CN202626272U - 缸盖铸件的固熔淬火时效热处理机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种缸盖铸件的固熔淬火时效热处理机构，包括搬入装置(1)、固溶炉(3)、时效炉(11)、搬出装置(8)和不合格件安放装置(9)，在所述固溶炉(3)与时效炉(11)之间设有定位定点式空气淬火装置(7)，所述搬入装置(1)、固溶炉(3)、定位定点式空气淬火装置(7)、时效炉(11)、搬出装置(8)以及不合格件安放装置(9)依次呈环状排列，搬入搬出机器人(5)则处于该环状排列的中心位置处。本实用新型以空气作为淬火介质，能使工件材料机械性能提升30％，减小残余应力，机械性能稳定；能实现无人化作业，节省劳动力和劳动成本。

Description

缸盖铸件的固熔淬火时效热处理机构

技术领域

本发明涉及一种应用于铸造行业的热处理机构，特别是在铝合金缸盖的重力铸造工艺中，涉及一种对缸盖铸件进行固熔、淬火与时效热处理的机构。

背景技术

目前，在重力铸造、低压铸造铝合金缸盖工艺中，为了获取铸件材料更好的机械性能，普遍都在采用固熔与时效(即T7)热处理工艺。一般采用的是通道型装料框水淬火方式，其将缸盖铸件装入料框加热到一定的固熔温度500-535摄氏度，保温4-6小时后，再将该装有铸件的料框移入到水中急剧冷却到100摄氏度以下(淬火时间7-8min)，然后移入到时效炉内将温度加热到一定的时效温度175-220摄氏度，保温4-6小时，进行时效去应力处理，从而使铸件获得所需的机械性能。此方法中普遍存在热处理后残余应力较大，铸件材料的机械性能不稳定，发动机连续运行数万公里后，由于缸盖的残余应力大容易产生失效；料框的使用，消耗了料框加热所必需的能源；更重要的是此热处理方式的淬火介质是水，在淬火过程中要保证恒定的水温难以控制，且发动机缸盖内有覆膜砂形成，淬火时有部分覆膜砂流入水中，时间长了覆膜砂污染了水质造成铸件表面色泽不一，需要经常清理水池，更换水源，造成较大浪费及对水源的污染较为严重；固熔炉、时效炉的炉体结构复杂，占地面积大，检修时维修人员必须进入炉内，不利于排除故障且不能保证维修人员的安全。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种利用空气进行淬火的定位定点式的缸盖铸件的固熔淬火时效热处理机构。

本发明的目的由如下技术方案来实现：一种缸盖铸件的固熔淬火时效热处理机构，包括搬入装置、固溶炉、时效炉、搬出装置和不合格件安放装置，在所述固溶炉与时效炉之间设有定位定点式空气淬火装置，所述搬入装置、固溶炉、定位定点式空气淬火装置、时效炉、搬出装置以及不合格件安放装置依次呈环状排列，搬入搬出机器人则处于该环状排列的中心位置处。

所述定位定点式空气淬火装置包括炉壳，在所述炉壳的进口处装有风机，该风机与恒温空调相连；在所述炉壳的出口处装有空气淬火室，所述风机通过管道与空气淬火室的用于安放铸件并进行空气淬火的位置连接。

采用本发明后，应用了新的能源空气作为淬火介质，既稳定又环保，整个热处理工艺过程中不需要用水，避免了由于水淬火所产生的一系列的问题，并使工件材料机械性能提升30％，减小残余应力，机械性能稳定；取得了热处理工艺上的突破，整个热处理过程由搬入搬出机器人来搬运工件，能实现无人化作业，节省劳动力和劳动成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。

图1为本发明缸盖铸件的固熔淬火时效热处理机构的结构示意图。

图2为图1中的标记A的局部放大示意图。

其中：1、搬入装置；2、固熔炉的搬入门；3、固熔炉；4、固熔炉的维修门；5、搬入搬出机器人；6、固熔炉的搬出门；7、定位定点式空气淬火装置；8、搬出装置；9、不合格件安放装置；10、时效炉的搬出门；11、时效炉；12、时效炉的维修门；13、时效炉的搬入门；14、空气淬火装置搬入搬出门；15、空气淬火室；16、恒温空调；17、风机；18、炉壳；19、管道；20、风嘴。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明缸盖铸件的固熔淬火时效热处理机构，包括搬入装置1、固溶炉3、时效炉11、搬出装置8和不合格件安放装置9，在所述固溶炉3与时效炉11之间设有定位定点式空气淬火装置7，所述搬入装置1(定位定点式)、固溶炉3、定位定点式空气淬火装置7、时效炉11、搬出装置8以及不合格件(NG件)安放装置9依次呈环状排列，搬入搬出机器人5(简称机器人)则处于该环状排列的中心位置处。

所述定位定点式空气淬火装置7包括炉壳18，在所述炉壳18的(空气)进口处装有风机17(离心式)，该风机17与恒温空调16相连；在所述炉壳18的出口处装有空气淬火室15(其具有空气淬火室搬入搬出门14)，所述风机17通过管道19与空气淬火室15的用于安放铸件并进行空气淬火的位置连接。该管道19的空气出口处装有若干风嘴20。

其中，所述固熔炉3和时效炉11内各有11个工作区域，上下共5层，每一区域均有放置架用于安放2个工件(铸件)。空气淬火室15的用于安放铸件21的位置底部设有漏沙收集口而进行定时开启落沙收集处理，空气淬火室15的上方设有排风口而将热气排出。空气淬火时，风机将空气从其进风口吸入，通过其过滤网分离粉尘，清洁空气进入恒温空调16的水冷却室降温或升温(空调原理)，然后再通过离心式风机送入空气淬火室15，铸件在该空气淬火室处理3-5分钟，使铸件从原535摄氏度冷却至100摄氏度以下(室温状态)，空气的风速可通过离心式风机变频来调节、风温可通过恒温空调来设定、风量由恒温空调来保证，铸件的上下各有4组风嘴20对着该铸件的表面送风，缸盖铸件的燃烧室面朝上水平放置，如附图2所示。

如图所示，如所述的定位定点式空气淬火装置7的使用方法是：首先，将定位定点式空气淬火装置7置于固熔炉3与时效炉11的工位之间并形成环状排列，将缸盖铸件21放置在搬入装置1上；然后，通过搬入搬出机器人5将铸件托起，固熔炉的搬入门2自动打开，铸件被放入固熔炉3内进行固熔处理(将铸件加热至530-540摄氏度后，保温300min)；待固熔处理完毕后，固熔炉搬出门6自动打开，该机器人将铸件移出，空气淬火室搬入搬出门14自动打开，铸件21在20秒以内被移入定位定点式空气淬火装置的空气淬火室15，与此同时风机17和恒温空调16同时开启，以恒定的风温及风速对铸件进行空气淬火处理(空气淬火处理3-5min，铸件温度降至室温)，处理完毕后空气淬火室搬入搬出门14自动打开，该机器人5将铸件21从空气淬火室15内搬出，时效炉搬入门13自动打开，铸件被放入时效炉11内进行时效处理(将铸件温度升温至195-205摄氏度，保温300min)，时效处理完毕后，时效炉搬出门10自动打开，该机器人5将符合工艺条件的铸件放入搬出装置8上，把不符合工艺条件的铸件放入不合格件安放装置9上，最后均由人工码垛，完成一个热处理循环。所述工艺条件主要是铸件的温度。

被处理的铸件每次两个进入炉内，缩短了升温的时间，同时使工件的搬运操作变得简便易行；工件被整体均匀加热，有利于改善工件热处理质量；同时取消了料框的使用，节省了加热料框所必需的能源，铸件采用搬入装置(定位定点式)上料，使铸件跑偏引起异常停止的情况不再出现。炉体的大小只有传统式的三分之一，可缩短制作、搬运、安装的时间，由于炉体结构的简化，有利于减少排除故障和检修的时间，检修时也不需要进入炉内，保障了检修人员的安全。

本发明的控制***均采用现有技术的控制方式，所有的电控***、温控***、机器人动作程序控制均采用微电脑控制器(PLC)，可实现完全自动控制及手动控制。控制柜上设有模拟板，可直观的显示热处理的整个工作状态，工作过程中具有故障的自诊断功能报警，热处理过程由搬入搬出机器人5(简称机器人)自动化搬运完成，实现无人化作业。

Claims (2)

1.一种缸盖铸件的固熔淬火时效热处理机构，包括搬入装置(1)、固溶炉(3)、时效炉(11)、搬出装置(8)和不合格件安放装置(9)，其特征在于：在所述固溶炉(3)与时效炉(11)之间设有定位定点式空气淬火装置(7)，所述搬入装置(1)、固溶炉(3)、定位定点式空气淬火装置(7)、时效炉(11)、搬出装置(8)以及不合格件安放装置(9)依次呈环状排列，搬入搬出机器人(5)则处于该环状排列的中心位置处。

2.如权利要求1所述的缸盖铸件的固熔淬火时效热处理机构，其特征在于：所述定位定点式空气淬火装置(7)包括炉壳(18)，在所述炉壳(18)的进口处装有风机(17)，该风机(17)与恒温空调(16)相连；在所述炉壳(18)的出口处装有空气淬火室(15)，所述风机(17)通过管道(19)与空气淬火室(15)的用于安放铸件并进行空气淬火的位置连接。

Images