裝有風機17 (離心式)，該風機17與恆溫空調16相連；在所述爐殼18的出口處裝有空氣淬火室15 (其具有空氣淬火室搬入搬出門14)，所述風機17通過管道19與空氣淬火室15的用於安放鑄件並進行空氣淬火的位置連接。該管道19的空氣出ロ處裝有若干風嘴20。其中，所述固熔爐3和時效爐11內各有11個工作區域，上下共5層，每一區域均有放置架用於安放2個エ件(鑄件)。空氣淬火室15的用於安放鑄件21的位置底部設有漏沙收集ロ而進行定時開啟落沙收集處理，空氣淬火室15的上方設有排風ロ而將熱氣排出。空氣淬火吋，風機將空氣從其進風ロ吸入，通過其過濾網分離粉塵，清潔空氣進入恆溫空調16的水冷卻室降溫或升溫(空調原理)，然後再通過離心式風機送入空氣淬火室15，鑄件在該空氣淬火室處理3-5分鐘，使鑄件從原535攝氏度冷卻至100攝氏度以下(室溫狀態)，空氣的風速可通過離心式風機變頻來調節、風溫可通過恆溫空調來設定、風量由恆溫空調來保證，鑄件的上下各有4組風嘴20對著該鑄件的表面送風，缸蓋鑄件的燃燒室面朝上水平放置，如附圖2所示。如圖所示，如所述的定位定點式空氣淬火裝置7的使用方法是首先，將定位定點式空氣淬火裝置7置於固熔爐3與時效爐11的エ位之間並形成環狀排列，將缸蓋鑄件21放置在搬入裝置I上；然後，通過搬入搬出機器人5將鑄件託起，固熔爐的搬入門2自動打開，鑄件被放入固熔爐3內進行固熔處理(將鑄件加熱至530-540攝氏度後，保溫300min);待固熔處理完畢後，固熔爐搬出門6自動打開，該機器人將鑄件移出，空氣淬火室搬入搬出門14自動打開，鑄件21在20秒以內被移入定位定點式空氣淬火裝置的空氣淬火室15，與此同時風機17和恆溫空調16同時開啟，以恆定的風溫及風速對鑄件進行空氣淬火處理(空氣淬火處理3-5min，鑄件溫度降至室溫)，處理完畢後空氣淬火室搬入搬出門14自動打開，該機器人5將鑄件21從空氣淬火室15內搬出，時效爐搬入門13自動打開，鑄件被放入時效爐11內進行時效處理(將鑄件溫度升溫至195-205攝氏度，保溫300min)，時效處理完畢後，時效爐搬出門10自動打開，該機器人5將符合エ藝條件的鑄件放入搬出裝置8上，把不符合エ藝條件的鑄件放入不合格件安放裝置9上，最後均由人工碼垛，完成ー個熱處理循環。所述エ藝條件主要是鑄件的溫度。被處理的鑄件每次兩個進入爐內，縮短了升溫的時間，同時使エ件的搬運操作變得簡便易行；エ件被整體均勻加熱，有利於改善エ件熱處理質量；同時取消了料框的使用，節省了加熱料框所必需的能源，鑄件採用搬入裝置(定位定點式)上料，使鑄件跑偏引起異常停止的情況不再出現。爐體的大小只有傳統式的三分之一，可縮短製作、搬運、安裝的時間，由於爐體結構的簡化，有利於減少排除故障和檢修的時間，檢修時也不需要進入爐內，保障了檢修人員的安全。本發明的控制系統均採用現有技術的控制方式，所有的電控系統、溫控系統、機器人動作程序控制均採用微電腦控制器(PLC)，可實現完全自動控制及手動控制。控制柜上設有模擬板，可直觀的顯示熱處理的整個工作狀態，工作過程中具有故障的自診斷功能報警，熱處理過程由搬入搬出機器人5 (簡稱機器人)自動化搬運完成，實現無人化作業。
權利要求1.ー種缸蓋鑄件的固熔淬火時效熱處理機構，包括搬入裝置(I)、固溶爐(3)、時效爐(11)、搬出裝置(8)和不合格件安放裝置(9)，其特徵在幹在所述固溶爐(3)與時效爐(11)之間設有定位定點式空氣淬火裝置(7)，所述搬入裝置(I)、固溶爐(3)、定位定點式空氣淬火裝置(7)、時效爐(11)、搬出裝置(8)以及不合格件安放裝置(9)依次呈環狀排列，搬入搬出機器人(5)則處於該環狀排列的中心位置處。
2.如權利要求I所述的缸蓋鑄件的固熔淬火時效熱處理機構，其特徵在於所述定位定點式空氣淬火裝置(7)包括爐殼(18)，在所述爐殼(18)的進ロ處裝有風機(17)，該風機(17)與恆溫空調(16)相連；在所述爐殼(18)的出口處裝有空氣淬火室(15)，所述風機(17)通過管道(19)與空氣淬火室(15)的用於安放鑄件並進行空氣淬火的位置連接。
專利摘要本實用新型公開了一種缸蓋鑄件的固熔淬火時效熱處理機構，包括搬入裝置(1)、固溶爐(3)、時效爐(11)、搬出裝置(8)和不合格件安放裝置(9)，在所述固溶爐(3)與時效爐(11)之間設有定位定點式空氣淬火裝置(7)，所述搬入裝置(1)、固溶爐(3)、定位定點式空氣淬火裝置(7)、時效爐(11)、搬出裝置(8)以及不合格件安放裝置(9)依次呈環狀排列，搬入搬出機器人(5)則處於該環狀排列的中心位置處。本實用新型以空氣作為淬火介質，能使工件材料機械性能提升30％，減小殘餘應力，機械性能穩定；能實現無人化作業，節省勞動力和勞動成本。
文檔編號C21D1/62GK202626272SQ20122025951
公開日2012年12月26日 申請日期2012年5月21日 優先權日2012年5月21日
發明者葉錦瑞, 劉志紅, 戴光永, 何德道 申請人:溫州瑞明工業股份有限公司