二工位液壓加載淬火壓床是借鑒了機械壓床(氣動肘桿式壓床)的模具結構及冷卻方式,參考了單柱式液壓機的結構,按照不同產品的淬火要求創新設計的新型產品,安裝內撐淬火模具,滿足各種形狀的滲碳鋼軸承圈的淬火要求。該壓機創新設計了工件的承接機構,與模具的上下動作協調一致,方便了工件的出入,而且為機械上下料提供了條件。壓床設計為二工位獨立工作,各工位程序自動,是一種結構較為簡單且自動化程度較高的淬火設備。下面分壓床和模具分別介紹。
1壓床
壓床的主傳動采用液壓滑塊式結構,油缸為原動件,固定在滾動導軌上的滑塊為從動件,模具通過連接桿與滑塊連接。壓床采用了開式(“C”形)單柱機身結構,這種結構最顯著的優點是可以三面接觸工作區,拆卸模具和放、取工件均很方便。油缸裝在上梁上,直接驅動滑塊上下移動,在與活塞桿連接處采用球面支承,保證壓力傳遞的平順性;滑塊的導軌安裝在立柱上,上模具通過接桿與滑塊連接,在每個滑塊上配備有通用的模具接桿,適合于各種不同模具的安裝和調整;
冷卻油的進口接入工作臺,在工作臺中心出口處設有分配閥,可以調整內、外面的冷卻流量,實現被淬工件外徑噴油、內徑流動油液冷卻,噴油圈內的油液經過導流槽流回油池;下模具通過淬火盤安裝在球面模具座上,淬火盤上有油液通道,冷卻油液經過通道輸往模具油槽。與配油盤套裝的是托件機構,托件機構隨滑塊移動,當滑塊在最上位時,托件機構與噴油罩在一個水平面上,當滑塊下行時,托件機構與滑塊同步下行,工件先于上模具到達淬火盤且置于下模具之上,隨后而來的上模具繼續下行一直到調定的位置,在油缸的作用下漲開模具到給定尺寸,與此同時,冷卻油噴出工件淬火。在托件機構上有定位塊,二點外圓定心,更換被淬工件時,調整定位塊的位置即可確定中心,不同的淬火模具可以方便的安裝在模具座上。機床底部設有接油盤,以免飛濺油液污染地面。在公稱壓力下,每滑塊最大壓力可達 40t,壓床設計成單工位程序自動控制,也可手動控制。二個工位可以安裝相同尺寸模具,也可以安裝不同尺寸的模具。
壓床的結構原理如圖一。
圖中:1、機身 2、工作臺 3、接油盤 4、模具座 5、噴油罩 6、上模具 7、模具接桿 8、滑塊 9 油缸 10、煙管 11、導軌 12、托件拉桿 13、連接板 14、進油管 15、托板 16、導桿 17、回油管
托件機構是本設備的一大亮點,全部由機械構件組成,托件機構隨滑塊運動,無傳動、控制,與機床的動作協調、同步,在托件機構的平面上設有可調節的二點式工件定位塊,結構簡單可靠,調節方便,增加了機床自動化程度,具有操作方便、淬火工件質量穩定、結構緊湊等明顯優勢。當滑塊位于上止點時,托件機構隨滑塊到達上位,位于噴油罩內的工件支承板與油罩上沿平齊,便于工件滑入,支承板上有定位快限位,調整好后,保證工件每次都放入在固定位置。當滑塊帶動模具下移時,借助于重力,托件拉桿 12 隨滑塊下移到達模具座,工件與下模具接觸,支承板落在模具座上停止下移,而托件拉桿繼續隨滑塊下移,托板 15 離開連接板 13,直到滑塊停止移動。淬火完成后,滑塊帶動上模具返回,同時帶動拉桿、托板上移,當托板接觸到連接板 13 時,通過連接板,將淬火工件托起到起始位置,出件,導桿 16 可克服重力和摩擦力產生的偏心矩。被淬軸承圈的外徑范圍 150 到 460mm。軸承圈的高度范圍 15 到 250mm。軸承圈的外形為單錐外圈、單錐內圈、雙錐外圈、雙錐內圈。軸承材料: G20CrNi2MoA 系列滲碳軸承鋼。
2模具簡介
由于滲碳軸承鋼(滲碳鋼)在淬火時的變形傾向為收縮,無論何種形狀的工件,都需要撐內孔壓端面保持淬火,模具工作面隨工件內孔形狀不同而不同,淬火過程中既要克服淬火變形又不能因機械力過大壓壞工件。為保證脫模,模具的漲縮是必須的。模具的工作原理參見圖二:
圖中:1、連接桿 2、上模具 3、被淬工件4、下模具 5、噴油罩 6、模具底座
當工件達到淬火溫度后出爐,由人工放在位于噴油罩內的托件盤上,并與定位塊靠緊,啟動按鈕,油缸帶動滑塊快速下行,與滑塊聯動的托件機構托著工件同步下行,到達淬火盤后托件機構停止,滑塊帶動上模具慢速趨近工件,加壓漲開模具到調定尺寸,上模具翼緣壓住軸承圈端面,油罩內噴出冷卻油,模具油槽涌流冷卻工件內表面。淬火完成后,上模具隨滑塊上升釋放工件,托件機構托起工件到與油罩上沿平齊,人工將工件夾出,完成一個工作循環。在兩工位之間設有煙道,左右煙口由氣動舌板隔離以增加吸力,淬火時舌板與工作工位配合,吸入的油煙經頂部管道集中排出。
3結束語
本壓床具有經濟適用、自動化程度高、可靠性好的特點,可部分取代氣動肘桿淬火壓床。根據工作需要可進行組合,即兩臺并列組合成兩工位,可以單臺工作,壓床的主體安放在油池內,淬火油全部流回油池,工作場地潔凈無污染,