找直垂悬工装及淬火设备的制作方法

1.本发明涉及零件加工设备技术领域，特别地，涉及一种找直垂悬工装。此外，本发明还涉及一种包括上述找直垂悬工装的淬火设备。


背景技术：

2.具有轴对称结构的轴类零件是动力传动装置的关键构件，其制备过程中的淬火热处理环节是控制轴形状精度与性能的决定性步骤。淬火过程中为抑制轴类零件沿轴向产生非均匀形变，必须控制轴类零件浸入淬火介质过程中轴向的垂直度，轴类零件浸入淬火介质过程中如果出现垂直度偏离，将会导致轴类零件沿轴向翘曲、轴肩转角处残余应力过大开裂以及组织不均匀，进而导致轴类零件报废。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种找直垂悬工装及淬火设备，以解决轴对称结构的轴类零件在淬火过程中沿轴向易产生非均匀形变的技术问题。
4.本发明采用的技术方案如下：
5.一种找直垂悬工装，用于轴对称结构的轴类零件，所述找直垂悬工装包括：
6.外层基座，所述外层基座开设有贯穿所述外层基座的上下表面的第一通孔，且位于所述第一通孔相对两侧的所述外层基座的上表面分别设有一个第一支撑卡座；
7.中间基座，所述中间基座开设有贯穿所述中间基座的上下表面的第二通孔，且位于所述第二通孔相对两侧的所述中间基座上分别安装有一个第一转动轴，所述第一转动轴与所述第一支撑卡座一一对应布设，且所述第一转动轴转动安装于所述第一支撑卡座以使所述中间基座可相对于所述外层基座转动，所述中间基座关于所述第一转动轴的转动轴线对称，且位于所述第二通孔相对两侧的所述中间基座上分别设有一个第二支撑卡座；以及
8.内层基座，所述内层基座开设有贯穿所述内层基座的上下表面的第三通孔，且位于所述第三通孔相对两侧的所述内层基座上分别安装有一个第二转动轴，所述第二转动轴与所述第二支撑卡座一一对应布设，且所述第二转动轴转动安装于所述第二支撑卡座以使所述内层基座可相对于所述中间基座转动，所述内层基座关于所述第二转动轴的转动轴线对称，且所述第二转动轴的转动轴线与所述第一转动轴的转动轴线非共线。
9.作为上述技术方案的进一步改进：
10.上述的找直垂悬工装，进一步地，所述第一通孔的尺寸大于所述中间基座的尺寸，所述第二通孔的尺寸大于所述内层基座的尺寸。
11.上述的找直垂悬工装，进一步地，所述第一支撑卡座包括支撑板，所述支撑板的一端部固定安装于所述外层基座，所述支撑板的另一端部设有安装部，所述第一转动轴转动安装于所述安装部。
12.上述的找直垂悬工装，进一步地，所述安装部为贯穿所述支撑板的圆弧状凹槽，所述中间基座为环形构造，所述第二支撑卡座为开设于所述中间基座上且贯穿所述中间基座
的圆弧状凹槽。
13.上述的找直垂悬工装，进一步地，所述第一转动轴的端部穿过所述安装部，所述第二转动轴的端部穿过所述第二支撑卡座。
14.上述的找直垂悬工装，进一步地，所述第一转动轴可拆卸安装于所述中间基座，所述第二转动轴可拆卸安装于所述内层基座。
15.上述的找直垂悬工装，进一步地，所述找直垂悬工装还包括安装座，所述安装座用于将所述轴类零件安装于所述内层基座。
16.上述的找直垂悬工装，进一步地，所述内层基座设有定位台阶，所述安装座安装于所述定位台阶，且所述安装座开设有贯穿所述安装座的上下表面的第四通孔，所述轴类零件沿轴向穿过所述第四通孔并安装于所述安装座。
17.上述的找直垂悬工装，进一步地，所述第二转动轴的转动轴线与所述第一转动轴的转动轴线垂直。
18.根据本发明的另一方面，还提供了一种淬火设备，所述淬火设备包括工装台架以及上述的找直垂悬工装，所述外层基座固定安装于所述工装台架上。
19.本发明具有以下有益效果：
20.本发明提供的找直垂悬工装及淬火设备，在轴对称结构的轴类零件浸入淬火介质之前，首先将中间基座通过第一转动轴可转动安装于外层基座，再将内层基座通过第二转动轴可转动安装于中间基座，最后将轴对称结构的轴类零件沿其轴向的一端依次穿过第三通孔、第二通孔以及第一通孔，轴类零件轴向的另一端相对于内层基座固定，最后将该找直垂悬工装安装于淬火设备的工装台架上进行淬火处理。由于轴类零件通过该找直垂悬工装可转动垂悬安装于淬火设备的工装台架上，轴类零件受其自身重力作用而相对于淬火设备的工装台架垂悬，使得轴类零件在淬火过程中沿轴向产生均匀形变而不会出现垂直度偏离，从而避免因垂直度偏离而导致的轴类零件沿轴向翘曲、轴肩转角处残余应力过大开裂以及组织不均匀的问题，进而降低轴类零件的报废率。
21.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
22.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1是本发明优选实施例的找直垂悬工装的结构示意图；
24.图2是本发明优选实施例的找直垂悬工装的外层基座的结构示意图；
25.图3是本发明优选实施例的找直垂悬工装的中间基座的结构示意图；
26.图4是本发明优选实施例的找直垂悬工装的内层基座的结构示意图；以及
27.图5是本发明优选实施例的找直垂悬工装的安装座的结构示意图。
28.附图标号说明：
29.100、找直垂悬工装；110、外层基座；111、第一通孔；112、第一支撑卡座；113、支撑板；114、安装部；120、中间基座；121、第二通孔；122、第一转动轴；123、第二支撑卡座；130、内层基座；131、第三通孔；132、第二转动轴；133、定位台阶； 140、安装座；141、第四通孔。
具体实施方式
30.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的一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
) 仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
32.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
33.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
35.请参照图1至图5，本发明的优选实施例提供了一种找直垂悬工装100，用于轴对称结构的轴类零件，以解决轴对称结构的轴类零件在淬火过程中沿轴向易产生非均匀形变的技术问题。
36.本发明的优选实施例提供的找直垂悬工装100包括外层基座110、中间基座120 以及内层基座130。
37.具体的，请具体参照图2，外层基座110开设有贯穿外层基座110的上下表面的第一通孔111，且位于第一通孔111相对两侧的外层基座110的上表面分别设有一个第一支撑卡座112。
38.请具体参照图3，中间基座120开设有贯穿中间基座120的上下表面的第二通孔 121，且位于第二通孔121相对两侧的中间基座120上分别安装有一个第一转动轴122，第一转动轴122与第一支撑卡座112一一对应布设，且第一转动轴122转动安装于第一支撑卡座112以使中间基座120可相对于外层基座110转动，中间基座120关于第一转动轴122的转动轴线对称，且位于第二通孔121相对两侧的中间基座120上分别设有一个第二支撑卡座123。
39.请具体参照图4，内层基座130开设有贯穿内层基座130的上下表面的第三通孔 131，且位于第三通孔131相对两侧的内层基座130上分别安装有一个第二转动轴132，第二转动轴132与第二支撑卡座123一一对应布设，且第二转动轴132转动安装于第二支撑卡座123以使内层基座130可相对于中间基座120转动，内层基座130关于第二转动轴132的转动轴线对称，且第二转动轴132的转动轴线与第一转动轴122的转动轴线非共线。
40.在轴对称结构的轴类零件浸入淬火介质之前，首先将中间基座120通过第一转动
轴122可转动安装于外层基座110，再将内层基座130通过第二转动轴132可转动安装于中间基座120，最后将轴对称结构的轴类零件沿其轴向的一端依次穿过第三通孔 131、第二通孔121以及第一通孔111，轴类零件轴向的另一端相对于内层基座130固定，最后将该找直垂悬工装100安装于淬火设备的工装台架上进行淬火处理。
41.由于轴类零件通过该找直垂悬工装100可转动垂悬安装于淬火设备的工装台架上，轴类零件受其自身重力作用而相对于淬火设备的工装台架垂悬，使得轴类零件在淬火过程中沿轴向产生均匀形变而不会出现垂直度偏离，从而避免因垂直度偏离而导致的轴类零件沿轴向翘曲、轴肩转角处残余应力过大开裂以及组织不均匀的问题，进而降低轴类零件的报废率。
42.在一具体的实施例中，第二转动轴132的转动轴线与第一转动轴122的转动轴线垂直。当然，可以理解的是，第二转动轴132的转动轴线还可以与第一转动轴122的转动轴线呈其他角度，只要能够保证第二转动轴132的转动轴线与第一转动轴122的转动轴线非共线即可，即可实现内层基座130相对于外层基座110向任一方向旋转。
43.本发明的优选实施例提供的找直垂悬工装100，进一步地，第一通孔111的尺寸大于中间基座120的尺寸，第二通孔121的尺寸大于内层基座130的尺寸。第一通孔 111的尺寸大于中间基座120的尺寸，使得中间基座120可以通过第一转动轴122相对于外层基座110360度旋转；第二通孔121的尺寸大于内层基座130的尺寸，使得内层基座130可以通过第二转动轴132相对于中间基座120360度旋转，以适应各种轴类零件的垂悬安装。
44.在一具体实施例中，外层基座110、中间基座120以及内层基座130的外边缘分别为圆形，第一通孔111、第二通孔121以及第三通孔131也分别为圆形。当然，可以理解的是，外层基座110、中间基座120以及内层基座130的外边缘还可以为其他形状，例如，方形等，只需要能够保证中间基座120可以相对于外层基座110旋转，内层基座130可以相对于中间基座120旋转即可；第一通孔111、第二通孔121以及第三通孔131也可以为其他形状，例如，方形等，只需要能够保证轴类零件穿过且可在内自由转动即可，在此不做限定。
45.本发明的优选实施例提供的找直垂悬工装100，优选地，请具体参照图1和图2，第一支撑卡座112包括支撑板113，支撑板113的一端部固定安装于外层基座110，支撑板113的另一端部设有安装部114，第一转动轴122转动安装于安装部114。具体的，安装部114为贯穿支撑板113的圆弧状凹槽，中间基座120为环形构造，第二支撑卡座123为开设于中间基座120上且贯穿中间基座120的圆弧状凹槽。当然，可以理解的是，安装部114还可以为贯穿支撑板113的圆孔，第二支撑卡座123为开设于内层基座130上且贯穿内层基座130的圆孔，在此不做限定。
46.本发明的优选实施例提供的找直垂悬工装100，进一步地，第一转动轴122的端部穿过安装部114，第二转动轴132的端部穿过第二支撑卡座123。具体的，第一转动轴122的一端安装于中间基座120，第一转动轴122的另一端穿过支撑板113的圆弧状凹槽并延伸，以加强中间基座120在支撑板113上的安装强度；第二转动轴132的一端安装于内层基座130，第二转动轴132的另一端穿过中间基座120的圆弧状凹槽并延伸，以加强内层基座130在中间基座120上的安装强度。
47.本发明的优选实施例提供的找直垂悬工装100，进一步地，第一转动轴122可拆卸安装于中间基座120，第二转动轴132可拆卸安装于内层基座130。具体的，第一转动轴122的
一端设有外螺纹，中间基座120开设有安装孔，且安装孔的内侧壁上设有与外螺纹相配合的内螺纹，第一转动轴122通过螺纹配合安装于安装孔内；同样的，第二转动轴132的一端设有外螺纹，内层基座130开设有安装孔，且安装孔的内侧壁上设有与外螺纹相配合的内螺纹，第二转动轴132通过螺纹配合安装于安装孔内。当支撑板113的安装部114和第二支撑卡座123为圆孔时，第一转动轴122可拆卸安装于中间基座120，第二转动轴132可拆卸安装于内层基座130，便于将中间基座120 转动安装于支撑板113、内层基座130转动安装于中间基座120上。
48.本发明的优选实施例提供的找直垂悬工装100，进一步地，请具体参照图4，该找直垂悬工装100还包括安装座140，安装座140用于将轴类零件安装于内层基座130。具体的，内层基座130设有定位台阶133，安装座140安装于定位台阶133，且安装座140开设有贯穿安装座140的上下表面的第四通孔141，轴类零件沿轴向穿过第四通孔 141并安装于安装座140。安装时，轴类零件穿过对应尺寸的安装座140的第四通孔 141并通过轴肩卡在安装座140上，然后将安装座140放置于内层基座130的定位台阶133上，安装座140的尺寸可以依据轴类零件的外径尺寸、轴肩尺寸等进行对应更换，外层基座110的第一通孔111、中间基座120的第二通孔121以及内层基座130 的第三通孔131同轴设置，轴类零件依次穿过内层基座130的第三通孔131、中间基座120的第二通孔121以及外层基座110的第一通孔111，最后将外层基座110固定安装于淬火设备的工装台架上。
49.本发明的另一实施例提供一种淬火设备，该淬火设备包括工装台架以及上述优选实施例提供的找直垂悬工装100，外层基座110固定安装于工装台架上。该找直垂悬工装100的具体结构参照上述实施例，由于本淬火设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
50.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种找直垂悬工装，用于轴对称结构的轴类零件，其特征在于，所述找直垂悬工装(100)包括：外层基座(110)，所述外层基座(110)开设有贯穿所述外层基座(110)的上下表面的第一通孔(111)，且位于所述第一通孔(111)相对两侧的所述外层基座(110)的上表面分别设有一个第一支撑卡座(112)；中间基座(120)，所述中间基座(120)开设有贯穿所述中间基座(120)的上下表面的第二通孔(121)，且位于所述第二通孔(121)相对两侧的所述中间基座(120)上分别安装有一个第一转动轴(122)，所述第一转动轴(122)与所述第一支撑卡座(112)一一对应布设，且所述第一转动轴(122)转动安装于所述第一支撑卡座(112)以使所述中间基座(120)可相对于所述外层基座(110)转动，所述中间基座(120)关于所述第一转动轴(122)的转动轴线对称，且位于所述第二通孔(121)相对两侧的所述中间基座(120)上分别设有一个第二支撑卡座(123)；以及内层基座(130)，所述内层基座(130)开设有贯穿所述内层基座(130)的上下表面的第三通孔(131)，且位于所述第三通孔(131)相对两侧的所述内层基座(130)上分别安装有一个第二转动轴(132)，所述第二转动轴(132)与所述第二支撑卡座(123)一一对应布设，且所述第二转动轴(132)转动安装于所述第二支撑卡座(123)以使所述内层基座(130)可相对于所述中间基座(120)转动，所述内层基座(130)关于所述第二转动轴(132)的转动轴线对称，且所述第二转动轴(132)的转动轴线与所述第一转动轴(122)的转动轴线非共线。2.根据权利要求1所述的找直垂悬工装，其特征在于，所述第一通孔(111)的尺寸大于所述中间基座(120)的尺寸，所述第二通孔(121)的尺寸大于所述内层基座(130)的尺寸。3.根据权利要求1所述的找直垂悬工装，其特征在于，所述第一支撑卡座(112)包括支撑板(113)，所述支撑板(113)的一端部固定安装于所述外层基座(110)上，所述支撑板(113)的另一端部设有安装部(114)，所述第一转动轴(122)转动安装于所述安装部(114)。4.根据权利要求3所述的找直垂悬工装，其特征在于，所述安装部(114)为贯穿所述支撑板(113)的圆弧状凹槽，所述中间基座(120)为环形构造，所述第二支撑卡座(123)为开设于所述中间基座(120)上且贯穿所述中间基座(120)的圆弧状凹槽。5.根据权利要求4所述的找直垂悬工装，其特征在于，所述第一转动轴(122)的端部穿过所述安装部(114)，所述第二转动轴(132)的端部穿过所述第二支撑卡座(123)。6.根据权利要求1所述的找直垂悬工装，其特征在于，所述第一转动轴(122)可拆卸安装于所述中间基座(120)，所述第二转动轴(132)可拆卸安装于所述内层基座(130)上。7.根据权利要求1所述的找直垂悬工装，其特征在于，所述找直垂悬工装(100)还包括安装座(140)，所述安装座(140)用于将所述轴类零件安装于所述内层基座(130)上。8.根据权利要求7所述的找直垂悬工装，其特征在于，所述内层基座(130)设有定位台阶(133)，所述安装座(140)安装于所述定位台阶(133)，且所述安装座(140)开设有贯穿所述安装座(140)的上下表面的第四通孔(141)，所述轴类零件沿轴向穿过所述第四通孔(141)并安装于所述安装座(140)。9.根据权利要求1所述的找直垂悬工装，其特征在于，所述第二转动轴(132)的转动轴线与所述第一转动轴(122)的转动轴线垂直。10.一种淬火设备，其特征在于，所述淬火设备包括工装台架以及上述权利要求1至9任
一项所述的找直垂悬工装(100)，所述外层基座(110)固定安装于所述工装台架上。

技术总结
本发明公开了一种找直垂悬工装及淬火设备，涉及零件加工设备技术领域。该找直垂悬工装包括外层基座、中间基座以及内层基座，外层基座开设有第一通孔，且外层基座设有第一支撑卡座；中间基座开设有第二通孔，且中间基座上安装有第一转动轴，第一转动轴转动安装于第一支撑卡座以使中间基座可相对于外层基座转动，且中间基座上设有第二支撑卡座；内层基座开设有第三通孔，且内层基座上安装有第二转动轴，第二转动轴转动安装于第二支撑卡座。该淬火设备应用上述的找直垂悬工装，以解决轴对称结构的轴类零件在淬火过程中沿轴向易产生非均匀形变的技术问题。形变的技术问题。形变的技术问题。


技术研发人员：谢成 魏九高 李秀林 胡海鹏 寻丹 王国奇 文钰
受保护的技术使用者：中国航发南方工业有限公司
技术研发日：2021.12.13
技术公布日：2022/3/8