一種適用於高速上料轉盤的自攻螺釘感應加熱線圈的製作方法

2023-05-20 14:50:26

本實用新型涉及一種用於螺釘製造領域的適用於高速上料轉盤的自攻螺釘感應加熱線圈。

背景技術：

螺釘是一種常見的緊固零件,廣泛應用於機械製造領域。在特殊環境下應用的螺栓有特殊的性能要求，因而需要對其在生產工藝上進行熱處理，從而能夠加強螺栓的強度、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等性能，以適應實用要求。

傳統自攻螺釘感應加熱方法都是工位工作模式，需要通過人工或者機械臂夾取的方式實現固定工位的上料和取料，這極大的限制了螺釘的加工生產效率。在轉盤式、自動連續上料的自攻螺釘感應加熱淬火設備中，自攻螺釘能實現快速的加熱淬火，相比傳統生產方式的工作效率有數量級上的飛躍。自攻螺釘感應加熱淬火工藝得以實現的關鍵，就在於兩點：一是轉盤式自動連續上料；二是新型加熱線圈的實用新型，使得單個自攻螺釘能在幾分之一秒的時間內，被加熱到行業標準要求的機械性能和熱影響區形狀。

技術實現要素：

本實用新型提供了一種適用於高速上料轉盤的自攻螺釘感應加熱線圈，它能夠應用於轉盤式、自動連續上料的螺釘感應加熱淬火設備中，實現了螺釘的快速加工，且能夠滿足對於螺釘加熱性能的需求。

實現上述目的的一種技術方案是：一種適用於高速上料轉盤的自攻螺釘感應加熱線圈，包括加熱線圈本體、底座、連接銅排、啟動負載、銅排組件；

所述加熱線圈本體設置在所述底座上；

所述連接銅排設置在所述加熱線圈本體的尾部；

所述銅排組件分別連接所述連接銅排與所述加熱線圈本體；

所述啟動負載設置在所述銅排組件上。

進一步的，所述加熱線圈本體包括直線段、連接段和弧形加熱段；

所述直線段通過所述連接段與所述弧形加熱段連接；

所述弧形加熱段的加熱線圈的橫截面為口字型結構，在口字型結構的靠內側的側壁的上沿設有一條第一線圈稜，在口字型結構的靠內側的側壁的下沿設有一條第二線圈稜。

進一步的，在所述弧形加熱段的頭部設有一個磁力線集中器。

進一步的，在所述啟動負載的兩側分別設有一個水冷進水口和水冷出水口。

本實用新型的一種適用於高速上料轉盤的自攻螺釘感應加熱線圈，線圈本體的加熱段採用了弧形的結構設計，以配合轉盤式自動高速螺釘感應淬火系統，擺脫了工位加工的局限，使加熱工序得以連貫進行，提升了生產效率；加熱線圈的截面設計產生特定的磁場分布，從而實現在被加熱工件上產生特定的熱影響區，使得工件在淬火後達到複合要求的機械性能。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種適用於高速上料轉盤的自攻螺釘感應加熱線圈的結構示意圖；

圖2為本實用新型的一種適用於高速上料轉盤的自攻螺釘感應加熱線圈的俯視圖；

圖3為本實用新型的一種適用於高速上料轉盤的自攻螺釘感應加熱線圈的弧形加熱段的剖視圖；

圖4為本實用新型的一種適用於高速上料轉盤的自攻螺釘感應加熱線圈的工件熱影響區示意圖。

具體實施方式

為了能更好地對本實用新型的技術方案進行理解，下面通過具體地實施例並結合附圖進行詳細地說明：

請參閱圖1和圖2，本實用新型的一種適用於高速上料轉盤的自攻螺釘感應加熱線圈，包括加熱線圈本體1、底座2、連接銅排3、啟動負載4、銅排組件5。

加熱線圈本體1設置在底座2上，以減輕加熱線圈本體1的晃動與形變。加熱線圈本體1包括直線段11、連接段12和弧形加熱段13。直線段11通過連接段12與弧形加熱段13連接。連接銅排3設置在直線段11的尾部。銅排組件5分別與連接銅排3和直線段11連接。弧形加熱段13的頭部設有一個磁力線集中器14，以增加線圈的加熱效率。

啟動負載4設置在銅排組件5上，使電源在空載情況下能正常啟動。啟動負載4需要水冷，在啟動負載4兩側分別設有水冷進水口41和水冷出水口42。

線圈整體的外形形狀，決定了整個線圈的電感參數值，根據物理學原理，電感值大小會影響高頻電源的輸出頻率，從而影響被加熱工件熱影響區的大小。作為線圈的核心部分，線圈的加熱段截面形狀直接影響線圈磁場的分布，是影響被加熱工件熱影響區形狀能否達到相關標準的關鍵因素。請參閱圖3，弧形加熱段13的加熱線圈的橫截面為口字型結構，在口字型結構的靠內側的側壁的上沿設有一條第一線圈稜131，在口字型結構的靠內側的側壁的下沿設有一條第二線圈稜132。

本新型線圈的創新之處在於：

1、弧線形的線圈加熱段能完美地匹配轉盤上料，使得連續生產成為可能，大大提高了產能，生產效率是一般非連續、工位式生產方式的數十倍。

2、線圈加熱段的異形截面決定線圈在有電流通過時，產生特定的磁場分布，從而實現在被加熱工件上產生特定的熱影響區，使得工件在淬火後達到特定的機械性能。經過實踐驗證，在加熱符合TAPTI TE標準要求的三角形截面時，該線圈能達到、甚至超過該專利標準對各螺紋表面及心部的各項機械性能要求。

在TAPTITE標準中，被加熱後的經淬火後，其熱影響區各牙表面至牙底0.2mm處的硬度值不小於500Hv；心部硬度不大於450Hv；通俗來講，就是自攻螺釘表面要被很好地加熱，以便淬火後獲得很好的機械強度，同時，自攻螺釘心部不能被加熱，以便自攻螺釘具有很好的韌性，防止擰入時發生斷裂失效。

請參閱圖4，本實用新型的一種適用於高速上料轉盤的自攻螺釘感應加熱線圈對於工件感應加熱的熱影響區域形狀示意。

在工程實踐中，該實用新型能實現被加熱影響區各牙表面至牙底0.2mm處的硬度值不小於500Hv；心部硬度不大於380Hv(材料基體硬度約350Hv)；其工程意義在於，與同類型其他機器生產的相比，在滿足螺紋機械強度的前提下，具有更好的韌性，在工程應用中表現為更好的、防止斷裂失效的能力，使得產品具有更強的市場競爭力。該型線圈應用在轉盤上料連續生產的機器上，其產品性能優勢將產生巨大的經濟效益。

本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本實用新型，而並非用作為對本實用新型的限定，只要在本實用新型的實質精神範圍內，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本實用新型的權利要求書範圍內。