一种导向系列的渗碳工艺及加工结构的制作方法

1.本发明涉及渗碳处理技术领域，特别是一种导向系列的渗碳工艺及加工结构。


背景技术：

2.渗碳处理主要指为增加钢件表层的含碳量盒形成一定的碳浓度梯度，将钢件在渗碳介质中加热并保温使碳原子渗入表层的化学热处理工艺，现有的渗碳处理工艺通常是通过直接淬火、低温回火的方式对工件进行处理；
3.导向系列工件主要用于工业场景中的导向结构，且导向系列工件主要为金属筒、管结构，传统渗碳处理工艺对其空心结构加工处理时，内外表面渗碳程度存在差值，进而使得工件易从内部发生断裂，渗碳处理后的工件可靠性较差。


技术实现要素：

4.本发明的目的是，针对上述问题，提供一种导向系列的渗碳工艺，包括以下步骤：
5.步骤一：将待处理的导向系列工件投入淬火炉中，并将淬火炉的设定温度调至790℃
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810℃，导向系列工件加热完成后从淬火炉中取出，得到待处理的导向系列工件；
6.步骤二：将步骤一得到的导向系列工件进行冷却处理，而后将导向系列工件投入淬火炉中，重新设定淬火炉的加热温度，加热期间向淬火炉中添加淬火剂，之后得到预渗碳处理的导向系列工件；
7.步骤三：将步骤二得到的导向系列工件由淬火炉中取出，并确认工件表面渗碳程度后，再次投入淬火炉中进行一次淬火加热，得到渗碳处理后的导向系列工件；
8.步骤四：重新设定淬火炉的加热温度，将步骤三得到的导向系列进行回火处理，并得到处理后的导向系列工件；
9.步骤五：将回火处理后的导向系列工件取出后投入冷却设备，并向其中添加冷却介质，直至冷却完成，并经过检测确认工件含碳量、渗碳深度，完成导向系列工件的渗碳处理。
10.进一步的，所述步骤二中淬火炉的加热温度设定为210℃
‑
230℃。
11.进一步的，所述步骤三中淬火炉的加热温度设定为830℃
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850℃。
12.进一步的，所述步骤二中添加的淬火剂为气态淬火剂。
13.进一步的，所述步骤四中淬火炉的加热温度设定为300℃
‑
310℃。
14.进一步的，所述步骤五中冷却处理的温度为
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70℃，所述冷却处理过程中添加的冷却介质为工业油液。
15.本发明进一步的提出一种导向系列渗碳工艺的加工结构，包括加工模座与凹口侧框，所述凹口侧框设置于加工模座外侧中部；
16.所述加工模座上开口有作为导向系列工件的放置槽口，且放置槽口前后两端分别设置有前置挡板与后置槽，所述前置挡板中贯穿设置有介质接管，所述介质接管前后两端插接有内塞盘与内环接管；
17.所述加工模座与凹口侧框连接处中部贯穿有底板架，且底板架设置于所述放置槽口内侧，所述底板架左右两端均设置有内环框，所述底板架与内环框内侧之间环形设置有一体成型的齿条带与传动链；
18.所述凹口侧框底面中部前后两端对称设置有一对膨胀气缸，且膨胀气缸之间贯穿设置有传动螺杆，所述传动螺杆与膨胀气缸连接处均设置有活塞杆。
19.进一步的，所述加工模座底端四边角均固定有定位脚座，且凹口侧框上表面左右两端均开口有定位槽。
20.进一步的，所述凹口侧框与加工模座连接处左右两端内侧均嵌接有嵌板件，且嵌板件表面开孔有气孔。
21.进一步的，所述膨胀气缸中设置有气仓，且气仓中填充有氦气，所述气仓外侧设置有导热板，所述传动螺杆中部设置有与底板架固定的传动盒，所述传动盒中转动设置有工型轮套，且传动链与工型轮套外表面传动连接，所述传动螺杆贯穿过工型轮套，且传动螺杆与工型轮套传动连接。
22.由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：
23.1.本方案中的一种导向系列的渗碳工艺，该渗碳工艺主要通过高温加热的方式对待处理工件进行预热，并在后续通过低于回火温度的预处理渗碳方式，对工件内外进行相同程度的渗碳处理，最后通过高温渗碳淬火、低温回火并进行冷却处理的方式来完成工件的渗碳处理，相比传统的渗碳工艺，该渗碳工艺通过预加热、预渗碳的方式来在提高渗碳与工件结合活性的同时，通过预先渗碳来保证工件内外层渗碳程度的一致性，进而保证了该渗碳工艺针对导向系列工件处理的实用性。
24.2.本方案中的一种导向系列渗碳工艺的加工结构，该加工结构主要针对渗碳工艺中对工件的预处理步骤，在使用时通过将工件装填于加工模座上，来随工件一同进入淬火炉，并在过程中通过加工模座前后设置的介质接管与后置槽，来提升工件内面与渗碳剂介质的接触面积，进而保证工件内外面渗碳程度的一致，提高了该加工结构的实用性。
25.3.本方案中的一种导向系列渗碳工艺的加工结构，该加工结构能在置于淬火炉时，通过膨胀气缸中氦气的热胀冷缩来使传动螺杆沿膨胀气缸作相对的旋转，并在过程中通过工型轮套与传动链来带动内环框中的齿条带活动，进而通过齿条带的活动带动工件沿加工模座作相对的半周转动，即保证工件与加工模座接触面，与其渗碳剂介质的接触面积，进一步保证了该加工结构的实用性。
附图说明
26.图1是本发明整体结构示意图。
27.图2是本发明正视内部结构示意图。
28.图3是本发明侧视内部结构示意图。
29.图4是本发明底板架内部结构示意图。
30.图5是本发明膨胀气缸侧视内部结构示意图。
31.附图中，1
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加工模座、2
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前置挡板、3
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凹口侧框、4
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介质接管、5
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定位槽、6
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后置槽、7
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底板架、8
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嵌板件、9
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定位脚座、10
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内环框、11
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膨胀气缸、12
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内塞盘、13
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内环接管、14
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齿条带、15
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传动盒、16
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导热板、17
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气仓、18
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活塞杆、19
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传动螺杆、20
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工型轮套、21
‑
传动
链。
具体实施方式
32.为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
33.结合图1
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图5，本发明公开了一种导向系列的渗碳工艺，包括以下步骤：
34.步骤一：将待处理的导向系列工件投入淬火炉中，并将淬火炉的设定温度调至790℃
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810℃，导向系列工件加热完成后从淬火炉中取出，得到待处理的导向系列工件，通过对待处理的工件进行高温预热，以保证后续预渗碳处理时，低温加热后工件表面能与渗碳剂结合；
35.步骤二：将步骤一得到的导向系列工件进行冷却处理，而后将导向系列工件投入淬火炉中，设定淬火炉的加热温度为210℃
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230℃，加热期间向淬火炉中添加气态淬火剂，之后得到预渗碳处理的导向系列工件，通过对待处理工件进行预渗碳处理，低于常规渗碳淬火温度的加热主要用于保证气态淬火剂附着于工件内外面，以便处理后工作人员确认工件的渗碳程度；
36.步骤三：将步骤二得到的导向系列工件由淬火炉中取出，并确认工件表面渗碳程度后，再次投入淬火炉中进行一次淬火加热，此时淬火炉的加热温度设定为830℃
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850℃，得到渗碳处理后的导向系列工件；
37.步骤四：重新设定淬火炉的加热温度为300℃
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310℃，将步骤三得到的导向系列进行回火处理，并得到处理后的导向系列工件；
38.步骤五：将回火处理后的导向系列工件取出后投入冷却设备，其冷却处理的温度为为
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70℃，并向其中添加工业油液，直至冷却完成，并经过检测确认工件含碳量、渗碳深度，完成导向系列工件的渗碳处理。
39.如图1
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5所示，本发明还包括一种导向系列渗碳工艺的加工结构,包括加工模座1与凹口侧框3，凹口侧框3设置于加工模座1外侧中部；
40.加工模座1上开口有作为导向系列工件的放置槽口，且放置槽口前后两端分别设置有前置挡板2与后置槽6，前置挡板2中贯穿设置有介质接管4，介质接管4前后两端插接有内塞盘12与内环接管13，加工模座1底端四边角均固定有定位脚座9，且凹口侧框3上表面左右两端均开口有定位槽5；
41.该加工结构主要用于上述渗碳工艺中的步骤二，使用时通过将待处理工件放置于加工模座1上的放置槽口中，来将该结构随同工件放置于淬火炉中，并通过设置的定位脚座9与定位槽5，来与淬火炉中固定柱进行对接固定，其中后置槽6与介质接管4分别对应于工件内表面的前后两端，在输送渗碳剂过程中，部分渗碳剂将沿介质接管4中的内塞盘12、内环接管13流入工件内部，并沿着后置槽6输出，形成单向的气流通路，保证工件内外面与渗碳剂的接触面积；
42.加工模座1与凹口侧框3连接处中部贯穿有底板架7，且底板架7设置于放置槽口内侧，底板架7左右两端均设置有内环框10，底板架7与内环框10内侧之间环形设置有一体成型的齿条带14与传动链21，在上述基础上，工件放置于放置槽口中时，工件底面将与底板架7左右两端内环框10接触，其中齿条带14作为工件底面的贴合端，其中齿条带14表面形成有
齿状槽，保证齿条带14与工件接触面的摩擦系数；
43.凹口侧框3底面中部前后两端对称设置有一对膨胀气缸11，且膨胀气缸11之间贯穿设置有传动螺杆19，传动螺杆19与膨胀气缸11连接处均设置有活塞杆18，膨胀气缸11中设置有气仓17，且气仓17中填充有氦气，气仓17外侧设置有导热板16，传动螺杆19中部设置有与底板架7固定的传动盒15，传动盒15中转动设置有工型轮套20，且传动链21与工型轮套20外表面传动连接，传动螺杆19贯穿过工型轮套20，且传动螺杆19与工型轮套20传动连接，其中氦气熔沸点与该加工结构的金属熔点均大于步骤二时的操作加热温度；
44.在将该加工结构同工件投入淬火炉中时，炉内的升温将沿着导热板16作用于其中一端的膨胀气缸11，迫使膨胀气缸11中的氦气膨胀，同时通过气体的膨胀来推动活塞杆18沿膨胀气缸11作活塞运动，并沿着传动螺杆19作用于另一端的活塞杆18，在两端活塞杆18分别沿气仓17作推进、收缩活动时，气仓17中容积的变化将使得两座膨胀气缸11中的气量产生差值，气量对应的温差同时产生差值，利用交替变化的温差来使得左右两端活塞杆18作交替往复的活塞运动；
45.在活塞杆18带动传动螺杆19作活塞运动时，将利用传动螺杆19的平移来使得工型轮套20沿着传动螺杆19作轴向的转动，并通过工型轮套20的转动来同步带动传动链21，进而利用传动链21沿工型轮套20的圆周转动，来带动两端齿条带14活动，即通过齿条带14带动工件在放置槽口中作一定幅度的半周向旋转，以此工件的旋转活动来增大工件在淬火炉中，与渗碳剂的接触面积。