本發明創造屬于壓淬熱處理領域，尤其是涉及一種適用于同步器齒套類工件的快速壓力淬火熱處理工裝。

背景技術：

目前多數高精度同步器中齒套類產品(或稱“同步器齒套類工件”，以下簡稱“工件”)在工藝設計時，多采用滲碳空冷后進行壓淬的熱處理工藝流程，以此來保證齒套類產品的精度。在壓淬方面普遍采用帶有保護氣氛的轉體爐加熱工件，然后再以淬火油為介質的淬火壓床上進行壓淬處理。該種淬火壓床的上壓模具是通過氣缸驅動，上壓模連體帶有一個空腔油罩的結構，工件淬火時冷卻時間較長，工作節拍慢。同時整體設備的占用空間大，也不易于機械手送料的應用實施。

技術實現要素：

有鑒于此，本發明創造旨在提出一種快速壓力限形淬火熱處理工裝，可以縮短工件的淬火時間，提高加工效率，同時方便機械手的應用實施。

為達到上述目的，本發明創造的技術方案是這樣實現的：

一種快速壓力淬火熱處理工裝，包括芯模、下壓模、上壓模和外噴淋組件；

所述芯模體內設有芯模油液腔，芯模的芯模體外壁沿周向均布有多個與芯模油液腔貫通且沿徑向向外噴射的芯模噴液孔；

所述下壓模體內設有下壓模油液腔，其油液出口為均設于下壓模上端的多個下壓模噴液孔；

所述上壓模體內設有上壓模油液腔，其油液出口為均設于上壓模下端的多個上壓模噴液孔；

所述外噴淋組件體內設有外噴淋油液腔，其油液出口為設于外噴淋組件內壁沿周向均布的且沿徑向向內噴射的內射噴液孔。

進一步，下壓模的所述下壓模噴液孔的噴射方向設置為朝內斜上方。

進一步，上壓模的所述上壓模噴液孔的噴射方向設置為朝內斜下方。

進一步，還包括用于承載工件的工件托架，工件托架由主體向外延伸出多個向上伸出的支腳，每個支腳的外側壁上還凸出有限位部。

進一步，在下壓模的模體上還對應每個限位部沿豎直方向開設有與限位部同等數量的限位槽，每個限位部能伸入對應的限位槽內，且在其內上下移動，并由限位槽的槽底將限位部限位止動。

進一步，所述芯模的下部向下凸設有一抵接部，工件托架的主體上端對應設有一抵接容納槽。

進一步，還包括一設于下壓模的中心空間中且能升降的托架連接桿，工件托架下部則設有與托架連接桿頂部匹配的安放槽，使工件托架既能平穩放置于托架連接桿頂部，又能在外力作用下相互脫離。

進一步，所述支腳數量為三個。

進一步，芯模下部與工件托架的主體相抵接，帶動工件托架向下運動，工件托架的支腳上的限位部伸入下壓模的限位槽中，當工件托架被下壓模由限位槽的槽底和限位部的限位配合而止動，芯模被工件托架止動時，芯模的芯模噴液孔正對工件內孔壁，外噴淋組件也停止到其內射噴液孔對上工件的外側面的位置。

進一步，所述芯模還連接有芯模連接桿，芯模油液腔的油液由芯模連接桿內的通道流進，經分水段進入芯模油液腔。

相對于現有技術，本發明創造的工裝冷卻分布廣，具有四路冷卻液管路，可同時對工件的上、下端面以及內、外側面，大流量地進行整體噴淋冷卻。故此工件可快速完成淬火定型，提高生產效率。同時，因為芯模及上、下壓模自身冷卻管路的作用使其在壓淬過程中溫度不會升高，其工裝的穩定性加強，工件壓淬出來的一致性也同樣加強了，起到了提升加工質量的作用。

附圖說明

構成本發明創造的一部分的附圖用來提供對本發明創造的進一步理解，本發明創造的示意性實施例及其說明用于解釋本發明創造，并不構成對本發明創造的不當限定。在附圖中：

圖1為本工裝工作狀態(上、下壓模已壓住工件)下的結構剖視圖，并且圖中A\B\C\D所指分別為冷卻液的四路走向路線；

圖2為上壓模的立體示意圖，注意相對于圖1其為倒置狀態，為清楚展現其壓緊面34和上噴射孔32及其位置關系；

圖3是下壓模的立體示意圖；

圖4是工件托架6的立體示意圖；

圖5是上、下壓模壓合前，工裝各部件及工件所處位置狀態示意圖；

主要附圖標記說明：

1：工件，2：芯模，3：上壓模，4：下壓模，5：外噴淋組件，6：工件托架，7：下壓模連接平臺，8芯模連接桿，9：上壓模連接臺，10：托架連接桿

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明創造中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本發明創造的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明創造和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明創造的限制。此外，術語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明創造的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本發明創造的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發明創造中的具體含義。

下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明創造。

如圖1至圖5所示，本工裝包括芯模2、下壓模4、上壓模3和整體呈環形的外噴淋組件5；

芯模2體內設有芯模油液腔21，芯模油液腔21的油液由芯模連接桿8內的通道流進(芯模連接桿8的通道入口圖中未示)，經分水段11進入芯模油液腔21，在芯模2的芯模體外壁沿周向呈四排均布有多個與芯模油液腔21貫通且沿徑向向外噴射的芯模噴液孔22，由其主要噴射工件的內側面(即內孔孔壁)，即圖1中A所指的第一路冷卻液通道；

如圖1和圖3所示，下壓模4體內設有下壓模油液腔41，其油液出口為均設于下壓模4上端的多個下壓模噴液孔42(圖中未示其油液進口)，由其主要噴射工件的下端面，即圖1中B所指的第二路冷卻液通道；進一步，下壓模噴液孔42的噴射方向設置為朝內斜上方，以便油液既能噴射工件，也可噴射到芯模2，并能在芯模2的反射下，回噴一部分至工件和下壓模，使噴射出的油液充分與工件接觸，同時還能兼顧到對芯模和下壓模的降溫；

如圖1和圖2所示，上壓模3體內設有上壓模油液腔31，其油液出口為均設于上壓模3下端的多個上壓模噴液孔32(圖中未示其油液進口)，由其主要噴射工件的下端面，即圖1中C所指的第三路冷卻液通道；進一步，上壓模噴液孔32的噴射方向設置為朝內斜下方，以便油液既能噴射工件，也可噴射到芯模2，并能在芯模2的反射下，回噴一部分至工件和上壓模，使噴射出的油液充分與工件接觸，同時還能兼顧到對芯模和上壓模3的降溫；

如圖1所示，外噴淋組件5體內設有外噴淋油液腔51，其油液出口為設于外噴淋組件5內壁沿周向均布的且沿徑向向內噴射的內射噴液孔52；由其主要噴射工件的外側面，即圖1中D所指的第四路冷卻液通道；

本方案關鍵體現在成套工裝冷卻分布廣這個方面(傳統的壓淬工裝里，芯模是不噴冷卻液的)。綜合來講模具冷卻液管路分為四部分：心模上布有多排通孔，可實現對工件內孔部位的集中快冷；下壓模和上壓模兩處各在靠近工作面處布有一排通孔，可對應加強工件下、上端面處的冷卻；工件整體的外部有一環形噴液裝置(即外噴淋組件5)，能夠大流量地對工件進行整體噴淋冷卻。故此工件可快速完成淬火定型，提高生產效率。同時，因為芯模及上、下壓模自身冷卻管路的作用使其在壓淬過程中溫度不會升高，其工裝的穩定性加強，工件壓淬出來的一致性也同樣加強了，起到了提升加工質量的作用。

進一步，本工裝還提出了一種用于承載工件的工件托架6，如圖1和圖4所示，工件托架6由主體向外延伸出多個向上伸出的支腳61，本實施例中是三個支腳61，每個支腳61的外側壁上還凸出有限位部62，相應的，在下壓模4的模體上還對應每個限位部62沿豎直方向開設有與限位部同等數量的限位槽43，每個限位部62能伸入對應的限位槽43內，且在其內上下移動，并由限位槽43的槽底431將限位部62限位止動，從而阻止了工件托架6的向下移動。

進一步，如圖1所示，芯模2的下部向下凸設有一抵接部23，工件托架6的主體上端對應設有一抵接容納槽63；

本工裝還包括一設于下壓模4的中心空間中且能升降的托架連接桿10，工件托架6下部則設有與托架連接桿10頂部匹配的安放槽，使工件托架6既能平穩放置于托架連接桿10頂部，又能在外力作用下相互脫離；

工件1被加熱后通過傳動機構可放置于圖4所示的工件托架6之上(三個支腳61伸入工件內孔，工件下端面被支腳外壁上的限位部62頂撐)，再將工件托架6移至如圖5所示的托架連接桿10之上，此時工件1位于圖5中芯軸2的正下方，且托架連接桿10相對于下壓模4是處于向上的位置(高位)。隨后芯軸2與上壓模3由伺服系統驅動一起向下運動，同時，外噴淋組件5也向下運動；當芯模下部的抵接部23與工件托架6的主體的抵接容納槽63相抵接，帶動工件托架6和托架連接桿10也快速向下運動，工件托架6的支腳上的限位部伸入下壓模4的限位槽中，而隨著工件托架6的繼續下行，下壓模4的上端面44抵住工件下端面并使之止動，工件托架6與工件脫離，上壓模3下行抵住工件的上端面，使工件被上、下壓模壓住；當工件托架6被下壓模4由限位槽43的槽底431和限位部62的限位配合而止動，則芯模2則被工件托架6由芯模2的抵接部23和工件托架6的主體的抵接容納槽63的抵接配合而止動，此時，芯模2的芯模噴液孔22正對工件內孔壁，外噴淋組件5也停止到其內射噴液孔52對上工件的外側面；

最終各個部件在圖1所示的位置達到上下靜止的平衡狀態。這個時期工件1處于上壓模3與下壓模4之間且承受一定的壓力。與此同時芯軸的第一路冷卻液通道、下壓模的第二路冷卻液通道、上壓模的第三路冷卻液通道、外噴淋組件的第四路冷卻液通道同時充滿冷卻液并向外噴射。因為機床還可配有多項伺服旋轉裝置，可使得工件1、芯軸2、上壓模3、下壓模4同時以相同速度繞同一軸心做旋轉運動，這樣一來。工件可以快速均勻的獲得冷卻，達到快速定型效果。

工件壓淬完畢之后，芯模、上壓模、外噴淋組件向上運動，留出空間，工件托架在托架連接桿的向上驅動下向上運動，可以平穩的將工件托起。

需要說明的是，該種工裝制作精度要求較高，工裝在裝配之后要保證上壓模工作面(與工件端面接觸面)和下壓模工作面(與工件端面接觸面)的平行度要好，同時芯軸工作面(與工件內花鍵小徑接觸面)軸心與上、下壓模工作面垂直度也要好。在滿足以上兩項條件下可實現工件的快速壓淬處理，保證工件的淬火質量，提高工件的加工效率。

以上所述僅為本發明創造的較佳實施例而已，并不用以限制本發明創造，凡在本發明創造的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明創造的保護范圍之內。