一种高温锻造毛坯缓冷降温工艺及设备的制作方法 专利技术说明

金属材料;冶金;铸造;磨削;抛光设备的制造及处理,应用技术1.本发明涉及锻造毛坯的热处理技术领域，尤其涉及一种高温锻造毛坯缓冷降温工艺。背景技术：2.当前锻造行业的很多锻造毛坯为了改善其金属切削性能及后续在渗碳淬火中增加其抗变形能力，都需要在毛坯锻造完成以后增加正火或等温正火工艺以满足其机械性能及抗变形能力。正火或等温正火工艺都需要加热到850℃－950℃进行保温2－5小时，但是需要投入昂贵的生产线及消耗大量的能源，大大增加了生产成本、投资成本及生产过程工作量。技术实现要素：3.针对上述技术问题，本发明提供了一种高温锻造毛坯缓冷降温工艺，通过在封闭设备中将毛坯逐渐降低温度至常温。4.为了达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：5.一种高温锻造毛坯缓冷降温工艺，用于将经过锻造的毛坯在封闭设备中进行冷却，包括：6.获取通过锻造完成未经冷却的毛坯。7.制备保温板。8.制备保温罩。9.将毛坯放置在保温板上。10.将保温罩盖在毛坯上，以使毛坯的温度在保温罩内降低至常温。11.与现有技术相比，本发明具有以下优点：在常规需要正火或等温正火工艺的锻造毛坯生产线后面增加保温板、保温罩，高温锻造毛坯放置在保温板上，将保温罩盖住毛坯，使毛坯在保温的情况下缓慢降低温度至常温，毛坯冷却到常温的冷却速度减慢3－5倍，达到了与增加正火或等温正火工艺以后相同的金相等级和机械性能，冷却后的毛坯同样满足技术要求，该套工艺直接省去正火或等温正火工艺的热处理过程，简单易操作，节省了生产成本。12.进一步优选为，保温罩的降温速度范围为100－200℃/小时。13.采用上述技术方案，在12个小时内将毛坯降低至常温30℃左右满足了与经过正火或等温正火工艺热处理后具有相同的金相等级和机械性能的要求。14.进一步优选为，制备保温板的步骤包括：15.获取预设面积的钢板。16.获取与钢板的面积相同的保温棉。17.将保温棉固定在钢板的表面上。18.通过压紧设备压实保温棉。19.采用上述技术方案，将钢板与保温棉相结合制备而成的保温板，达到既能够将毛坯放置在保温棉上而不会快速降温，又能起到方便放置毛坯的目的。20.进一步优选为，将保温棉固定在钢板的表面上，包括：21.在钢板的表面上涂覆粘接剂。22.将保温棉铺设在粘接剂上。23.采用上述技术方案，使钢板与保温棉固定在一起，当要放置较多数量的毛坯或较大面积的毛坯时，放置保温棉因为与毛坯接触被毛坯带动而在钢板上窜动，方便放置毛坯。24.进一步优化为，钢板的底面上焊接有支腿，支腿用于支撑钢板承载毛坯。25.采用上述技术方案，通过支腿将钢板支撑起来，减少毛坯的热量通过钢板而传递至地面，达到减缓冷却毛坯的速度，延长冷却时间爱，是毛坯的金相等级和机械性能均满足技术要求。26.进一步优化为，制备保温罩的步骤包括：27.利用成型设备制作罩体。28.在罩体的表面上涂覆粘接剂。29.将保温棉铺设在粘接剂上，以包覆罩体。30.采用上述技术方案，在制作好的罩体表面，通过粘接剂将罩体与保温棉粘接在一起，防止保温棉从罩体的表面滑落，延长降低毛坯温度的时间，对罩体缓慢降低其内部毛坯的温度起到辅助的作用。31.进一步优化为，保温棉的材质选用硅酸纤维酯。32.采用上述技术方案，采用改材质制备的保温棉具有耐高温和优良的绝热性能，能够使毛坯在冷却的过程中既不会燃烧又能延缓毛坯降温速度，以使冷却后的毛坯的金相等级和机械性能满足技术要求。33.进一步优化为，罩体包括：34.吊钩，设置在罩体的顶面上，与罩体固接，用于辅助罩体盖住或揭开，以放置或取出毛坯。35.罩网，包覆在罩体的表面上，与罩体的表面固接。36.保温层，铺设在罩网上，用于阻止罩体降低毛坯的温度至常温。37.采用上述技术方案，通过保温层与罩网的相结合，使保温层不会从罩网上滑落，能够保证罩体内的温度逐渐降低，从而使毛坯在罩体内缓慢被冷却。38.进一步优化为，吊钩的材质与罩体的材质相同。39.采用上述技术方案，吊钩与罩体在制作时不会因为材质不同而导致在连接部位出现应力，避免在吊装罩体时发生断裂。40.进一步优化为，罩网的材质选用钢丝。41.采用上述技术方案，钢丝制成的罩网与保温棉能够很好的结合在一起，并包覆在罩体上，并且罩网与保温棉之间能够起到延缓罩体内温度快速降低的目的。附图说明42.图1为本实施例工艺流程图；43.图2为本实施例中降温工艺示意图；44.图3为本实施例中从动锥齿轮的结构示意图；45.图4为图3中a处的剖面结构示意图；46.图5为本实施例中钢板的结构示意图；47.图6为本实施例中钢板的截面示意图；48.图7为本实施例中罩体的截面示意图；49.图8为图7中a处钢板的截面示意图；50.附图标记：1－保温板；2－毛坯；3－保温罩；31－罩体；32－吊钩；33－罩网；34－保温层；4－钢板；5－保温棉；6－支腿；7－从动锥齿轮。具体实施方式51.以下结合附图1－图8对本发明作进一步详细介绍。52.一种高温锻造毛坯2缓冷降温工艺，如图1所示，用于将经过锻造的毛坯2在封闭设备中进行冷却，包括：53.获取通过锻造完成未经冷却的毛坯2。在一实施例中，如图2、图3以及图4所示，毛坯2可以是从动锥齿轮7、环件等任何经过锻造而未被冷却的制备件。54.制备保温板1。保温板1的形状不收任何限制，可以是方形、圆形或任意不规则形状，可根据实际生产需要制备与降温需要相匹配的形状的保温板1。55.制备保温罩3。保温罩3内为半封闭式的空腔，当其盖在保温板1上时，能够与保温板1形成封闭的空间，为毛坯2的缓慢冷却提供封闭的降温空间。56.将毛坯2放置在保温板1上。毛坯2可以直接放在保温板1上，摆放规则可以是线性排列、圆周排列或其他无规则排列，只要能够将保温罩3完全盖住毛坯2均可。57.将保温罩3盖在毛坯2上，与保温板1之间形成封闭的降温空间，以使毛坯2的温度在保温罩3内降低至常温。58.在常规需要正火或等温正火工艺的锻造毛坯2生产线后面增加保温板1、保温罩3，高温锻造毛坯2放置在保温板1上，将保温罩3盖住毛坯2，二者为毛坯2提供封闭的降温空间，使毛坯2在保温的情况下缓慢降低温度至常温，毛坯2冷却到常温的冷却速度减慢3－5倍，达到了与增加正火或等温正火工艺以后相同的金相等级和机械性能，冷却后的毛坯2同样满足技术要求，该套工艺直接省去正火或等温正火工艺的热处理过程，简单易操作，节省了生产成本。59.具体的，本实施例中的保温罩3的降温速度范围为100－200℃/小时。在12个小时内将毛坯2降低至常温30℃左右满足了与经过正火或等温正火工艺热处理后具有相同的金相等级和机械性能的要求。60.具体的，本实施例中的制备保温板1的步骤包括：61.获取预设面积的钢板4。钢板4的厚度可以为6mm、8mm或10mm，甚至可以是多层钢板4叠放在一起，用于放置不同重量的毛坯2，实际生产线上可根据需要制备不同厚度的钢板4，用以放置毛坯2。62.获取与钢板4的面积相同的保温棉5，以使保温棉5能够铺满钢板4，用于放置较多数量毛坯2或占用较大面积的毛坯2。63.将保温棉5固定在钢板4的表面上。具体的固定方式可以是粘接或者借助固定件将保温棉5固定在钢板4上，本实施例中是利用粘接的方式，采用固定件是常用的固定方式，本技术中不在赘述。64.通过压紧设备压实保温棉5。压紧设备为现有技术，只要能将保温棉5压紧在钢板4上均可。65.以此可将钢板4与保温棉5相结合制备而成的保温板1，达到既能够将毛坯2放置在保温棉5上而不会快速降温，又能起到方便放置毛坯2的目的。66.具体的，本实施例中的将保温棉5固定在钢板4的表面上，包括：67.在钢板4的表面上涂覆粘接剂。粘接剂选用环氧树脂ab胶，不但能将保温棉5牢固地粘接在钢板4上，还具有耐高温的特点。68.将保温棉5铺设在粘接剂上，将保温棉5通过粘接剂固定在钢板4上。69.使钢板4与保温棉5固定在一起，当要放置较多数量的毛坯2或较大面积的毛坯2时，放置保温棉5因为与毛坯2接触被毛坯2带动而在钢板4上窜动，方便放置毛坯2。70.具体的，本实施例中的钢板4的底面上焊接有支腿6，钢板4的表面可以是平面，还可以呈方格状，方格状的钢板4表面能与保温棉5之间形成一定的摩擦力，辅助保温棉5能够更好的铺设在钢板4上，如图1、图5以及图6所示，支腿6用于支撑钢板4承载毛坯2。支腿6可以是空心的，也可以是实心的。空心的支腿6可以支撑钢板4承载重量较轻的毛坯2。实心的支腿6可以支撑钢板4承载重量较重的毛坯2。71.通过支腿6将钢板4支撑起来，减少毛坯2的热量通过钢板4而传递至地面，达到减缓冷却毛坯2的速度，延长冷却时间爱，是毛坯2的金相等级和机械性能均满足技术要求。72.具体的，本实施例中的制备保温罩3的步骤包括：73.利用成型设备制作罩体31。罩体31的内径尺寸大于毛坯2的尺寸，以确保罩体31能够完全盖住毛坯2。74.在罩体31的表面上涂覆粘接剂。具体是在外表面涂覆粘接剂，粘接剂可以是均匀涂满在罩体31的外表面，也可以是以点状分布在罩体31的表面。75.将保温棉5铺设在粘接剂上，以包覆罩体31，放置罩体31内的温度快速降低。76.在制作好的罩体31表面，通过粘接剂将罩体31与保温棉5粘接在一起，防止保温棉5从罩体31的表面滑落，延长降低毛坯2温度的时间，对罩体31缓慢降低其内部毛坯2的温度起到辅助的作用。77.具体的，本实施例中的保温棉5的材质选用硅酸纤维酯。采用改材质制备的保温棉5具有耐高温和优良的绝热性能，能够使毛坯2在冷却的过程中既不会燃烧又能延缓毛坯2降温速度，以使冷却后的毛坯2的金相等级和机械性能满足技术要求。78.具体的，如图7和图8所示，本实施例中的罩体31包括：79.吊钩32，设置在罩体31的顶面上，与罩体31固接，用于辅助罩体31盖住或揭开，以放置或取出毛坯2。吊钩32的形状可以是s型、倒v型中任意一种。80.罩网，为多层网状结构，包覆在罩体31的表面上，与罩体31的表面固接。81.保温层，铺设在罩网上，用于阻止罩体31降低毛坯2的温度至常温。82.通过保温层与罩网的相结合，使保温层不会从罩网上滑落，能够保证罩体31内的温度逐渐降低，从而使毛坯2在罩体31内缓慢被冷却。83.吊钩32的材质与罩体31的材质相同。84.吊钩32与罩体31在制作时不会因为材质不同而导致在连接部位出现应力，避免在吊装罩体31时发生断裂。85.具体的，本实施例中的罩网的材质选用钢丝。还可以是多层钢丝编织而成的网罩，钢丝制成的罩网与保温棉5能够很好的结合在一起，并包覆在罩体31上，并且罩网与保温棉5之间能够起到延缓罩体31内温度快速降低的目的。86.降温过程87.以某公司的从动锥齿轮7为毛坯2，请结合图1－图8，具体的降温过程和降温效果描述如下：88.将从动锥齿轮7高温毛坯2(1100℃左右)放置在保温板1上，立即用保温罩3盖住从动锥齿轮7，以每小时100－200℃的速度，让毛坯2在12小时内降到常温30℃左右，每件从锻造完成的从动锥齿轮7的毛坯2全部按照这个方法冷却，省去了锻造从动锥齿轮7从毛坯2先在空气中冷却到常温，再进行等温正火工艺过程。89.一条等温正火生产线投入700多万元，每天热处理该毛坯236吨，每天节省用电量15560度，电费为0.74元/度，共节省11480元，以两班生产模式计算，每班需要一个人进行盖保温罩3，所需工资约400元，每天节约11080元，每条生产线预计每年可以节约电费200万元－400万元，而且该毛坯2的金相等级及机械性能都能达到技术要求。90.本具体实施例仅仅是对发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的保护范围内都受到专利法的保护。









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