汽車半浮式半軸餘熱淬火自動生產線及其淬火工藝的製作方法

2023-11-01 06:54:57

本發明涉及汽車半浮式半軸鍛造方法和熱處理調質技術領域，尤其是涉及一種汽車半浮式半軸餘熱淬火自動生產線及其淬火工藝。

背景技術：

伴隨著我國汽車工業的迅速發展，我國的汽車零部件工業快速增長，產品質量、水平不斷提高，一些跨國公司已將中國汽車零部件業納入其採購體系，中國汽車零部件工業已經成為世界汽車零部件工業的重要組成部分。

目前在汽車半浮式半軸鍛造方面一般均採用平鍛機、空氣錘和摩擦壓力機，通過油壓機和擺輾機等方法實現半軸制坯，終鍛溫度不能均衡保持在860度以上，不能實現終鍛溫度的再利用，這種方法生產效率低，設備投資大。

半軸熱處理一直沒有什麼變化，傳統熱處理採用井式淬火爐、多用箱式爐和網帶爐等淬火設備完成半軸熱處理淬火，鍛造後的汽車半軸需要空冷降溫後再到熱處理設備中二次加熱-淬火，這種半軸熱處理方法增加了大功率設備用電，生產成本提高，工步次數增加，時間長，生產效率降低。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種汽車半浮式半軸餘熱淬火自動生產線及其淬火工藝，保證了鍛造結束的終鍛溫度為1000度以上，手動調速熱處理淬火生產線，與鍛造生產線有相匹配的生產節拍，連續實現餘溫淬火，提高了工藝過程的自動化程度，節約了人員，同時還減少了二次熱處理設備淬火過程，節約用電，提高了生產效率。

為實現上述目的，本發明提供了一種汽車半浮式半軸餘熱淬火自動生產線，包括溶液槽、設置在所述溶液槽內的淬火水箱和設置在所述溶液槽上方的懸鏈機構；

所述溶液槽內設置有攪拌裝置和外部循環水冷卻系統；

所述淬火水箱的內部設置有測溫裝置和內部循環水冷卻系統；

所述懸鏈機構包括支撐架體、固定在所述支撐架體上的輸送線軌道和設置在所述輸送線軌道上的若干個滑架，所述若干個滑架通過鏈條連接，每個所述滑架的底端均設置有吊鉤機構，所述輸送線軌道通過輸送輪減速機驅動。

優選地，所述吊鉤機構包括與所述滑架連接的吊鉤螺杆和與所述吊鉤螺杆連接的吊鉤支架，所述吊鉤支架下端設置有吊掛工件的吊鉤盤，所述吊鉤支架為兩個，且設置在所述吊鉤盤的一側。

優選地，所述淬火水箱包括架體、設置在所述架體內部的第一排汙閥門和設置在所述架體外部的第二排汙閥門，所述架體外部連接有板式換熱器和與所述板式換熱器連接的水泵，所述水泵與所述架體之間設置有過濾器。

優選地，所述鏈條的末端設置有漲緊機構和協助漲緊作用的轉向導輪，所述漲緊機構設置為1個，所述轉向導輪設置為3個。

優選地，所述輸送線軌道為工字鋼，所述輸送線軌道與所述支撐架體焊接連接，所述支撐架體的材質為鋼。

一種汽車半浮式半軸餘熱淬火自動生產線的淬火工藝，包括以下步驟：

a、採用楔橫軋機鍛造半軸工件，鍛造結束的終鍛溫度不小於1000攝氏度；

b、設計懸鏈機構，懸鏈機構總重量為500千克，調整吊鉤機構的長度，吊鉤機構之間的間距為300毫米；

c、根據半軸工件的重量和軸徑來確定每班檢測參數，然後將半軸工件放在吊鉤盤上，每隔24-30秒的行動間距吊掛一個半軸工件，由主動輪驅動旋轉，轉速由調速器調整，使半軸工件浸入到淬火水箱中進行冷卻，冷卻時間大於6分鐘；

d、將軋制半軸工件進行中溫回火，中溫回火時間為2小時；

e、設立內、外循環水冷卻系統，外網循環水是根據水的硬度配備軟化水裝置和冷卻塔，外網循環水帶有全自動補水裝置，介質溫度要靠外網循環水冷卻調控，淬火水箱內裝有使淬火介質形成旋流狀態的內部循環水冷卻系統，在旋流出口處安裝攪拌器，讓旋流介質在攪拌器的作用下達到上下翻滾的狀態，實現淬火過程的每一個工件都能冷卻均勻，淬火硬度一致。

優選地，所述每班檢測參數為加熱時間、直流電壓、水溶液濃度、控溫停留數量、淬火入水溫度、介質溫度和回火溫度。

優選地，所述加熱時間為24-30秒，所述直流電壓為400-440v，所述水溶液濃度為12％-18％，所述控溫停留數量為3-5件，所述淬火入水溫度為680-725攝氏度，所述介質溫度為20-40攝氏度，所述回火溫度為580-620攝氏度。

因此，本發明採用上述結構的汽車半浮式半軸餘熱淬火自動生產線及其淬火工藝，保證了鍛造結束的終鍛溫度為1000度以上，手動調速熱處理淬火生產線，與鍛造生產線有相匹配的生產節拍，連續實現餘溫淬火，提高了工藝過程的自動化程度，節約了人員，同時還減少了二次熱處理設備淬火過程，節約用電，提高了生產效率。

下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明懸鏈機構的結構示意圖；

圖2為本發明懸鏈機構的俯視圖；

圖3為本發明滑架的結構示意圖；

圖4為本發明滑架的側視圖；

圖5為本發明吊鉤機構的結構示意圖；

圖6為本發明吊鉤盤的結構示意圖；

圖7為本發明淬火水箱的結構示意圖；

圖8為本發明板式換熱器的結構示意圖。

具體實施方式

實施例

圖1為本發明懸鏈機構的結構示意圖，圖2為本發明懸鏈機構的俯視圖，圖3為本發明滑架的結構示意圖，圖4為本發明滑架的側視圖。如圖所示，本發明提供了一種汽車半浮式半軸餘熱淬火自動生產線，包括溶液槽、設置在所述溶液槽內的淬火水箱和設置在所述溶液槽上方的懸鏈機構；所述溶液槽內設置有攪拌裝置和外部循環水冷卻系統；所述淬火水箱的內部設置有測溫裝置和內部循環水冷卻系統；所述懸鏈機構包括支撐架體1、固定在支撐架體1上的輸送線軌道2和設置在輸送線軌道2上的若干個滑架3，若干個滑架3通過鏈條連接，每個滑架3的底端均設置有吊鉤機構，輸送線軌道2通過輸送輪減速機4驅動，圖5為本發明吊鉤機構的結構示意圖，圖6為本發明吊鉤盤的結構示意圖。如圖所示，所述吊鉤機構包括與滑架3連接的吊鉤螺杆5和與吊鉤螺杆5連接的吊鉤支架6，吊鉤支架6下端設置有吊掛工件的吊鉤盤7，吊鉤支架6為兩個，且設置在吊鉤盤7的一側。本發明在熱處理淬火溶液槽上設計製造懸鏈機構，懸鏈選擇鋼結構支撐、基礎由淬火槽地坑反到地面上1.4米，懸鏈線體為r300-90°，長度約為21米，採用光輪迴轉裝置3套，運行速度0-1.0米/分鐘，變頻調速，電機功率不小於0.75kw，輸送線軌道選用8#-10#工字鋼。輸送線鏈條選用x-348型模鍛鏈條，滑架為模鍛滑架，在滑架的吊鉤支架上安裝58個吊鉤盤，用來吊掛工件，輸送線驅動採用xlej-84型行星擺線針輪減速機輸送動力，由變頻調速器控制並調速運行，輸送機軌道連結處與鋼結構支撐焊接固定，以保證強度，鏈條末端設有漲緊機構，可調整鬆緊，在上下工件處加裝兩個急停按鈕，防錯使用，輸送線上下工件由人工操作完成。

圖7為本發明淬火水箱的結構示意圖，圖8為本發明板式換熱器的結構示意圖。如圖所示，所述淬火水箱包括架體8、設置在架體8內部的第一排汙閥門9和設置在架體8外部的第二排汙閥門10，架體8外部連接有板式換熱器11和與板式換熱器11連接的水泵12，水泵12與架體8之間設置有過濾器13。

所述鏈條的末端設置有漲緊機構14和協助漲緊作用的轉向導輪，漲緊機構14設置為1個，所述轉向導輪設置為3個，起到幫助漲緊的作用。

輸送線軌道2為工字鋼，輸送線軌道2與支撐架體1焊接連接，支撐架體1的材質為鋼。

一種汽車半浮式半軸餘熱淬火自動生產線的淬火工藝，包括以下步驟：

a、採用楔橫軋機鍛造半軸工件，鍛造結束的終鍛溫度不小於1000攝氏度，採用楔橫軋機鍛造半軸毛坯後，終鍛溫度可達到1050度左右，而半軸用40cr材料淬火溫度是840-860℃，因楔橫軋機生產節拍恆定、準確，具有連線生產的條件，解決懸鏈自動線，連接到淬火水箱，即可實現終鍛餘熱淬火處理。

b、設計懸鏈機構，懸鏈機構總重量為500千克，調整吊鉤機構的長度，吊鉤機構之間的間距為300毫米；

c、根據半軸工件的重量和軸徑來確定每班檢測參數，然後將半軸工件放在吊鉤盤上，每隔24-30秒的行動間距吊掛一個半軸工件，由主動輪驅動旋轉，轉速由調速器調整，目的是轉速與楔橫軋節拍一致，使半軸工件浸入到淬火水箱中進行冷卻，冷卻時間大於6分鐘，超出6分鐘之後，懸掛的工件可以懸出水面，懸出高度以方便人員下載工件為宜；

d、將軋制半軸工件進行中溫回火，中溫回火時間為2小時，防止停留時間過長，產生應力變形出現淬火裂紋；

e、設立內、外循環水冷卻系統，外網循環水是根據水的硬度配備軟化水裝置和冷卻塔，外網循環水帶有全自動補水裝置，工作狀態下可以自動補水，無需看管，保證淬火過程中冷卻水量的充足或降溫恆定一致，介質溫度要靠外網循環水冷卻調控，淬火水箱內裝有使淬火介質形成旋流狀態的內部循環水冷卻系統，在旋流出口處安裝攪拌器，讓旋流介質在攪拌器的作用下達到上下翻滾的狀態，實現淬火過程的每一個工件都能冷卻均勻，淬火硬度一致，淬火介質能夠有效分解，使濃度更均勻，避免淬火裂紋的產生，淬火水箱設有測溫裝置，能夠隨時顯示淬火介質溫度，最有效的常用淬火介質溫度一般為20-40℃，溫度過低容易產生淬火裂紋，溫度過高會形成較差的金相組織。

所述每班檢測參數為加熱時間、直流電壓、水溶液濃度、控溫停留數量、淬火入水溫度、介質溫度和回火溫度，所述加熱時間為24-30秒，所述直流電壓為400-440v，所述水溶液濃度為12％-18％，所述控溫停留數量為3-5件，所述淬火入水溫度為680-725攝氏度，所述介質溫度為20-40攝氏度，所述回火溫度為580-620攝氏度。

整個系統全部採用循環水，完全實現了節能減排的最好效果，沒有廢水和廢氣排出，餘熱淬火介質過於渾濁，可採用加熱法提取淬火劑繼續勾兌使用，清水繼續用於循環水，部分鐵渣過濾在容器箱內倒掉，基本實現零排放，達到了無煙工廠的設計要求，無排放、無汙染、環境清新。

因此，本發明採用上述結構的汽車半浮式半軸餘熱淬火自動生產線及其淬火工藝，保證了鍛造結束的終鍛溫度為1000度以上，手動調速熱處理淬火生產線，與鍛造生產線有相匹配的生產節拍，連續實現餘溫淬火，提高了工藝過程的自動化程度，節約了人員，同時還減少了二次熱處理設備淬火過程，節約用電，提高了生產效率。

最後應說明的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其進行限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替換亦不能使修改後的技術方案脫離本發明技術方案的精神和範圍。