汽车凸轮真空等温球化退火设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开一种汽车凸轮真空等温球化退火设备，包括炉体、与炉体相连通的真空系统以及位于炉体内部的加热室，加热室内安装有加热元件，加热室上安装有温控系统，加热室与炉体相连通，炉体和真空系统相连通的管道上设有用于通入惰性气体的进气系统和用于排出炉体内气体的排气系统，炉体外部设有冷却水系统，炉体内部设有强制内冷系统，加热室内设有对流风扇。本实用新型通过真空系统使炉体内为真空氛围，再通过进气系统输入惰性气体，输入的惰性气体可从排气系统排出，在炉体内形成真空、惰性气体平衡置换的氛围，防止零件加工过程中氧化或脱碳，工作效率高，可实现多品种中小批量的各类零件等温球化退火。
【专利说明】
汽车凸轮真空等温球化退火设备
技术领域
[0001]本实用新型属于退火设备，更具体涉及一种汽车凸轮真空等温球化退火设备。【背景技术】
[0002]装配式汽车发动机凸轮大都采用10006材料经锻造成形，等温球化退火、机加工后再淬火回火。采用普通箱式电阻炉或井式炉等温球化退火，易在零件表面产生脱碳;采用保护气氛箱式或网带式电阻炉等温球化退火，工艺周期长，碳化物颗粒尺寸不均匀。设备生产过程碳排放量高。【实用新型内容】
[0003]为了解决上述一个技术问题，本实用新型提供一种可避免汽车凸轮表面脱碳、保证碳化物尺寸均匀性的汽车凸轮真空等温球化退火设备，缩短了加工周期，提高了生产效率，减少碳排放量。
[0004]本实用新型的技术方案如下:
[0005]汽车凸轮真空等温球化退火设备，包括炉体、与炉体相连通的真空系统以及位于炉体内部的加热室，加热室内安装有加热元件，加热室上安装有温控系统，加热室与炉体相连通，炉体和真空系统相连通的管道上设有用于通入惰性气体的进气系统和用于排出炉体内气体的排气系统，炉体外部设有冷却水系统，炉体内部设有强制内冷系统，加热室内设有对流风扇。
[0006]其有益效果为:加热室内的加热元件用于对汽车凸轮进行加热，温控系统用于控制炉体内的温度;强制内冷系统对汽车凸轮进行快速强制冷却，缩短奥氏体化后降温到等温球化过程的时间，避免碳化物的析出和长大;冷却水系统用于换热器内气体循环时的冷却，提高冷却速度，同时，冷却水系统还可以对对流风扇进行冷却;本实用新型通过真空系统使炉体内为真空氛围，再通过进气系统输入惰性气体，输入的惰性气体可从排气系统排出，在炉体内形成真空、惰性气体平衡置换的氛围，防止零件加工过程中氧化或脱碳，实现了无氧化、无脱碳等温球化退火，碳化物颗粒尺寸均匀，比箱式炉缩短工艺周期33.1%/炉次，可实现多品种中小批量的各类零件等温球化退火。
[0007]在一些实施方式中，加热室为卧式圆柱体状。
[0008]其有益效果为:易于形成一个密闭空间结构，提高加热效率和温度均匀性，设备最高工作温度为850°C，有效加热区温度均匀为±5°C。
[0009]在一些实施方式中，进气系统设有用于调节气体进气压力的压力控制器和用于调节进气流量的质量流量控制器，质量流量控制器设于进气系统的气体入口处，质量流量控制器后连接有压力控制器。[〇〇1〇]其有益效果为:通过压力控制器和质量流量控制器控制进入炉体内惰性气体的量，保证处理效果。
[0011]在一些实施方式中，排气系统包括气体过滤器和真空排气栗，真空排气栗通过管道与炉体连通，真空排气栗与气体过滤器连接。
[0012]其有益效果为:排除炉体内氧化性气体，以及零件表面的油气、水汽和其他易挥发污染物。
[0013]在一些实施方式中，真空系统包括多个真空栗、真空阀门和复压真空计，真空栗与炉体1通过管道连通，真空阀门和复压真空计安装在真空栗与炉体连通的管道上。
[0014]其有益效果为:可实现炉体1内的极限真空度<l(T4Pa，可有效排除炉内氧化性气体，以及零件表面的油气、水汽和其他易挥发污染物。
[0015]在一些实施方式中，强制内冷系统包括冷却电机和热交换器，冷却电机和热交换器连接，热交换器位于加热室的外部。
[0016]其有益效果为:实现零件强制快速冷却，缩短奥氏体化后降温到等温球化过程的时间，800°C冷到700°C，时间在15min内；同时避免碳化物的析出与长大，缩短等温球化完成后降至室温的时间，在60min内由700°C快速冷却至50°C时间。
[0017]在一些实施方式中，控温系统包括热电偶和温度控制仪，热电偶与温度控制仪连接，温度控制仪位于加热室外，热电偶插入加热室内。
[0018]其有益效果为:主要用于炉体内温度的控制。
[0019]在一些实施方式中，加热室的内部底部设有装料支架。
[0020]其有益效果为:装料支架用于放置汽车凸轮。
[0021]在一些实施方式中，对流风扇设置于加热室内部的顶部，对流风扇位于装料支架的上方。
[0022]其有益效果为:提高对流加热的工作效率。【附图说明】
[0023]图1是本实用新型一实施方式的汽车凸轮真空等温球化退火设备的结构示意图。
[0024]图中数字所表示的相应部件的名称:[〇〇25]1.炉体、2.真空系统、21.真空栗组、3.加热室、31.对流风扇、32.装料支架、4.进气系统、5.排气系统、6.冷却水系统、7.强制内冷系统、71.冷却电机、72.热交换器、8.管道、9.温控系统、91.热电偶、92.温度控制仪。【具体实施方式】
[0026]如图1所示，本实用新型公开一种汽车凸轮真空等温球化退火设备，包括炉体1、与炉体1相连通的真空系统2以及位于炉体1内部的加热室3。加热室3内安装有加热元件。加热室3上安装有温控系统9。加热室3与炉体1相连通。炉体1和真空系统2相连通的管道8上设有用于通入惰性气体的进气系统4和用于排出炉体内气体的排气系统5。炉体1外部设有冷却水系统6。炉体1内部设有强制内冷系统7。加热室3内设有对流风扇31。
[0027]加热室3内的加热元件用于对汽车凸轮进行加热，温控系统9用于控制炉体1内的温度;强制内冷系统7对汽车凸轮进行快速强制冷却，缩短奥氏体化后降温到等温球化过程的时间，避免碳化物的析出和长大;冷却水系统6用于促进热交换器72内的气体循环，提高冷却速度，同时，冷却水系统6还可以对对流风扇31进行冷却，在强制内冷系统7工作时对炉体1内气体进行冷却;本实用新型通过真空系统2使炉体1内为真空氛围，在通过进气系统4输入的惰性气体，输入的惰性气体可从排气系统5排出，在炉体1内形成真空、惰性气体平衡置换的氛围，防止零件加工过程中氧化或脱碳，实现了无氧化、无脱碳等温球化退火，碳化物颗粒尺寸均匀，比箱式炉缩短工艺周期33.1%/炉次，可实现多品种中小批量的各类零件等温球化退火。
[0028]在本实施方式中，加热室3为卧式圆柱体状。易于形成一个密闭空间结构，提高加热效率和温度均匀性，设备最高工作温度为850 °C，有效加热区温度均匀为±5°C。进气系统 4设有用于调节气体进气压力的压力控制器和用于调节进气流量的质量流量控制器。质量流量控制器设于进气系统4的气体入口处。质量流量控制器后连接有压力控制器。通过压力控制器和质量流量控制器控制进入炉体1内惰性气体的量，保证处理效果。排气系统5包括气体过滤器和真空排气栗，真空排气栗通过管道8与炉体1连通，真空排气栗与气体过滤器连接。排除炉体1内氧化性气体，以及零件表面的油气、水汽和其他易挥发污染物。真空系统 2包括多个真空栗21、真空阀门和复压真空计，真空栗21与炉体1通过管道8连通，真空阀门和复压真空计安装在真空栗21与炉体1连通的管道8上。真空栗21与炉体1通过管道8连通。 可实现炉体1内的极限真空度<l〇_4Pa，可有效排除炉内氧化性气体，以及零件表面的油气、水汽和其他易挥发污染物。强制内冷系统7包括冷却电机71和热交换器72。冷却电机71 和热交换器72连接，热交换器72位于加热室3的外部。实现零件强制快速冷却，缩短奥氏体化后降温到等温球化过程的时间，在15min内由800°C快冷到700°C，同时避免碳化物的析出与长大，缩短等温球化完成后降至室温的时间，在60min内由700°C快速冷却至50°C。控温系统9包括热电偶91和温度控制仪92。热电偶91与温度控制仪92连接。温度控制仪92位于加热室3外，热电偶91插入加热室3内。主要用于炉体1内温度的控制。加热室3的内部底部设有装料支架32。装料支架32用于放置汽车凸轮。对流风扇31设置于加热室3内部的顶部，对流风扇31位于装料支架32的上方。提高对流加热的工作效率。
[0029]上述说明已经充分揭露了本实用新型的【具体实施方式】。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本实用新型的【具体实施方式】所做的任何改动均不脱离本实用新型的权利要求书的范围。相应地，本实用新型的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述【具体实施方式】。
【主权项】
1.汽车凸轮真空等温球化退火设备，其特征在于，包括炉体、与炉体相连通的真空系统 以及位于炉体内部的加热室，所述加热室内安装有加热元件，所述加热室上安装有温控系 统，所述加热室与炉体相连通，所述炉体和真空系统相连通的管道上设有用于通入惰性气 体的进气系统和用于排出炉体中气体的排气系统，所述炉体外部设有冷却水系统，所述炉 体内部设有强制内冷系统，所述加热室内设有对流风扇。2.根据权利要求1所述的汽车凸轮真空等温球化退火设备，其特征在于，所述加热室为 卧式圆柱体状。3.根据权利要求1所述的汽车凸轮真空等温球化退火设备，其特征在于，所述进气系统 设有用于调节气体进气压力的压力控制器和用于调节进气流量的质量流量控制器，所述质 量流量控制器设于进气系统的气体入口处，所述质量流量控制器后连接有压力控制器。4.根据权利要求1所述的汽车凸轮真空等温球化退火设备，其特征在于，所述排气系统 包括气体过滤器和真空排气栗，所述真空排气栗通过管道与炉体连通，所述真空排气栗与 气体过滤器连接。5.根据权利要求1所述的汽车凸轮真空等温球化退火设备，其特征在于，所述真空系统 包括多个真空栗、真空阀门和复压真空计，所述真空栗与炉体1通过管道连通，所述真空阀 门和复压真空计安装在真空栗与炉体连通的管道上。6.根据权利要求1所述的汽车凸轮真空等温球化退火设备，其特征在于，所述强制内冷 系统包括冷却电机和热交换器，所述冷却电机和热交换器连接，所述热交换器位于加热室 的外部。7.根据权利要求1所述的汽车凸轮真空等温球化退火设备，其特征在于，所述温控系统 包括热电偶和温度控制仪，所述热电偶与温度控制仪连接，所述温度控制仪位于加热室外， 所述热电偶插入加热室内。8.根据权利要求1所述的汽车凸轮真空等温球化退火设备，其特征在于，所述加热室的 内部底部设有装料支架。9.根据权利要求1所述的汽车凸轮真空等温球化退火设备，其特征在于，所述对流风扇 设置于加热室内部的顶部，所述对流风扇位于装料支架的上方。
【文档编号】C21D1/32GK205616924SQ201620248611
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】史有森, 朱雪明, 王辉平
【申请人】江苏丰东热处理及表面改性工程技术研究有限公司