大型扁平板类零件热处理工装及热处理方法
阅读说明：本技术 大型扁平板类零件热处理工装及热处理方法 (Heat treatment tool and heat treatment method for large flat plate parts ) 是由 石如星 席志永 王敬伟 张广威 苏文博 林乙丑 张�杰 张沛 刘志刚 李岩 代博 于 2021-05-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种大型扁平板类零件热处理工装及热处理方法,其中,热处理工装包括两个相对设置并用于支撑大型扁平板类零件的U型支撑件,两个U型支撑件均沿水平方向设置,两个U型支撑件的顶部及不具有开口的一端通过若干个间隔设置的加强筋对应连接,每一个U型支撑件的两端顶部均设置有吊孔,U型支撑件的开口端设置有活动连接杆,热处理工装的结构简单,便于制作,制作成本低,可靠性高,安全性好；同时,本发明在对大型扁平板类零件进行热处理时,操作简便,仅使用起重设备一个吊钩,适用范围广；而且,大型扁平板类零件在工装的作用下,可以实现零件水平装炉加热,确保加热时稳定,出炉时翻转至接近竖直淬火,改善淬火冷却条件,减小变形。(The invention provides a heat treatment tool and a heat treatment method for large flat plate parts, wherein the heat treatment tool comprises two U-shaped supporting pieces which are oppositely arranged and used for supporting the large flat plate parts, the two U-shaped supporting pieces are arranged along the horizontal direction, the tops of the two U-shaped supporting pieces and one end without an opening are correspondingly connected through a plurality of reinforcing ribs which are arranged at intervals, the tops of two ends of each U-shaped supporting piece are provided with hanging holes, and the opening end of each U-shaped supporting piece is provided with a movable connecting rod; meanwhile, when the large flat plate part is subjected to heat treatment, the method is simple and convenient to operate, only one lifting hook of the hoisting equipment is used, and the application range is wide; and moreover, under the action of the tool, the large flat plate part can be horizontally charged and heated, the stability during heating is ensured, the large flat plate part is turned to be close to vertical quenching during discharging, the quenching cooling condition is improved, and the deformation is reduced.)
技术领域
本发明属于金属材料热处理
技术领域
，具体涉及一种大型扁平板类零件热处理工装及热处理方法。背景技术
大型扁平类零件，其平面形状有圆形、矩形、多边形等，其特征是平面尺寸大，厚度尺寸小，在进炉热处理加热时竖直放置容易倾倒，且竖直放置也难以起吊出炉，故一般只能采用将工件水平装炉。
大型扁平类零件水平放置加热后，如果水平起吊淬火，浸入淬火介质后，由于上端面冷却条件较好，淬火介质蒸汽可以上浮，介质可以自由对流，下端面蒸汽上浮困难，介质对流也困难，导致上下两个端面存在很大的冷速差，导致工件上下两个面的温度差很大，使上下两端面存在很大的温度应力，在组织转变期间，由于组织转变时间和速度的不同，也会产生很大的组织应力，最终会导致零件发生凸起或下凹变形，难以保证使用尺寸。同时，下端面冷却效果不好，有时还会导致硬度、强度等机械性能无法达到技术要求。而竖直淬火时，两个端面冷却速度相对均匀，变形较小。但零件热态下从水平角度翻转到竖直角度并实现起吊浸入介质较为困难。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种大型扁平板类零件水平加热、竖直淬火的热处理工装及热处理方法，可以实现零件水平装炉加热，确保加热时稳定，出炉时翻转至接近竖直淬火，改善淬火冷却条件，减小变形。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：大型扁平板类零件热处理工装，包括两个相对设置并用于支撑大型扁平板类零件的U型支撑件，两个U型支撑件均沿水平方向设置，两个U型支撑件的顶部及不具有开口的一端通过若干个间隔设置的加强筋对应连接，每一个U型支撑件的两端顶部均设置有吊孔，U型支撑件的开口端设置有活动连接杆，活动连接杆的一端铰接至U型支撑件开口端的其中一侧，活动连接杆的自由端可绕铰接点转动并在转动的过程中可通过销子固定在开口端的另一侧。
进一步的，所述加强筋的两端均通过固定螺母连接至对应的U型支撑件。
大型扁平板类零件热处理方法，该热处理方法包括以下步骤：
步骤1）、制作所述的热处理工装，该热处理工装的顶部及不具有开口的一端设置有加强筋，底部不设置加强筋；
步骤2）、大型扁平板类零件水平装炉加热时，在其下方设置多处支垫，并在其下方预留可供热处理工装插入的不支垫区域；
步骤3）、大型扁平板类零件加热结束后，利用起重设备，同时起吊设置在热处理工装两端顶部的吊孔，此时热处理工装处于水平状态，然后将活动连接杆的自由端旋转至上方，使热处理工装的开口端处于开口状态；
步骤4）、将热处理工装沿预留的不支垫区域从大型扁平板类零件的下方插入，将大型扁平板类零件装入工装，然后将活动连接杆的自由端拉下，插上销子，使热处理工装的开口端处于闭合状态；
步骤5）、利用起重设备，将热处理工装和大型扁平板类零件共同吊至空地上，卸下不具有开口一端的吊孔，仅起吊具有开口一端的吊孔，将热处理工装和大型扁平板类零件起吊后两者处于接近竖直的状态，最后将两者共同浸入介质淬火。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明热处理工装的结构简单，便于制作，制作成本低，可靠性高，安全性好；
2.本发明在对大型扁平板类零件进行热处理时，操作简便，仅使用起重设备一个吊钩，适用范围广；而且，大型扁平板类零件在工装的作用下，可以实现零件水平装炉加热，确保加热时稳定，出炉时翻转至接近竖直淬火，改善淬火冷却条件，减小变形。
附图说明
图1是本发明大型扁平板类零件热处理工装的主视图；
图2是本发明大型扁平板类零件热处理工装的俯视图；
图3是实施例中大型扁平板类零件在水平装炉加热时，其下方支垫区域和不支垫区域的分布示意图；
图中标记：1、U型支撑件，2、加强筋，3、吊孔，4、活动连接杆，5、销子，6、固定螺母，7、大型扁平板类零件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，大型扁平板类零件热处理工装，包括两个相对设置并用于支撑大型扁平板类零件7的U型支撑件1，两个U型支撑件1均沿水平方向设置，两个U型支撑件1的顶部及不具有开口的一端通过若干个间隔设置的加强筋2对应连接，进一步的，所述加强筋2的两端均通过固定螺母6连接至对应的U型支撑件1，此处需要说明的是，两个U型支撑件的底部之间不设置加强筋。
每一个U型支撑件的两端顶部均设置有吊孔3，同时起吊设置在热处理工装两端顶部的吊孔3时，工装处于水平状态，只起吊其中一个吊孔3时，工装处于接近竖直的状态。U型支撑件1的开口端设置有活动连接杆4，活动连接杆4的一端铰接至U型支撑件1开口端的其中一侧，活动连接杆4的自由端可绕铰接点转动并在转动的过程中可通过销子5固定在开口端的另一侧。本发明热处理工装的结构简单，便于制作，制作成本低，可靠性高，安全性好。
大型扁平板类零件热处理方法，该方法采用上述热处理工装，该热处理方法具体包括以下步骤：
步骤1）、制作所述的热处理工装，该热处理工装的顶部及不具有开口的一端设置有加强筋2，底部不设置加强筋2；
步骤2）、大型扁平板类零件7水平装炉加热时，在其下方设置多处支垫，并在其下方预留可供热处理工装插入的不支垫区域，此处需要说明的是：支垫应平稳坚实，支垫点数应能够有效防止零件加热变形，同时应留两处矩形贯通区域为不支垫区域，以满足工装水平进入，零件重心在两处矩形贯通区域即不支垫区域的中间位置，本实施例中支垫区域和不支垫区域的分布情况如图3所示；
步骤3）、大型扁平板类零件7加热结束后，利用起重设备，同时起吊设置在热处理工装两端顶部的吊孔3，此时热处理工装处于水平状态，然后将活动连接杆4的自由端旋转至上方，使热处理工装的开口端处于开口状态；
步骤4）、将热处理工装沿预留的不支垫区域从大型扁平板类零件7的下方插入，将大型扁平板类零件装入工装，然后将活动连接杆4的自由端拉下，插上销子5，使热处理工装的开口端处于闭合状态，本实施例中，采用人工利用铁钩将活动连接杆4拉下，插上销子；
步骤5）、利用起重设备，将热处理工装和大型扁平板类零件7共同吊至空地上，卸下不具有开口一端的吊孔3，仅起吊具有开口一端的吊孔，将热处理工装和大型扁平板类零件起吊后两者处于接近竖直的状态，最后将两者共同浸入介质淬火。
本发明在对大型扁平板类零件进行热处理时，操作简便，仅使用起重设备一个吊钩，适用范围广；而且，大型扁平板类零件在工装的作用下，可以实现零件水平装炉加热，确保加热时稳定，出炉时翻转至接近竖直淬火，改善淬火冷却条件，减小变形。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。