用于裝夾長軸類零件的氮化架的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及氮化架領域，特別地，涉及一種用于裝夾長軸類零件的氮化架。
【背景技術】
[0002]氮化是把氮原子滲入制件表面，以獲得高氮表層的化學熱處理工藝，氮化后零件表面具有高硬度、優良的耐磨性、疲勞強度、紅硬性及抗咬合性。航空發動機零件廣泛采用氮化工藝，特別是銷釘類、軸承類、軸類零件大量使用氮化工藝作為強化方式。
[0003]現階段的氮化加工領域中工裝夾具不可或缺，氮化過程中均需氮化架以固定支撐零件、保護零件，保證氮化質量及控制零件的變形狀態。
[0004]氮化是鋼鐵熱處理工藝中最有效的表面硬化技術之一。其最大的優點是強化效果顯著、耐磨、耐腐蝕、抗疲勞，從而獲得了廣泛的應用，氮化是一種有效的強化手段。但是由于氮化溫度低，氮化速度比其他化學熱處理如滲碳處理速度低得多，氮化生產周期長，所以生產效率低、加工成本高一直是氮化領域的瓶頸。
[0005]需要注意的是，氮化后零件表面形成了高硬而脆型的氮化層，氮化面無法再進行機械加工。若零件氮化面出現變形等情況，無法校正挽救，極易造成零件報廢。氮化裝爐時吊掛和放置的位置有巨大影響，對于細長的軸類零件，零件在氮化時裝爐是否正確，對氮化后的變形有相當大的影響。但是現階段，長軸類零件的氮化一直缺乏專用的工裝，氮化過程無法有效控制零件裝爐狀態，造成零件扭曲變形。而且在氮化過程中，由于工裝夾具隨零件熱循環，同樣會熱脹冷縮變形，而且反復隨爐熱處理，工裝夾具的變形不斷疊加。在數次的氮化后，工裝夾具常變形量過大，各個組合機構扭曲變形且密合變差，長軸類零件要靠工裝夾具的穩定性保證其軸心垂直度，工裝扭曲塌陷將導致軸類零件傾斜。實際生產中變形的工裝夾具只能報廢。氮化工裝夾具使用昂貴的不銹鋼材料制作，材料成本為30元/Kg，更換一個成本6000元，一個工裝夾具使用10次就失去使用價值。

【發明內容】

[0006]本發明提供了一種長軸類零件的氮化架，以解決現有的氮化架不適用于長軸類零件，并且更換成本高的技術問題。
[0007]本發明采用的技術方案如下:
[0008]—種用于裝夾長軸類零件的氮化架，用于將長軸類零件置于氮化爐內氮化，氮化架包括底盤、中心桿、托盤和多根支撐桿。
[0009]底盤為網格狀結構，多根支撐桿沿底盤外周均勻分布并與底盤垂直固定連接，中心桿垂直固定連接在底盤中心，托盤設于支撐桿及中心桿上并由支撐桿及中心桿定位支撐。
[0010]托盤與底盤間隔且平行，托盤為平板結構且設有多個用于懸掛長軸類零件的零件孔和用于氮氣爐內氣氛上下交換的通氣孔。
[0011]進一步地，中心桿上和支撐桿上均設有用于托起托盤的突起，托盤套設在支撐桿和中心桿上，并通過固定件壓緊在突起上。
[0012]進一步地，支撐桿的桿體和中心桿的桿體膨大呈臺階狀，形成突起。
[0013]進一步地，中心桿的上端設有螺紋以及與螺紋配合的壓緊螺母，壓緊螺母形成固定件。
[0014]進一步地，底盤由多個同心設置的金屬圓環焊接形成。
[0015]進一步地，托盤由一體饒注成型磨平形成，托盤的平面度< 0.01mm，托盤的材質為不銹鋼材料0Crl8Ni9。
[0016]進一步地，支撐桿的上部設有用于吊掛用于裝夾長軸類零件的氮化架的懸掛部。
[0017]進一步地，支撐桿的上部設有卡槽形成懸掛部，支撐桿的數量為3個。
[0018]進一步地，通氣孔和零件孔均在托盤表面均勻分布，零件孔的數量為12個，通氣孔的數量為12個。
[0019]進一步地，支撐桿和中心桿均通過焊接連接的方式與底盤連接。
[0020]本發明具有以下有益效果:上述用于裝夾長軸類零件的氮化架，底盤上設有中心桿和支撐桿，托盤套設在支撐桿和中心桿上和底盤間隔，長軸類零件可伸入托盤零件孔中懸掛。長軸類零件的長度較長，底盤為網格狀結構，托盤開設有通氣孔，氣氛交換順暢，可避免長軸類零件在氮化時變形。而且可減輕托盤自重和底盤的質量，減輕托盤的負載。托盤為平板結構，其中部和外周存在突起支撐，因而強度較大，不容易變形。上述用于裝夾長軸類零件的氮化架，適用于長軸類零件的氮化，并且氮化架整體結構合理，剛性強，可經大量重復的長時間熱處理加工，使用壽命長，節省了大量氮化架更換費用。
[0021]除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0022]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0023]圖1是本發明優選實施例的用于裝夾長軸類零件的氮化架的結構示意圖。
[0024]附圖標記說明:100、底盤；200、中心桿；300、托盤；400、支撐桿；500、固定件；600、突起；110、零件孔；120、通氣孔；310、懸掛部。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0026]參照圖1，本發明的優選實施例提供了一種用于裝夾長軸類零件的氮化架，用于將長軸類零件置于氮化爐內氮化，氮化架包括底盤100、中心桿200、托盤300和多根支撐桿400。底盤100為網格狀結構，多根支撐桿400沿底盤100外周均勻分布并與底盤100垂直固定連接，中心桿200垂直固定連接在底盤100中心。托盤300設于支撐桿400及中心桿200上并由支撐桿400及中心桿200定位支撐。托盤300與底盤100間隔且平行，托盤300為平板結構且設有多個用于懸掛長軸類零件的零件孔110和用于氮氣爐內氣氛上下交換的通氣孔120。
[0027]底盤100為網格狀結構為多根金屬條交錯設置組成的網狀結構。由于長軸類零件主要是通過夾具夾持后懸掛在托盤300的零件孔110中，托盤300為主要承重部件。底盤100承重較少，因而可將其設置為網格狀即可保持底盤100的承重不變形。同時不會對氮化爐的氣氛流動形成阻礙，流動方便。還可大大減輕夾具底部的質量，減少底部的蓄熱量，避免爐內熱場區不均勻導致長軸類零件的變形。托盤300的通氣孔120和底盤100的網格形成氣體流動的通道，使得氣氛交換順暢。托盤300和底盤100的設計不會影響爐內溫度均勻性，可減少對流與輻射傳熱屏蔽、降低氮化架對溫度的干擾影響，保證長軸類零件在氮化時受熱均勻。可減少氮化架對爐內各個方位氮化氣氛的影響，盡量提高爐內的氣氛均勻性。由于長軸類零件較長，因而保證爐內的氣氛均勻性，保證長軸類零件受熱均勻極為重要，以免長軸類零件變形。托盤300和底盤100的設計可減輕托盤300自重和底盤100的質量，減輕托盤300的負載，在一定程度減輕了其變形的可能性。
[0028]支撐桿400和中心桿200均與底盤100垂直連接，并且托盤300和底盤100平行，可保證長軸類零件放置在氮化架上時垂直放置。多根支撐桿400均勻分布，使得托盤300邊緣受力均勻。中心桿200設置托盤300的中心，接觸托盤300下端面的部位臺階頂住托盤300。中心桿200的作用是為避免多次熱循環后，托盤300的中心變形塌陷。
[0029]由于托盤300是裝載長軸類零件及保證長軸類零件垂直的關鍵機構，需保證在高溫狀態下有足夠強度支撐零件，因而設計成平板的結構而非類似底盤100的網格結構。托盤300上設有通氣孔120用于氮化爐內氣氛上下交換，且極大減輕托盤300自重。
[0030]氮化架整體結構合理，剛性強，可經大量重復的長時間熱處理加工，使用壽命長，無需頻繁更換，節省了大量氮化架更換費用。
[0031]氮化架使用方法為將長軸類零件用專用夾塊固定后在托盤300上，長軸類零件穿過零件孔110，長軸類零件裝夾靠局部面接觸，將長軸類零件懸掛依靠自身重力作用保持垂直懸掛在架子上，吊入氮化爐中滲氮。
[0032]氮化架整體組裝完成后，考慮到氮化零件溫度一般為450?550°C，還可進行600°C的穩定處理，充分消除機加應力及焊接應力。穩定處理后還可進行修正，將水平儀放置托盤300上測量氮化架整體無傾斜翹起后才可驗收使用。
[0033]本發明具有以下有益效果:上述用于裝夾長軸類零件的氮化架，底盤100上設有中心桿200和支撐桿400，托盤300套設在支撐桿400和中心桿200上和底盤100間隔，長軸類零件可伸入托盤300