專利名稱：退火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及退火技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種曲柄局部退火裝置。
背景技術(shù)：
退火是一種金屬熱處理工藝，是指將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠的時(shí)間，然后以適宜的速度冷卻。目的是降低硬度，消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向，細(xì)化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。請參考圖1，圖I為工件的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所不，在曲軸連桿總成廣品中有一種廣品系列，其曲柄為低碳合金鋼滲碳淬火設(shè)計(jì)，表面硬度58飛2HRC，這種設(shè)計(jì)的螺紋部11需要退火以降低硬度，防止螺紋部11的牙部過硬過脆而導(dǎo)致工件在后期工作中出現(xiàn)脫牙或斷裂等現(xiàn)象。如圖I所示，螺紋部11 的根部外緣R處為應(yīng)力集中部位，因此也需要退火來降低硬度，提高韌性，否則此處極易疲勞斷裂。請參考圖2和圖3，圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的退火裝置對工件進(jìn)行退火的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為現(xiàn)有技術(shù)的退火裝置的磁場分布示意圖?，F(xiàn)有技術(shù)中的退火裝置包括環(huán)形感應(yīng)器21，且該環(huán)形感應(yīng)器21的內(nèi)部為環(huán)形水腔22，還包括與該環(huán)形水腔22相連通的進(jìn)水管23和出水管24。工作時(shí)，將工件固定在定位板25上，調(diào)整工件和環(huán)形感應(yīng)器21的相對位置，保證工件的螺紋部11伸入環(huán)形感應(yīng)器的中部。在環(huán)形感應(yīng)器21中通入交變電流，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在其周圍會產(chǎn)生交變磁場，工件在磁場作用下會產(chǎn)生渦流，由于本身具有阻抗，故工件被加熱。同時(shí)冷卻水從進(jìn)水管23流入環(huán)形感應(yīng)器21的環(huán)形水腔22，對環(huán)形感應(yīng)器21進(jìn)行冷卻，并從出水管24流出。如圖I所示，螺紋部11和上一級軸頸12連接處形成臺階，臺階端面T處會對磁場S產(chǎn)生較強(qiáng)的屏蔽作用，嚴(yán)重削弱螺紋部11的根部外緣R處的磁場強(qiáng)度。當(dāng)螺紋部11的牙部達(dá)到退火溫度時(shí)，根部外緣R處的溫度遠(yuǎn)低于退火溫度，從而達(dá)不到退火效果，硬度降不下來，若是通過加大感應(yīng)功率或延長加熱時(shí)間的方法使得根部外緣R處的溫度達(dá)到退火溫度，則根部外緣R處的硬度能夠降下來，然而在此過程中，感應(yīng)效應(yīng)和熱傳導(dǎo)過多地影響到上一級軸頸2，熱影響區(qū)的長度L達(dá)到了 9_，進(jìn)而影響了本級軸頸的綜合力學(xué)性能。因此，如何提供一種退火裝置，既能滿足根部外緣R處的退火要求又能減少上一級軸頸的熱影響區(qū)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為提供一種退火裝置，既能滿足根部外緣R處的退火要求又能減少上一級軸頸的熱影響區(qū)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種退火裝置，包括環(huán)形感應(yīng)器和與所述環(huán)形感應(yīng)器內(nèi)的環(huán)形水腔相連通的水冷卻管路，所述環(huán)形感應(yīng)器包括上層感應(yīng)器和與所述上層感應(yīng)器相連的下層感應(yīng)器。
優(yōu)選地，上述退火裝置中，所述上層感應(yīng)器和所述下層感應(yīng)器通過位于兩者之間的銅板焊接在一起。優(yōu)選地，上述退火裝置中，所述水冷卻管路包括與所述上層感應(yīng)器的上層水腔相連通的第一進(jìn)水管和第一出水管；以及與所述下層感應(yīng)器的下層水腔相連通的第二進(jìn)水管和第二出水管。優(yōu)選地，上述退火裝置中，所述第一進(jìn)水管和第一出水管分別通過設(shè)置在所述上層感應(yīng)器上的銅管與所述上層水腔相連通；所述第二進(jìn)水管和第二出水管分別通過設(shè)置在所述下層感應(yīng)器上的銅管與所述下層水腔相連通。優(yōu)選地，上述退火裝置中，所述水冷卻管路包括與所述上層感應(yīng)器的上層水腔相連通的進(jìn)水管和與所述下層感應(yīng)器的下層水腔相連通的出水管，以及用于連通所述上層水腔和所述下層水腔的橋管。 優(yōu)選地，上述退火裝置中，所述進(jìn)水管通過設(shè)置在所述上層感應(yīng)器上的銅管與所述上層水腔相連通；所述出水管通過設(shè)置在所述下層感應(yīng)器上的銅管與所述下層水腔相連通；所述橋管的一端通過設(shè)置在所述上層感應(yīng)器的銅管與所述上層水腔相連通，另一端通過設(shè)置在所述下層感應(yīng)器上的銅管與所述下層水腔相連通。優(yōu)選地，上述退火裝置中，所述上層感應(yīng)器的上方設(shè)置有第一環(huán)形凸起，所述下層感應(yīng)器的下方設(shè)置有第二環(huán)形凸起。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的技術(shù)效果是本發(fā)明提供的退火裝置，包括環(huán)形感應(yīng)器和與該環(huán)形感應(yīng)器內(nèi)的環(huán)形水腔相連通的水冷卻管路，該環(huán)形感應(yīng)器包括上層感應(yīng)器和與上層感應(yīng)器相連的下層感應(yīng)器?？梢姳景l(fā)明提供的退火裝置的環(huán)形感應(yīng)器分為兩層，即上層感應(yīng)器和下層感應(yīng)器，因此在通電時(shí)，感應(yīng)磁場為兩個(gè)，相對于現(xiàn)有技術(shù)中的單個(gè)磁場導(dǎo)致的螺紋部的根部外緣R處的磁場強(qiáng)度較弱，本發(fā)明的兩個(gè)感應(yīng)磁場在螺紋部和其根部外緣R處的分布相對均勻，即增強(qiáng)了螺紋部的根部外緣R處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，使得螺紋部的根部外緣R處和螺紋部能一起達(dá)到退火溫度；同時(shí)，本發(fā)明中將環(huán)形感應(yīng)器分為兩層，相當(dāng)于將一個(gè)大磁場分隔為兩個(gè)并排的小磁場，小磁場的磁感線分布相比于大磁場較為收斂，因此其對上一級軸頸的熱影響區(qū)較小。綜上所述，本發(fā)明所提供的退火裝置，既能滿足根部外緣R處的退火要求又能減少上一級軸頸的熱影響區(qū)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。圖I為工件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的退火裝置對工件進(jìn)行退火的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)的退火裝置的磁場分布示意圖；圖4為本發(fā)明提供的退火裝置對工件進(jìn)行退火的結(jié)構(gòu)示意圖5為本發(fā)明提供的退火裝置的磁場分布示意圖；圖6為本發(fā)明提供的退火裝置的工作示意圖。圖I至圖3中，附圖標(biāo)記和部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為11螺紋部；12上一級軸頸；21環(huán)形感應(yīng)器；22環(huán)形水腔；23進(jìn)水管；24出水管；25定位板洱根部外緣；τ臺階端面；S磁場；L熱影響區(qū)的長度。圖4至圖6中，附圖標(biāo)記和部件名稱之間的對應(yīng)關(guān)系為31上層感應(yīng)器；32下層感應(yīng)器；311第一環(huán)形凸起；321第二環(huán)形凸起；41上層水腔；42下層水腔；5進(jìn)水管；6出水管；7銅管；8橋管；S1上層磁場；S2下層磁場；L1熱影響區(qū)的長度；9電極連接板；10感應(yīng)加熱機(jī)床。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心為提供一種退火裝置，既能滿足根部外緣R處的退火要求又能減少上一級軸頸的熱影響區(qū)。為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。請參考圖4和圖5，圖4為本發(fā)明提供的退火裝置對工件進(jìn)行退火的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明提供的退火裝置的磁場分布示意圖。本發(fā)明實(shí)施例提供的退火裝置，包括環(huán)形感應(yīng)器和與該環(huán)形感應(yīng)器的環(huán)形水腔相連通的水冷卻管路，該環(huán)形感應(yīng)器包括上層感應(yīng)器31和與上層感應(yīng)器31相連的下層感應(yīng)器32?？梢姳景l(fā)明提供的退火裝置的環(huán)形感應(yīng)器分為兩層，即上層感應(yīng)器31和下層感應(yīng)器32，因此在通電時(shí)，感應(yīng)磁場為兩個(gè)，即上層感應(yīng)器31產(chǎn)生上層磁場SI，下層感應(yīng)器32產(chǎn)生下層磁場S2。相對于現(xiàn)有技術(shù)中的單個(gè)磁場導(dǎo)致的螺紋部11的根部外緣R處的磁場強(qiáng)度較弱，本發(fā)明的兩個(gè)感應(yīng)磁場在螺紋部11和其根部外緣R處的分布相對均勻，即增強(qiáng)了螺紋部11的根部外緣R處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，使得螺紋部11的根部外緣R處和螺紋部11能一起達(dá)到退火溫度，這在一定程度上能夠降低耗電量；同時(shí)，本發(fā)明中將環(huán)形感應(yīng)器分為兩層，相當(dāng)于將一個(gè)大磁場分隔為兩個(gè)并排的小磁場，小磁場的磁感線分布相比于大磁場較為收斂，因此其對上一級軸頸12包圍的區(qū)域較小，從圖中可以看出，其熱影響區(qū)的長度LI 相比于現(xiàn)有技術(shù)中的熱影響區(qū)的長度L較小，即本發(fā)明對上一級軸頸12的熱影響區(qū)的較小。綜上所述，本發(fā)明所提供的退火裝置，既能滿足根部外緣R處的退火要求又能減少上一級軸頸12的熱影響區(qū)。具體地，上述上層感應(yīng)器31和下層感應(yīng)器32是通過位于兩者之間的銅板焊接在一起的，一方面該銅板能夠?qū)⑸蠈痈袘?yīng)器31和下層感應(yīng)器32連接在一起；同時(shí)，銅分子不是磁性分子，因此不會在磁場的作用下產(chǎn)生碰撞，因此即能夠?qū)崿F(xiàn)連接作用，又不對環(huán)形感應(yīng)器的磁場產(chǎn)生影響。可知，本發(fā)明在對工件進(jìn)行加熱的同時(shí)，自身的溫度也升高，因此其自身具有水冷卻系統(tǒng)，該水冷卻系統(tǒng)包括設(shè)置在環(huán)形感應(yīng)器內(nèi)的環(huán)形水腔和與環(huán)形水腔相連通的水冷卻管路。具體地，上述水冷卻管路包括與上層感應(yīng)器31的上層水腔41相連通的第一進(jìn)水管和第一出水管，以及與下層感應(yīng)器32的下層水腔42相連通的第二進(jìn)水管和第二出水管。冷卻水從第一進(jìn)水管流入上層水腔41，對上層感應(yīng)器31進(jìn)行冷卻，并從第一出水管流出；同時(shí)，冷卻水從第二進(jìn)水管流入下層水腔42，對下層感應(yīng)器32進(jìn)行冷卻，并從第二出水管流出。從而實(shí)現(xiàn)了對上層感應(yīng)器31和下層感應(yīng)器32的分別冷卻。具體地，上述第一進(jìn)水管和第一出水管分別通過設(shè)置在上層感應(yīng)器31上的銅管7與上層水腔41相連通；第二進(jìn)水管和第二出水管分別通過設(shè)置在下層感應(yīng)器32上的銅管7與下層水腔42相連通。采用銅管7進(jìn)行過渡連接，提高了連通處的密封性能。為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的水冷卻管路包括與上層感應(yīng)器31的上層水腔41相連通的進(jìn)水管5和與下層感應(yīng)器32的下層水腔42相連通的出水管6，以及用于連通上層水腔41和下層水腔42的橋管8。冷卻水從進(jìn)水管5流入上層水腔41，對上層感應(yīng)器31進(jìn)行冷卻，并從橋管8流入下層水腔42，對下層感應(yīng)器32進(jìn)行冷卻，最后從出水管6流出。這種設(shè)計(jì)一方面能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻效果，另一方面簡化了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，從一定程度上降低了成本。 同樣地，上述進(jìn)水管5通過設(shè)置在上層感應(yīng)器31上的銅管7與上層水腔41相連通；出水管6通過設(shè)置在下層感應(yīng)器32上的銅管7與下層水腔42相連通；橋管8的一端通過設(shè)置在上層感應(yīng)器31的銅管7與上層水腔41相連通，另一端通過設(shè)置在下層感應(yīng)器32上的銅管7與下層水腔42相連通。提高了連通處的密封性能。進(jìn)一步地，上層感應(yīng)器31的上方具有第一環(huán)形凸起311，下層感應(yīng)器32的下方具有第二環(huán)形凸起321。當(dāng)工件插入該環(huán)形感應(yīng)器的中部時(shí)，環(huán)形感應(yīng)器距離工件的外表面形成三段不同的間距，使得該環(huán)形感應(yīng)器能夠滿足特定的工藝要求，就本工件而言，使得其退火深度均勻。請參考圖6，圖6為本發(fā)明提供的退火裝置的工作示意圖。最后需要說明的是，本發(fā)明在工作時(shí)需要與如圖6所示的感應(yīng)加熱機(jī)床10進(jìn)行連接，感應(yīng)加熱機(jī)床10內(nèi)有電源通過兩個(gè)電極連接板9 (相當(dāng)于電源兩級)與環(huán)形感應(yīng)器相連并為其提供電源，感應(yīng)加熱機(jī)床10內(nèi)還設(shè)置有水泵，通過和進(jìn)水管5與出水管6相連形成一套循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種退火裝置，包括環(huán)形感應(yīng)器和與所述環(huán)形感應(yīng)器內(nèi)的環(huán)形水腔相連通的水冷卻管路，其特征在于，所述環(huán)形感應(yīng)器包括上層感應(yīng)器(31)和與所述上層感應(yīng)器(31)相連的下層感應(yīng)器(32)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的，其特征在于，所述上層感應(yīng)器(31)和所述下層感應(yīng)器(32)通過位于兩者之間的銅板焊接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的退火裝置，其特征在于，所述水冷卻管路包括與所述上層感應(yīng)器(31)的上層水腔(41)相連通的第一進(jìn)水管和第一出水管；以及與所述下層感應(yīng)器(32)的下層水腔(42)相連通的第二進(jìn)水管和第二出水管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的退火裝置，其特征在于，所述第一進(jìn)水管和第一出水管分別通過設(shè)置在所述上層感應(yīng)器上的銅管(7)與所述上層水腔(41)相連通；所述第二進(jìn)水管和第二出水管分別通過設(shè)置在所述下層感應(yīng)器(32)上的銅管(7)與所述下層水腔(42)相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的退火裝置，其特征在于，所述水冷卻管路包括與所述上層感應(yīng)器(31)的上層水腔(41)相連通的進(jìn)水管(5)和與所述下層感應(yīng)器(32)的下層水腔(42)相連通的出水管(6)，以及用于連通所述上層水腔(41)和所述下層水腔(42)的橋管(8)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的退火裝置，其特征在于，所述進(jìn)水管(5)通過設(shè)置在所述上層感應(yīng)器(31)上的銅管(7)與所述上層水腔(41)相連通；所述出水管(6)通過設(shè)置在所述下層感應(yīng)器(32)上的銅管(7)與所述下層水腔相連通；所述橋管(8)的一端通過設(shè)置在所述上層感應(yīng)器(31)的銅管(7)與所述上層水腔(41)相連通，另一端通過設(shè)置在所述下層感應(yīng)器(32)上的銅管(7)與所述下層水腔(42)相連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的退火裝置，其特征在于，所述上層感應(yīng)器(31)的上方具有第一環(huán)形凸起(311)，所述下層感應(yīng)器(32)的下方具有第二環(huán)形凸起(321)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種退火裝置，包括環(huán)形感應(yīng)器，該環(huán)形感應(yīng)器包括上層感應(yīng)器和與上層感應(yīng)器相連的下層感應(yīng)器。可見本發(fā)明提供的退火裝置的環(huán)形感應(yīng)器分為兩層，即上層感應(yīng)器和下層感應(yīng)器，因此在通電時(shí)，感應(yīng)磁場為兩個(gè)，相對于現(xiàn)有技術(shù)中的單個(gè)磁場導(dǎo)致的螺紋部的根部外緣R處的磁場強(qiáng)度較弱，本發(fā)明的兩個(gè)感應(yīng)磁場在螺紋部和其根部外緣R處的分布相對均勻，即增強(qiáng)了螺紋部的根部外緣R處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，使得螺紋部的根部外緣R處和螺紋部能一起達(dá)到退火溫度；同時(shí)，本發(fā)明中將環(huán)形感應(yīng)器分為兩層，相當(dāng)于將一個(gè)大磁場分隔為兩個(gè)并排的小磁場，小磁場的磁感線分布相比于大磁場較為收斂，因此其對上一級軸頸的熱影響區(qū)較小。
文檔編號C21D1/42GK102808076SQ20121029972
公開日2012年12月5日 申請日期2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月21日
發(fā)明者孫成勤, 王道江 申請人:青島德盛機(jī)械制造有限公司