一种火炮长管类零件自由重力回火支架的制作方法

1.本发明涉及一种火炮长管类零件自由重力回火支架，属于火炮零件加工技术领域。


背景技术：

2.某火炮长管类零件在需要进行回火处理时，由于是采用台式回火炉，回火过程中，工件必须要横向放置，工件重力方向垂直于轴线，同时工件回火保温时间较长，在这个过程中，工件会在重力方向产生一定的变形。现有采用的解决措施是在工件中段设置两个支撑点，装炉时由操作者将垫铁放在支撑点下，采用楔形铁块打紧，这种方式的缺点是支撑力完全由操作者凭工作经验来控制，不能量化，当支撑力小时，重力的影响仍然存在；如果支撑力过大，又会产生一个与重力方向相反的力，仍然会对工件变形产生影响。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种火炮长管类零件自由重力回火支架，该装置适用于火炮长管类零件的加工过程中，方便实用，减少长管、长轴类零件采用台式炉回火时重力对工件的变形影响，通过可控的弹性支撑，使支撑力与重力相互抵消，可弥补台式炉回火时工件变形的弊端；同时，在特殊情况下，可调整支撑力的大小，使工件内弯向好的方向改变。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种火炮长管类零件自由重力回火支架，包括底座、导杆、导套、盖板、浮动套、v型铁和蝶形弹簧。
5.底座上平面的中心处螺纹固定连接着一垂直方向的导杆，导杆的外部间隙配合的套有蝶形弹簧；浮动套内部下方的凹形圆环槽间隙配合的穿过蝶形弹簧，并抵在蝶形弹簧的顶部上平面，剖面为工字形的导套间隙配合的穿过浮动套下方的外圆环，导套底部的外圆环通过螺栓与底座固定连接；圆环形的盖板间隙配合的穿过浮动套的圆柱体，并位于浮动套的底部外环和导套顶部外圆环的上方，盖板通过螺栓与导套顶部外圆环固定连接；浮动套的内部中心上方螺纹连接有一垂直方向的螺杆，螺杆的顶部连接有v型铁，并由螺钉a固定，浮动套的右侧内部固定连接有一水平方向的螺钉b，螺钉b的前端部顶紧螺杆的键槽处，浮动套的顶部固定连接有剖面为t形的螺母。
6.浮动套的左侧外部设置有环形刻线；浮动套的前后两端均固定连接有一纵向的吊装螺杆；蝶形弹簧采用90
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7的型号；在导套的周围，底座中螺纹连接有若干个调整螺栓。
7.使用时，每支工件回火时共采用四个回火支架，将工件均匀分为四段，在每段的重心处进行支撑，充分考虑到工装的结构及工艺性，最终采用型号为90
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7的蝶形弹簧，通过弹簧不同的压缩量来控制支撑力，实现弹性支撑，经计算后，蝶形弹簧的压缩范围在5%～30%，为保证整体结构，采用对碟簧，总高度98mm；由于台面不够平整，为保证回火支架摆放时能够平稳，在底座设计了调整螺栓；同时，为保证加工的经济性，底座采用分体结
构，由六个螺栓连接底座及导套；回火支架采用导杆形式的导向，导杆与蝶形弹簧内孔间隙0.6mm，导杆硬度为55～60hrc，采用20钢渗碳淬火，回火支架活动部位上下移动采用滑动形式，当回火支架受力时，浮动套会沿着导套在垂直方向上滑动，浮动套圆柱体外部的环形刻线能够显示蝶形弹簧被压缩了的百分比，可通过计算，调整蝶形弹簧的压缩量，进而调整支撑力的大小，根据蝶形弹簧的压缩量控制支持力的大小，如果想让工件向回火支架的方向轻微变形，可适当减小支撑力，反之则增大支撑力；回火工件各支撑点采用v型铁作支撑，要求装炉时工件轴线水平，通过绘图及计算，支撑架高度调整范围应不小于90mm，考虑到装炉后各回火支架中蝶形弹簧的压缩量最大相差25%，也就是98
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25%=24.5mm，设计螺杆的高度调整不小于90 24.5=114.5mm，实际设计调整范围为145mm；螺杆外圆设计了键槽，采用螺钉b和键槽导向，保证了高度调节同时上方v型铁的方向不变，防止在调整高度时螺杆转动，螺杆和螺母采用矩形螺纹配合，螺母旋转使一周，螺杆可升降8mm，螺母和螺杆配合进行支架的高低调整；为方便吊装，回火支架上还设计了专用的吊装螺杆，v型铁上设计有工艺用螺纹孔，方便装配时吊卸。
8.具体工作方式：将支架放到回火炉台面上，调整好距离及方向，计算出各回火支架蝶形弹簧的压缩量，调整底板上的调整螺栓螺栓，保证回火支架的稳定，将回火工件架在回火支架上，保证各回火支架支撑在工件分段重心上，旋转螺母，使蝶形弹簧压缩到理论值，则视为工件重力与支撑力相同；采用弹性支撑，通过计算，使支撑力等于工件重力，减少台式炉回火过程中重力与支撑力不平衡对工件弯曲所造成的影响。
9.本发明的有益效果是：本发明设计合理、操作方便，安全实用，采用弹性支撑，通过计算，使支撑力等于工件重力，减少台式炉回火过程中重力与支撑力不平衡对工件弯曲的影响；长轴、长管类零件通常采用井式回火炉进行热处理，该回火支架是一种台式炉代替井式炉的一种解决方案，减小长管、长轴类零件回火的变形；提高工件质量，也提高了加工效率，为台式炉热处理轴管类零件的变形控制提供参考作用，有非常好的实用性和经济性。
附图说明
10.下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
11.图1是本发明的结构示意图。
12.图2是本发明的螺杆的结构示意图。
13.图3是图2的a—a向示意图。
14.图4是本发明的螺母的结构示意图。
15.图中标号：1、底座，101、调整螺栓，2、导杆，3、导套，4、盖板，5、浮动套，6、吊装螺杆，7、螺母，8、螺杆，801、键槽，9、v型铁，10、螺钉a，11、螺钉b，12、环形刻线，13、蝶形弹簧。
具体实施方式
16.如图1—4所示，一种火炮长管类零件自由重力回火支架，包括底座1、导杆2、导套3、盖板4、浮动套5、v型铁9和蝶形弹簧13，底座1上平面的中心处螺纹固定连接着一垂直方向的导杆2，导杆2的外部间隙配合的套有蝶形弹簧13；浮动套5内部下方的凹形圆环槽间隙配合的穿过蝶形弹簧13，并抵在蝶形弹簧13的顶部上平面，剖面为工字形的导套3间隙配合
的穿过浮动套5下方的外圆环，导套3底部的外圆环通过螺栓与底座1固定连接；圆环形的盖板4间隙配合的穿过浮动套5的圆柱体，并位于浮动套5的底部外环和导套3顶部外圆环的上方，盖板4通过螺栓与导套3顶部外圆环固定连接；浮动套5的内部中心上方螺纹连接有一垂直方向的螺杆8，螺杆8的顶部连接有v型铁9，并由螺钉a10固定，浮动套5的右侧内部固定连接有一水平方向的螺钉b11，螺钉b11的前端部顶紧螺杆8的键槽801处，浮动套5的顶部固定连接有剖面为t形的螺母7。
17.浮动套5的左侧外部设置有环形刻线12；浮动套5的前后两端均固定连接有一纵向的吊装螺杆6；蝶形弹簧13采用90
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7的型号；在导套3的周围，底座1中螺纹连接有若干个调整螺栓101。
18.使用时，每支工件回火时共采用四个回火支架，将工件均匀分为4段，在每段的重心处进行支撑，充分考虑到工装的结构及工艺性，最终采用型号为90
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7的蝶形弹簧13，通过弹簧不同的压缩量来控制支撑力，实现弹性支撑，经计算后，蝶形弹簧13的压缩范围在5%～30%，为保证整体结构，采用7对碟簧，总高度98mm；由于台面不够平整，为保证回火支架摆放时能够平稳，在底座1设计了调整螺栓101；同时，为保证加工的经济性，底座1采用分体结构，由六个螺栓连接底座1及导套3；回火支架采用导杆2形式的导向，导杆2与蝶形弹簧13内孔间隙0.6mm，导杆2硬度为55～60hrc，采用20钢渗碳淬火，回火支架活动部位上下移动采用滑动形式，当回火支架受力时，浮动套5会沿着导套3在垂直方向上滑动，浮动套5圆柱体外部的环形刻线12能够显示蝶形弹簧13被压缩了的百分比，可通过计算，调整蝶形弹簧13的压缩量，进而调整支撑力的大小，根据蝶形弹簧13的压缩量控制支持力的大小，如果想让工件向回火支架的方向轻微变形，可适当减小支撑力，反之则增大支撑力；回火工件各支撑点采用v型铁9作支撑，要求装炉时工件轴线水平，通过绘图及计算，支撑架高度调整范围应不小于90mm，考虑到装炉后各回火支架中蝶形弹簧13的压缩量最大相差25%，也就是98
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25%=24.5mm，设计螺杆8的高度调整不小于90 24.5=114.5mm，实际设计调整范围为145mm；螺杆8外圆设计了键槽801，采用螺钉b11和键槽801导向，保证了高度调节同时上方v型铁9的方向不变，防止在调整高度时螺杆8转动，螺杆8和螺母7采用矩形螺纹配合，螺母7旋转使一周，螺杆8可升降8mm，螺母7和螺杆8配合进行支架的高低调整；为方便吊装，回火支架上还设计了专用的吊装螺杆6，v型铁9上设计有工艺用螺纹孔，方便装配时吊卸。
19.具体工作方式：将支架放到回火炉台面上，调整好距离及方向，计算出各回火支架蝶形弹簧13的压缩量，调整底板1上的调整螺栓101螺栓，保证回火支架的稳定，将回火工件架在回火支架上，保证各回火支架支撑在工件分段重心上，旋转螺母7，使蝶形弹簧13压缩到理论值，则视为工件重力与支撑力相同；采用弹性支撑，通过计算，使支撑力等于工件重力，减少台式炉回火过程中重力与支撑力不平衡对工件弯曲所造成的影响。