一种五金零件热处理烘干系统及其烘干方法与流程

专利2022-05-10  1



1.本发明为热处理领域,具体涉及到的是一种五金零件热处理烘干系统及其烘干方法。


背景技术:

2.五金零件热处理涉及正火、淬火、回火、控制冷却、固溶等工艺过程,其中淬火、控制冷却、固溶等工艺需要将五金零件加热至一定温度(一般≥800℃)后,采用水冷方式以一定冷却速度降至工艺终冷温度,以达到改善金属内部组织和结构、提升性能的目的。在五金零件冷却后,表面残水需要有效清除并烘干。若不及时清除、烘干五金零件表面残水,一方面会产生锈痕、严重影响零件表面质量,另一方面零件表面残水影响测温、跟踪等检测仪表以及磁力吊等正常工作,影响生产。
3.目前采用的真空干燥箱是利用真空泵进行抽气抽湿,使工作室内形成真空状态,降低水的沸点,加快干燥的速度。但是这样通过加快水的蒸发来进行烘干,烘干效率较低。若是在真空干燥时利用离心甩出零件表面的水分,有利于加快烘干效率,但是这样零件在离心时会相互产生碰撞,造成零件磨损;若是在零件离心时对零件进行夹紧固定,那么又会产生下列问题:为了保证离心的甩干效果需要尽量提高离心力,但是在离心时因为每批次离心的零件重量不同,在同样速度和同样半径下,离心产生的离心力不同。为了避免夹紧固定时夹紧力过大损伤零件,夹紧力不宜过大。在此基础上,重量大的批次的零件,离心时离心力过大容易甩飞,造成零件损坏,增加成本;重量小的批次的零件,离心时所受离心力较小,水被甩干的效果不明显,烘干效率低。
4.所以有必要提供一种五金零件热处理烘干系统及其烘干方法,该系统能够在真空负压干燥箱进行烘干的同时进行离心,甩干零件表面的水分,提高烘干效率;该系统能够在离心时对零件进行自动夹紧,并根据零件的重量调整零件在离心盘上的位置,控制离心力的大小,使重量大批次的零件所受的离心力减小,避免零件飞出,造成零件损坏;使重量小批次的零件所受的离心力增大,提高甩干效果。


技术实现要素:

5.本发明的目的在于提供一种五金零件热处理烘干系统及其烘干方法,以解决上述背景技术中提出了现有技术缺点的问题。
6.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种五金零件热处理烘干系统,包括真空负压干燥箱箱体,所述真空负压干燥箱箱体内壁滑动安装有装载待烘干零件的装载机构,所述装载机构包括对零件进行夹紧固定的固定单元和对零件进行离心甩干的离心单元,所述离心单元包括外接驱动源的离心盘,固定单元沿离心盘的径向滑动安装在离心盘上,离心盘上还设置有调节单元,所述调节单元根据固定单元上的零件重量调整固定单元在离心盘上的位置。
7.作为本发明的进一步方案,所述固定单元包括固定顶板和固定底板,所固定顶板
两端分别通过固定侧板与固定底板的两端固定连接,所述固定侧板中部固定安装有滑动柱,滑动柱沿离心盘的径向滑动安装在离心盘上;固定顶板与固定底板之间还设置有装载板,所述装载板竖直滑动安装在固定侧板上,装载板与固定底板之间通过压紧气缸相连。
8.作为本发明的进一步方案,所述装载板呈碗型,装载板通过连杆组件与固定顶板铰接。
9.作为本发明的进一步方案,所述装载板与固定顶板均为镂空状。
10.作为本发明的进一步方案,所述调节单元包括螺套和螺杆;所述离心盘上沿离心盘的径向开有u型槽,滑动柱滑动安装在u型槽,滑动柱的一端固定安装在固定侧板上,另一端固定安装在螺套上,所述螺套滑动安装在螺杆上,所述螺杆转动安装在离心盘上,螺杆沿离心盘的径向设置,螺杆上还安装有卷弹簧,所述卷弹簧的一端固定在机架上,另一端连接在螺杆上。
11.作为本发明的进一步方案,还包括锁紧单元,所述锁紧单元用于在调节单元调整好固定单元的位置后对固定单元进行锁紧、解锁。
12.作为本发明的进一步方案,所述锁紧单元包括固定安装在装载板上端的挤压块和固定安装在固定顶板下端的气囊部,所述气囊部的一端位于挤压块的上方,另一端位于驱动板的上方,所述驱动板竖直滑动安装在固定侧板上,固定侧板上还水平滑动安装有夹紧杆,夹紧杆的一端固定安装有锁紧环,所述锁紧环套接在螺杆上,锁紧环的滑动方向平行于离心盘的轴线方向,夹紧杆上开有第一楔面,驱动板的底端开有第二楔面,所述驱动板的第二楔面通过第一楔面驱动夹紧环锁紧螺杆。
13.作为本发明的进一步方案,真空负压干燥箱内安装有不小于2个装载机构,各个装载机构中的离心盘通过同步带传动连接。
14.本发明还提供了一种五金零件热处理烘干方法,主要步骤如下:
15.s1:从真空负压干燥箱拉出装载机构,将五金零件放置在装载板上,调节单元自动调整固定单元的位置;
16.s2:驱动压紧气缸夹紧固定装载板;
17.s3:将装载机构推进真空负压干燥箱,开启真空负压干燥箱,驱动离心盘转动,最终得到烘干后的五金零件。
18.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
19.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
20.1.本发明能够在真空负压干燥箱进行烘干时驱动离心盘转动进行离心,甩干零件表面的水分,提高烘干效率;该系统能够在离心时对零件进行自动夹紧,并根据零件的重量调整零件在离心盘上的位置,控制离心力的大小,使重量大批次的零件所受的离心力减小,避免零件飞出,造成零件损坏;使重量小批次的零件所受的离心力增大,提高甩干效果。
21.2.本发明设置连杆组件是为了使得装载板的上移动作稳定,使零件在上移时不会四处摇动,方便固定顶板的压紧;本发明将装载板与固定顶板均设置为镂空状是为了在离心时方便零件上的水甩出,提高烘干效率。本发明的固定单元能够在离心前对零件进行自动夹紧,防止零件在离心时相互产生碰撞,造成零件磨损,增加成本。
22.3.本发明的气囊部在真空负压环境中膨胀,使得锁紧环的锁紧力增大,这样可以避免在离心时固定单元的位置发生改变。本发明能够在调节单元调整好固定单元的位置
后,利用压紧气缸的压紧动作驱动锁紧环锁紧螺杆,防止后续在离心时固定单元的位置发生改变,影响烘干效率,结构简单,解锁方便。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为一种五金零件热处理烘干系统的结构示意图;
25.图2为本发明装载机构的结构示意图;
26.图3为本发明离心盘和固定单元的结构示意图;
27.图4为本发明固定单元的结构示意图;
28.图5为本发明锁紧单元的结构示意图;
29.图6为本发明图5中a部分的局部放大图;
30.图7为本发明调节单元的结构示意图;
31.图8为本发明图7中b部分的局部放大图;
32.图9为一种五金零件热处理烘干方法的工艺流程图。
33.附图中,各标号所代表的部件列表如下:
[0034]1‑
真空干燥箱箱体、2

固定单元、21

固定顶板、22

固定底板、23

固定侧板、24

滑动柱、25

装载板、26

压紧气缸、27

连杆组件、3

离心盘、4

调节单元、41

螺套、42

螺杆、43

u型槽、44

卷弹簧、5

锁紧单元、51

挤压块、52

气囊部、53

驱动板、54

夹紧杆、55

锁紧环、56

第一楔面、57

第二楔面、6

同步带、7

装载机构。
具体实施方式
[0035]
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0036]
请参阅图1

9,一种五金零件热处理烘干系统,包括真空负压干燥箱1箱体,所述真空负压干燥箱1箱体内壁滑动安装有装载待烘干零件的装载机构7,所述装载机构7包括对零件进行夹紧固定的固定单元2和对零件进行离心甩干的离心单元,所述离心单元包括外接驱动源的离心盘3,固定单元2沿离心盘3的径向滑动安装在离心盘3上,离心盘3上还设置有调节单元4,所述调节单元4根据固定单元2上的零件重量调整固定单元2在离心盘3上的位置。
[0037]
目前采用的真空干燥箱是利用真空泵进行抽气抽湿,使工作室内形成真空状态,降低水的沸点,加快干燥的速度。但是这样通过加快水的蒸发来进行烘干,烘干效率较低。若是在真空干燥时利用离心甩出零件表面的水分,有利于加快烘干效率,但是这样零件在离心时会相互产生碰撞,造成零件磨损;若是在零件离心时对零件进行夹紧固定,那么又会产生下列问题:为了保证离心的甩干效果需要尽量提高离心力,但是在离心时因为每批次
离心的零件重量不同,在同样速度和同样半径下,离心产生的离心力不同。为了避免夹紧固定时夹紧力过大损伤零件,夹紧力不宜过大。在此基础上,重量大的批次的零件,离心时离心力过大容易甩飞,造成零件损坏,增加成本;重量小的批次的零件,离心时所受离心力较小,水被甩干的效果不明显,烘干效率低。
[0038]
如图1、图2所示,本发明先将待烘干的零件放置在装载机构7中,固定单元2对待烘干零件进行固定,防止在离心时零件之间相互产生碰撞,造成零件磨损,增加生产成本;在固定单元2对零件固定好后,调节单元4根据固定单元2上的零件重量调整固定单元2在离心盘3上的位置,以此控制零件所受离心力的大小,使重量大批次的零件所受的离心力减小,避免零件飞出,造成零件损坏;使重量小批次的零件所受的离心力增大,提高甩干效果。本发明能够在真空负压干燥箱1进行烘干时驱动离心盘3转动进行离心,甩干零件表面的水分,提高烘干效率;该系统能够在离心时对零件进行自动夹紧,并根据零件的重量调整零件在离心盘3上的位置,控制离心力的大小,使重量大批次的零件所受的离心力减小,避免零件飞出,造成零件损坏;使重量小批次的零件所受的离心力增大,提高甩干效果。
[0039]
作为本发明的进一步方案,所述固定单元2包括固定顶板21和固定底板22,所固定顶板21两端分别通过固定侧板23与固定底板22的两端固定连接,所述固定侧板23中部固定安装有滑动柱24,滑动柱24沿离心盘3的径向滑动安装在离心盘3上;固定顶板21与固定底板22之间还设置有装载板25,所述装载板25竖直滑动安装在固定侧板23上,装载板25与固定底板22之间通过压紧气缸26相连。
[0040]
作为本发明的进一步方案,所述装载板25呈碗型,装载板25通过连杆组件27与固定顶板21铰接。
[0041]
作为本发明的进一步方案,所述装载板25与固定顶板21均为镂空状。
[0042]
本发明在实际工作时先将待烘干的零件放置在装载板25上,然后固定单元2对零件进行固定,防止后续零件在离心时产生碰撞,造成零件磨损。如图3、图4所示,本发明将零件放置在装载板25上,然后驱动安装在固定底板22上的压紧气缸26,压紧气缸26驱动装载板25在固定侧板23上向上移动,装载板25上的零件被固定底板22压紧,完成固定。本发明设置连杆组件27是为了使得装载板25的上移动作稳定,使零件在上移时不会四处摇动,方便固定顶板21的压紧;本发明将装载板25与固定顶板21均设置为镂空状是为了在离心时方便零件上的水甩出,提高烘干效率。本发明的固定单元2能够在离心前对零件进行自动夹紧,防止零件在离心时相互产生碰撞,造成零件磨损,增加成本。
[0043]
作为本发明的进一步方案,所述调节单元4包括螺套41和螺杆42;所述离心盘3上沿离心盘3的径向开有u型槽43,滑动柱24滑动安装在u型槽43,滑动柱24的一端固定安装在固定侧板23上,另一端固定安装在螺套41上,所述螺套41滑动安装在螺杆42上,所述螺杆42转动安装在离心盘3上,螺杆42沿离心盘3的径向设置,螺杆42上还安装有卷弹簧44,所述卷弹簧44的一端固定在机架上,另一端连接在螺杆42上。
[0044]
本发明在固定单元2固定后,调节单元4根据零件的重量调整零件在离心盘3上的位置,控制离心力的大小。如图5所示,原先固定单元2位于离心盘3的上半部分。如图7、图8所示,本发明在装载零件时,整个固定单元2的重量增大,固定单元2在离心盘3上沿离心盘3径向向下移动,具体过程为:固定单元2上的滑动柱24在离心盘3的u型槽43内向下滑动,滑动柱24带动螺套41向下移动,螺套41驱动螺杆42转动,螺杆42转动扭动卷弹簧44,卷弹簧44
受力蓄力直至平衡,固定单元2停止下移。当零件重力越大时,固定单元2所受重力越大,滑动柱24下移距离越多,固定单元2更加靠近离心盘3圆心,零件的离心半径越小;当零件重力越小时,固定单元2所受重力越小,滑动柱24下移距离越少,固定单元2远离离心盘3圆心,零件的离心半径越大。本发明能够根据零件的重量调整零件在离心盘3上的位置,控制离心力的大小,使重量大批次的零件所受的离心力减小,避免零件飞出,造成零件损坏;使重量小批次的零件所受的离心力增大,提高甩干效果。
[0045]
作为本发明的进一步方案,还包括锁紧单元5,所述锁紧单元5用于在调节单元4调整好固定单元2的位置后对固定单元2进行锁紧、解锁。
[0046]
作为本发明的进一步方案,所述锁紧单元5包括固定安装在装载板25上端的挤压块51和固定安装在固定顶板21下端的气囊部52,所述气囊部52的一端位于挤压块51的上方,另一端位于驱动板53的上方,所述驱动板53竖直滑动安装在固定侧板23上,固定侧板23上还水平滑动安装有夹紧杆54,夹紧杆54的一端固定安装有锁紧环55,所述锁紧环55套接在螺杆42上,锁紧环55的滑动方向平行于离心盘3的轴线方向,夹紧杆54上开有第一楔面56,驱动板53的底端开有第二楔面57,所述驱动板53的第二楔面57通过第一楔面56驱动锁紧环55锁紧螺杆42。
[0047]
本发明在调节单元4调整好固定单元2在离心盘3上的位置后需要锁紧单元5对固定单元2的位置进行锁紧,避免后续在离心时固定单元2的位置发生改变,影响烘干效率。如图6、图8所示,本发明在调节单元4对固定单元2的位置完成调整后,压紧气缸26对零件进行压紧,在压紧的同时锁紧单元5对固定单元2的位置进行锁紧,具体过程如下:压紧气缸26驱动装载板25上移,在夹紧固定时装载板25上的挤压块51挤压固定顶板21下端的气囊部52,气囊部52位于挤压块51的上方的一端被挤压,气囊部52位于驱动板53上方的一端膨胀,气囊部52膨胀驱动驱动板53下移,驱动板53底端的第二楔面57通过第一楔面56驱动夹紧杆54移动,锁紧环55移动锁紧螺杆42,防止螺杆42转动,螺杆42不转限制固定单元2移动。在解锁时,压紧气缸26回缩,锁紧环55解锁,在将零件取出时,卷弹簧44回复,螺杆42回转,固定单元2回复原位。本发明的气囊部52在真空负压环境中膨胀,使得锁紧环55的锁紧力增大,这样可以避免在离心时固定单元2的位置发生改变。本发明能够在调节单元4调整好固定单元2的位置后,利用压紧气缸26的压紧动作驱动锁紧环55锁紧螺杆42,防止后续在离心时固定单元2的位置发生改变,影响烘干效率,结构简单,解锁方便。
[0048]
作为本发明的进一步方案,真空负压干燥箱1内安装有不小于2个装载机构7,各个装载机构7中的离心盘3通过同步带6传动连接。结构布置合理,提高单次加工数量,提高效率。
[0049]
本发明还提供了一种五金零件热处理烘干方法,主要步骤如下:
[0050]
s1:从真空负压干燥箱1拉出装载机构7,将五金零件放置在装载板25上,调节单元4自动调整固定单元2的位置;
[0051]
s2:驱动压紧气缸26夹紧固定装载板25;
[0052]
s3:将装载机构7推进真空负压干燥箱1,开启真空负压干燥箱1,驱动离心盘3转动,最终得到烘干后的五金零件。
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