锥面带孔齿轮的热处理支撑工装的制作方法

1.本实用新型涉及热处理支撑工装，具体涉及锥面带孔齿轮的热处理支撑工装。


背景技术：

2.重量是机械传动系统的一项重要属性，在满足一定传动能力的前提下，重量越轻，整个传动系统的工作效能就越高。在材料不变的情况下，一般通过优化零件结构的方式降低重量，但是在优化齿轮类零件结构的时候，齿轮的厚度均匀性及对称性可能会变差，使热处理加工过程的难度增加。
3.一类常见的齿轮类零件，具体见图1-2，具有锥面及孔结构。该零件需要进行渗碳热处理，在备料过程中，若该零件使用穿杆进行串放，则由于其重心偏移，导致该零件与穿杆的接触面积大幅度减小，从而产生压伤，若该零件采用平放，则由于其壁较薄，零件端面与热处理料盘直接接触时，会导致热处理后的零件端跳及椭圆较大，因此会对后续工序的加工造成影响。由于该零件结构较为特殊，目前尚无较好的热处理支撑解决方案。
4.中国专利cn209260162u公开了一种轴类零件热处理支撑工装，包括圆环体、上端块和下端块；圆环体为圆环形状，外侧周向分布有若干凸起的凸端，能够搭接放置在热处理料盘圆孔周边上；上端块为圆环体上部的若干沿圆环体周向分布的外凸弧形块状结构，能够支撑在轴类零件合适的端面处，以保持轴类零件固定、竖直放置的热处理工艺要求；下端块为圆环体下部的若干沿圆环体间隔90
°
周向均布的4个内凹弧形块状结构，与热处理料盘圆孔的形状匹配，放置时下端块置于热处理料盘圆孔内部。
5.中国专利cn216947155u公开了一种片齿类零件的立式支撑工装，包括料盘、凹槽和套筒，料盘上间隔设置有凹槽，每个凹槽均贯穿料盘，位于料盘上表面的凹槽和下表面的凹槽上下对称设置，能够稳定的将片齿类零件立放在料盘上，且将片齿零件夹在上下料盘的凹槽之间。
6.但这些现有技术所存在的共同问题是：1、不适用于作为锥面带孔齿轮的热处理支撑工装；2、支撑工装的结构较复杂、不便于加工；3、使用中若待支撑锥面带孔齿轮零件平放时，会导致热处理后的零件端跳和椭圆较大。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是解决现有技术存在不适用于作为锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，且结构较复杂、不便于加工，以及在备料过程中待支撑锥面带孔齿轮零件平放时会导致热处理后的零件端跳和椭圆较大的技术问题，而提供了锥面带孔齿轮的热处理支撑工装。
8.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
9.一种锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特殊之处在于：包括环状底座以及n个支撑单元，其中n≥3；
10.所述环状底座用于放置在外部热处理料盘上；
11.每个所述支撑单元包括一个u型滑块以及一个支撑柱；
12.所述u型滑块滑动套设在环状底座上，且其开口向下；所述u型滑块开口的形状、尺寸分别与环状底座的形状、尺寸相适配，且u型滑块与环状底座的侧壁为间隙配合；
13.所述支撑柱垂直设置于远离所述u型滑块开口方向的上表面；所述支撑柱与待支撑锥面带孔齿轮上的安装孔相适配，且为间隙配合。
14.进一步地，所述支撑柱沿其轴线方向的长度大于待支撑锥面带孔齿轮上安装孔的深度，若支撑柱沿其轴线方向的长度为a，待支撑锥面带孔齿轮上安装孔的深度为b，则5mm≤a-b≤20mm。
15.进一步地，所述u型滑块包括横板、第一侧板以及第二侧板；
16.所述第一侧板以及第二侧板垂直设置于横板的同一侧；所述横板、第一侧板以及第二侧板组成开口向下的u型结构；所述第一侧板以及第二侧板的侧壁形状与环状底座的侧壁形状相适配；所述第一侧板与第二侧板内壁间的距离与环状底座侧壁间的径向距离相适配，且第一侧板以及第二侧板的内壁与环状底座的侧壁为间隙配合；所述支撑柱垂直设置于横板的另一侧。
17.进一步地，所述支撑柱、横板、第一侧板以及第二侧板为一体式结构。
18.同时，本实用新型还提供了另一种锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特殊之处在于：包括环状底座以及n个支撑柱，其中n≥3；
19.所述环状底座用于放置在外部热处理料盘上；
20.n个所述支撑柱沿周向分布在环状底座上，且每个支撑柱的轴线均与环状底座的轴线平行；每个所述支撑柱分别与待支撑锥面带孔齿轮上的安装孔相适配，且为间隙配合。
21.进一步地，所述支撑柱沿其轴线方向的长度大于待支撑锥面带孔齿轮上安装孔的深度，若支撑柱沿其轴线方向的长度为a，待支撑锥面带孔齿轮上安装孔的深度为b，则5mm≤a-b≤20mm。
22.进一步地，所述环状底座与n个所述支撑柱为一体式结构。
23.同时，本实用新型还提供了又一种锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特殊之处在于：包括n个圆柱状底座以及垂直设置于每个所述圆柱状底座上的支撑柱，其中n≥3；
24.所述圆柱状底座用于放置在外部热处理料盘上；
25.所述圆柱状底座的直径大于所述支撑柱的直径，且支撑柱的轴线与圆柱状底座的轴线位于同一直线上；所述支撑柱与待支撑锥面带孔齿轮上的安装孔相适配，且为间隙配合。
26.进一步地，所述支撑柱沿其轴线方向的长度大于待支撑锥面带孔齿轮上安装孔的深度，若支撑柱沿其轴线方向的长度为a，待支撑锥面带孔齿轮上安装孔的深度为b，则5mm≤a-b≤20mm。
27.进一步地，每个所述圆柱状底座与支撑柱均为一体式结构。
28.本实用新型的有益效果：
29.1、本实用新型提供的锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其结构简单、便于加工、成本较低以及在备料过程中待支撑锥面带孔齿轮零件平放时热处理后的零件端跳和椭圆较小。
30.2、本实用新型中支撑单元的位置可调，在待支撑锥面带孔齿轮的安装孔位置或者
尺寸变化的情况下，无需重新投制环状底座，只需调整支撑单元的位置或者支撑单元中支撑柱的直径尺寸即可，应用成本较低。此外，环状底座加工简单、成本低廉、热处理后变形小以及不易开裂。
31.3、本实用新型中支撑柱沿其轴线方向的长度与待支撑锥面带孔齿轮上安装孔的深度差的范围为5mm～20mm，在确保待支撑锥面带孔齿轮的外端面渗碳质量的前提下，降低了支撑工装与锥面带孔齿轮装配后整体的重心，使该齿轮放置稳定，达到了渗碳效果较好以及变形较小的目的。
附图说明
32.图1是本实用新型待支撑锥面带孔齿轮的结构示意图；
33.图2是图1的a-a剖视图；
34.图3是本实用新型实施例一与待支撑锥面带孔齿轮装配后的立体结构示意图；
35.图4是本实用新型实施例一中支撑单元的立体结构示意图；
36.图5是本实用新型实施例一中环状底座的立体结构示意图；
37.图6是本实用新型实施例二的立体结构示意图；
38.图7是本实用新型实施例二与待支撑锥面带孔齿轮装配后的立体结构示意图；
39.图8是图7的侧视图；
40.图9是本实用新型实施例二与待支撑锥面带孔齿轮装配后的剖视图；
41.图10是本实用新型实施例三的立体结构示意图；
42.图11是本实用新型实施例三与待支撑锥面带孔齿轮装配后的立体结构示意图。
43.附图标号：
44.1-环状底座，2-支撑单元，21-u型滑块，211-横板，212-第一侧板，213-第二侧板，22-支撑柱，3-安装孔，4-圆柱状底座。
具体实施方式
45.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
46.实施例一
47.如图3-5所示，一种锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，包括环状底座1以及n个支撑单元2，其中n≥3，本实施例中n＝3，具体见图3，环状底座1用于放置在外部热处理料盘上，每个支撑单元2包括一个u型滑块21以及一个支撑柱22，u型滑块21滑动套设在环状底座1上；如图4所示，u型滑块21包括横板211、第一侧板212以及第二侧板213，第一侧板212以及第二侧板213垂直设置于横板211的同一侧，横板211、第一侧板212以及第二侧板213组成开口向下的u型结构，第一侧板212以及第二侧板213的侧壁形状与环状底座1的侧壁形状相适配，第一侧板212与第二侧板213内壁间的距离与环状底座1侧壁间的径向距离相适配，且第一侧板212以及第二侧板213的内壁与环状底座1的侧壁为间隙配合，支撑柱22垂直设置于横板211的另一侧，支撑柱22、横板211、第一侧板212以及第二侧板213为一体式结构，支撑
柱22与待支撑锥面带孔齿轮上的安装孔3相适配，且为间隙配合，支撑柱22沿其轴线方向的长度大于待支撑锥面带孔齿轮上安装孔3的深度，若支撑柱22沿其轴线方向的长度为a，待支撑锥面带孔齿轮上安装孔3的深度为b，则5mm≤a-b≤20mm。
48.本实施例锥面带孔齿轮的热处理支撑工装的使用过程如下：先将3个支撑单元2安装在环状底座1上，然后放置在外部热处理料盘上，将支撑单元2调整至合适的位置后，再将待支撑锥面带孔齿轮的安装孔3对准每个支撑单元2上的支撑柱22，使待支撑锥面带孔齿轮安装在支撑柱22上，待热处理工艺完成后，依次拆卸待支撑锥面带孔齿轮、支撑单元2以及环状底座1，具体见图3。
49.实施例二
50.如图6所示，一种锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，包括环状底座1以及n个支撑柱22，其中n≥3，本实施例中n＝3，环状底座1与三个支撑柱22为一体式结构，环状底座1用于放置在外部热处理料盘上，三个支撑柱22沿周向尽可能地均匀分布在环状底座1上，使待支撑锥面带孔齿轮零件热处理后的椭圆变形较小，且每个支撑柱22的轴线均与环状底座1的轴线平行，每个支撑柱22分别与待支撑锥面带孔齿轮上的安装孔3相适配，且为间隙配合，支撑柱22沿其轴线方向的长度大于待支撑锥面带孔齿轮上安装孔3的深度，若支撑柱22沿其轴线方向的长度为a，待支撑锥面带孔齿轮上安装孔3的深度为b，则5mm≤a-b≤20mm，具体见图9。
51.本实施例锥面带孔齿轮的热处理支撑工装的使用过程如下：将支撑工装放置在外部热处理料盘上，然后将待支撑锥面带孔齿轮的安装孔3对准支撑柱22的位置，使待支撑锥面带孔齿轮安装在支撑柱22上，待热处理工艺完成后，依次拆卸待支撑锥面带孔齿轮与支撑工装即可，具体见图7-8。
52.实施例三
53.如图10-11所示，一种锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，包括n个圆柱状底座4以及垂直设置于每个圆柱状底座4上的支撑柱22，其中n≥3，本实施例中n＝3，每个圆柱状底座4与支撑柱22均为一体式结构，圆柱状底座4用于放置在外部热处理料盘上，保证支撑工装的放置稳定性，圆柱状底座4的直径大于支撑柱22的直径，且支撑柱22的轴线与圆柱状底座4的轴线位于同一直线上，支撑柱22与待支撑锥面带孔齿轮上的安装孔3相适配，且为间隙配合，支撑柱22沿其轴线方向的长度大于待支撑锥面带孔齿轮上安装孔3的深度，若支撑柱22沿其轴线方向的长度为a，待支撑锥面带孔齿轮上安装孔3的深度为b，则5mm≤a-b≤20mm。
54.本实施例锥面带孔齿轮的热处理支撑工装的使用过程如下：将支撑工装放置在外部热处理料盘上，然后将该支撑工装调整至合适的位置，再将待支撑锥面带孔齿轮的安装孔3对准圆柱状底座4上的支撑柱22，使待支撑锥面带孔齿轮安装在支撑柱22上，待热处理工艺完成后，依次拆卸待支撑锥面带孔齿轮与支撑工装，具体见图11。
55.实施例一至三中n＝3时，待支撑锥面带孔齿轮便可放置稳定，同时热处理后椭圆变形较小，此外，支撑工装均采用铸造加工工艺，各边均有铸造圆角特征，可降低与待支撑锥面带孔齿轮接触时的磕碰风险，支撑工装采用耐热钢材料，使其具有较高的冷热循环使用寿命。实施例一中支撑单元2的位置可调，在待支撑锥面带孔齿轮的安装孔3位置或者尺寸变化的情况下，无需重新投制环状底座，只需调整支撑单元2的位置或者支撑单元2中支撑柱22的直径尺寸即可，应用成本较低；实施例二待支撑锥面带孔齿轮零件备料较方便；实
施例三制造成本最低。因此，需要说明的是，在使用支撑工装时，可根据实际待支撑齿轮零件的需求与生产成本来选择合适的支撑工装。
56.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何在本实用新型披露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特征在于：包括环状底座(1)以及n个支撑单元(2)，其中n≥3；所述环状底座(1)用于放置在外部热处理料盘上；每个所述支撑单元(2)包括一个u型滑块(21)以及一个支撑柱(22)；所述u型滑块(21)滑动套设在环状底座(1)上，且其开口向下；所述u型滑块(21)开口的形状、尺寸分别与环状底座(1)的形状、尺寸相适配，且u型滑块(21)与环状底座(1)的侧壁为间隙配合；所述支撑柱(22)垂直设置于远离所述u型滑块(21)开口方向的上表面；所述支撑柱(22)与待支撑锥面带孔齿轮上的安装孔(3)相适配，且为间隙配合。2.根据权利要求1所述的锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特征在于：所述支撑柱(22)沿其轴线方向的长度大于待支撑锥面带孔齿轮上安装孔(3)的深度，若支撑柱(22)沿其轴线方向的长度为a，待支撑锥面带孔齿轮上安装孔(3)的深度为b，则5mm≤a-b≤20mm。3.根据权利要求1或2所述的锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特征在于：所述u型滑块(21)包括横板(211)、第一侧板(212)以及第二侧板(213)；所述第一侧板(212)以及第二侧板(213)垂直设置于横板(211)的同一侧；所述横板(211)、第一侧板(212)以及第二侧板(213)组成开口向下的u型结构；所述第一侧板(212)以及第二侧板(213)的侧壁形状与环状底座(1)的侧壁形状相适配；所述第一侧板(212)与第二侧板(213)内壁间的距离与环状底座(1)侧壁间的径向距离相适配，且第一侧板(212)以及第二侧板(213)的内壁与环状底座(1)的侧壁为间隙配合；所述支撑柱(22)垂直设置于横板(211)的另一侧。4.根据权利要求3所述的锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特征在于：所述支撑柱(22)、横板(211)、第一侧板(212)以及第二侧板(213)为一体式结构。5.一种锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特征在于：包括环状底座(1)以及n个支撑柱(22)，其中n≥3；所述环状底座(1)用于放置在外部热处理料盘上；n个所述支撑柱(22)沿周向分布在环状底座(1)上，且每个支撑柱(22)的轴线均与环状底座(1)的轴线平行；每个所述支撑柱(22)分别与待支撑锥面带孔齿轮上的安装孔(3)相适配，且为间隙配合。6.根据权利要求5所述的锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特征在于：所述支撑柱(22)沿其轴线方向的长度大于待支撑锥面带孔齿轮上安装孔(3)的深度，若支撑柱(22)沿其轴线方向的长度为a，待支撑锥面带孔齿轮上安装孔(3)的深度为b，则5mm≤a-b≤20mm。7.根据权利要求5或6所述的锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特征在于：所述环状底座(1)与n个所述支撑柱(22)为一体式结构。8.一种锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特征在于：包括n个圆柱状底座(4)以及垂直设置于每个所述圆柱状底座(4)上的支撑柱(22)，其中n≥3；所述圆柱状底座(4)用于放置在外部热处理料盘上；所述圆柱状底座(4)的直径大于所述支撑柱(22)的直径，且支撑柱(22)的轴线与圆柱状底座(4)的轴线位于同一直线上；所述支撑柱(22)与待支撑锥面带孔齿轮上的安装孔(3)相适配，且为间隙配合。
9.根据权利要求8所述的锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特征在于：所述支撑柱(22)沿其轴线方向的长度大于待支撑锥面带孔齿轮上安装孔(3)的深度，若支撑柱(22)沿其轴线方向的长度为a，待支撑锥面带孔齿轮上安装孔(3)的深度为b，则5mm≤a-b≤20mm。10.根据权利要求8或9所述的锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，其特征在于：每个所述圆柱状底座(4)与支撑柱(22)均为一体式结构。

技术总结
本实用新型涉及热处理支撑工装，为解决现有技术存在不适用于作为锥面带孔齿轮的热处理支撑工装、结构较复杂以及备料时锥面带孔齿轮平放会导致热处理后的端跳和椭圆较大的技术问题。本实用新型锥面带孔齿轮的热处理支撑工装，包括环状底座和N个支撑单元，其中N≥3，每个支撑单元包括一个U型滑块和一个支撑柱，U型滑块滑动套设在环状底座上，其开口向下，开口的形状、尺寸分别与环状底座的形状、尺寸相适配，U型滑块与环状底座的侧壁间隙配合，支撑柱垂直设置于远离U型滑块开口方向的上表面，支撑柱与待支撑锥面带孔齿轮上的安装孔相适配，且为间隙配合。本实用新型的支撑工装使锥面带孔齿轮平放时热处理后的端跳和椭圆较小。面带孔齿轮平放时热处理后的端跳和椭圆较小。面带孔齿轮平放时热处理后的端跳和椭圆较小。


技术研发人员：杨扬 车永平
受保护的技术使用者：西安法士特汽车传动有限公司
技术研发日：2023.02.02
技术公布日：2023/7/19