[发明专利]钢板弹簧的数字化淬火工艺

说明书

技术领域

本发明属于钢板弹簧的热处理淬火工艺技术领域，具体涉及一种钢板弹簧的数字化淬火工艺。

背景技术

目前，钢板弹簧的淬火工艺无法做到数字化监控，并且在淬火之后的冷却曲线也无法实现精确控制，令其与预期的设计工艺冷却曲线相符合，最终无法得到期望的材料组织及性能，令实际得到的钢板弹簧的各项性能与设计预期有一定的落差。

鉴于此，申请人设计了一整套淬火及其冷却工艺，配合专用设备，淬火冷却温度通过数字化终端获得控制，达到与设计工艺接近的冷却曲线，能够获得理想的材料组织及性能，大大提升钢板弹簧的成品质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钢板弹簧的数字化淬火工艺，淬火冷却温度通过数字化终端获得控制，达到与设计工艺接近的冷却曲线，能够获得理想的材料组织及性能，大大提升钢板弹簧的成品质量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种钢板弹簧的数字化淬火工艺，其特征在包括如下步骤：

（1）配制淬火液，并将淬火液放置到淬火设备的淬火池中；

（2）将钢板弹簧放置到进料输送带上，输送至淬火池旁；

（3）机械手夹持钢板弹簧并将其放置到淬火池中，进行淬火作业；

（4）钢板弹簧经过蒸汽膜阶段、沸腾阶段和对流阶段后完成淬火；

（5）机械手将完成淬火的钢板弹簧夹持提出淬火池；

（6）待钢板弹簧表面的残余液体蒸发干净后，通过机械手上的红外线测温仪检测钢板弹簧的表面温度；

（7）机械手将钢板弹簧放置到不同的出料输送带上，并通过出料输送带将钢板弹簧输送到风冷仓或者空冷仓中，令钢板弹簧根据冷却温度的工艺设计，按照不同的速度曲线冷却；

（8）通过风冷仓或者空冷仓中的红外线测温仪，实时检测钢板弹簧的实时温度和冷却速度，并通过数字化终端控制器及时调整风冷仓或空冷仓的空气温度，配合钢板弹簧的冷却要求。

优选的，所述淬火液包括溶质和溶剂；所述溶剂为去离子水；

所述溶质的具体成分及各种成分所占质量份数如下：

氯化钾2-4.5份；

氢氧化钠2-3.5份；

甲基硅油0.5-1.5份；

甲壳素0.05-0.1份；

烷基丁二酸酯磺酸盐0.05-0.1份；

高油酸葵花籽油0.1-0.15份；

聚烷撑乙二醇40-85份；

所述淬火液的浓度为15-35wt%。

优选的，将钢板弹簧加热到900±10℃，淬火加热保温时间为10～30分钟，将钢板弹簧放入淬火液中，钢板弹簧经过蒸汽膜阶段、沸腾阶段和对流阶段后完成淬火；其中蒸汽膜爆裂时间4～10秒。

优选的，所述淬火设备包括淬火箱、淬火池、电动转轮、吊装设备和机械手；所述淬火池设置在淬火箱的下部；所述电动转轮安装在淬火箱的顶壁上，在电动转轮上通过吊装设备安装三个以上的机械手，所述电动转轮能够带动吊装设备和机械手在淬火池上方转动，吊装设备能够带动机械手做上下运动，机械手能够自动松开或夹紧钢板弹簧，并在吊装设备的带动下将钢板弹簧浸入和提出淬火池；所述淬火箱上开设进料口和三个以上的出料口，所述进料口通过进料输送带衔接料仓，所述出料口连接不同的冷却仓；在进料口上安装进料输送带，所述进料输送带能够将钢板弹簧输送到淬火池旁；在出料口上安装出料输送带，所述出料输送带能够将钢板弹簧从淬火池旁输送到冷却仓中。

优选的，所述机械手上设置红外线测温仪；所述冷却仓包括风冷仓和空冷仓；在冷却仓中设置红外线测温仪。

优选的，还包括数字化终端控制器，机械手和冷却仓上的红外线测温仪连接数字化终端控制器，数字化终端控制器连接并控制淬火池中淬火液的温度，冷却仓中空气的温度和风速。

优选的，所述进料输送带通过支撑架安装在旋转动力装置上，所述旋转动力装置能够带动进料输送带做旋转运动，令其与不同的料仓相衔接。

优选的，所述机械手包括固定架，在固定架的两侧通过铰接轴铰接卡钳，所述卡钳上开设弧形槽；在弧形槽内设置滑块，所述滑块能够沿弧形槽往复移动；在固定架上安装滑轨，在滑轨内设置电动滚轮；还包括拉条，拉条的一端连接滑块，拉条的另一端连接电动滚轮；所述电动滚轮能够沿滑轨往复运动，同时通过拉条带动两侧的卡钳对钢板弹簧的收放运动。