一種用于滲碳零件壓模淬火的模具的制作方法

本實用新型涉及航空發動機技術領域，特別涉及一種對航空發動機的環形零件滲碳后進行淬火處理時使用的模具。

背景技術：

在航空發動機的環形零件的加工過程中，特別是在熱處理工藝中，環形零件滲碳后一般加工余量小，變形精度要求高，其淬火方法通常包括多用途可控氣氛爐淬火、鹽浴爐加堿槽等溫淬火，固體滲碳劑保護箱壓模淬火等。

多用途可控氣氛爐淬火，周期短，雖可使滲碳零件加熱時不發生氧化脫碳，在爐中滲碳后就可直接淬火，其缺點是僅適用于小環件滲碳淬火和變形要求不是很高的零件，而對稍大的滲碳環件進行淬火，即使用模具固定零件，通過高溫加熱，模具和零件也會發生變形。

鹽浴爐加堿槽等溫淬火，也主要適用于小環件滲碳零件淬火，其缺點主要是嚴重污染環境、屬于將要淘汰的一類熱處理技術，同時對一些結構鋼零件極易產生腐蝕缺陷，由于鹽浴爐爐口直徑小，對于大點的滲碳環件放不進，而對于中等滲碳環件，即便放進去，淬火后也會導致變形和報廢。

保護箱壓模淬火主要是將零件放入有固體滲碳劑的保護箱中。再將保護箱放入箱式電爐中加熱至一定溫度，保溫一定時間，再將零件迅速取出套入專用模具放入專用壓力機上進行淬火，其缺點：因每個滲碳環形零件形狀有差異，不規則，壁厚不均，一旦模具結構設計不合理，將會嚴重影響零件淬火變形。

圖1為一種環形的滲碳零件的部分剖面結構示意圖，參見圖1所示，該環形滲碳零件1頂部的上端面設置有安裝邊11，該滲碳零件1為大型環形薄壁件(例如可以是航空發動機的機匣件，直徑大于500mm，壁厚不大于5mm)，且其外壁可具有較復雜的型面。對于這樣的零件，使用上述現有方法進行淬火就可能存在變形導致的合格率低以及生產效率低的問題。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于滲碳零件壓模淬火的模具，以減少或避免前面所提到的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型提出了一種用于滲碳零件壓模淬火的模具，其用于對端面設置有安裝邊的環形薄壁滲碳零件進行壓模淬火，其包括一個中心設置有進油孔的下支板，所述下支板上由內向外順序設置有可拆卸的芯模、外模，所述外模用于支撐所述安裝邊，所述外模上方設置有可拆卸的用于夾持所述安裝邊的中心設置有出油孔的上壓板，所述外模外側設置有與所述下支板和所述上壓板連接的擋油環，所述外模的上下端面在徑向方向設置有多個貫通的缺口，所述芯模的外側在軸向方向設置有多個貫通的凹槽。

優選地，所述缺口的高度是所述外模的高度的1/3。

本實用新型所提供的一種用于滲碳零件壓模淬火的模具，大大提高了壁厚不均勻類大環零件滲碳淬火后的尺寸合格率。有效減少了零件滲碳淬火后喇叭口或反喇叭口、橢圓等變形的發生，同時零件的內徑尺寸也得到有效控制，零件合格率顯著提升。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中，

圖1為一種環形的滲碳零件的部分剖面結構示意圖；

圖2為根據本實用新型的一個具體實施例的一種用于滲碳零件壓模淬火的模具的結構原理示意圖；

圖3為圖2的模具的部分立體結構分解示意圖。

具體實施方式

為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本實用新型的具體實施方式。其中，相同的部件采用相同的標號。

圖1為一種環形的滲碳零件的部分剖面結構示意圖；圖2為根據本實用新型的一個具體實施例的一種用于滲碳零件壓模淬火的模具的結構原理示意圖；圖3為圖2的模具的部分立體結構分解示意圖。參見圖1-2所示，本實用新型提供了一種用于滲碳零件壓模淬火的模具，其用于對端面設置有安裝邊11的環形薄壁滲碳零件1進行壓模淬火，其包括一個中心設置有進油孔的下支板2，所述下支板2上由內向外順序設置有可拆卸的芯模3、外模4，所述外模4用于支撐所述安裝邊11，所述外模4上方設置有可拆卸的用于夾持所述安裝邊11的中心設置有出油孔的上壓板5，所述外模4外側設置有與所述下支板2和所述上壓板5連接的擋油環6，所述外模4的上下端面在徑向方向設置有多個貫通的缺口41，所述芯模3的外側在軸向方向設置有多個貫通的凹槽31。

本實用新型所提供的模具的工作原理為，將所述下支板2放置在壓模淬火機床上，使所述下支板2的進油孔與機床的進油管路連接，然后放置所述外模4在所述下支板2上，使所述外模4與所述下支板2同軸，將所述擋油環6套在所述下支板2上，在所述滲碳零件1完成滲碳后，快速將所述滲碳零件1放入所述外模4內，使所述滲碳零件1與所述外模4同軸并使所述安裝邊11支靠在所述外模4上，在所述滲碳零件1內放入所述芯模3，然后在所述外模4上放置所述上壓板5，并使所述芯模3、所述上壓板5與所述外模4同軸，利用所述上壓板5和所述外模4將所述滲碳零件1夾持固定，從所述下支板2的進油孔通入淬火油，淬火油在所述下支板2、所述擋油環6和所述上壓板5形成的封閉型腔內向上流動，從而對所述滲碳零件1完成降溫淬火。

所述缺口41和所述凹槽31可使得淬火油能比較均勻的從所述滲碳零件1的四周流動，從而可均勻降溫。圖3中雖然只畫出了部分所述缺口41和所述凹槽31，但本領域技術人員應該理解，為了更好的降溫，所述缺口41可環繞所述外模4的角向均勻分布，所述凹槽31也可環繞所述芯模3的角向均勻分布。

本發明所提供的模具，由于在淬火過程中只對所述滲碳零件1的所述安裝邊11進行機械夾持，因此在淬火過程中可最大程度減少機械夾持力對零件變形的影響，從而排除了外壓力對零件內徑變形的影響，減少喇叭口或反喇叭口變形的發生。所述芯模3可控制所述滲碳零件1的最小變形，從而保障零件淬火后的內徑尺寸。

所述下支板2、所述上壓板5和所述擋油環6均可利用現有的壓模淬火機床上的相應部件，其目的主要是為了能夠形成封閉的淬火油流動的空腔。所述擋油環6可以是由黃銅或不銹鋼制成的金屬環，由于其只是起封閉作用，不受過大的機械力，因此其厚度可以做得比較薄，例如可以使厚度為1-2mm的金屬環。

所述芯模3上可設置有多個油孔32，這樣可更好的保障淬火油的流動。

所述缺口41的高度可以是所述外模4的高度的1/3，這樣在保障所述外模4的強度前提下，可為淬火油保留足夠的通道從而使淬火油流動性更好。

本實用新型所提供的一種用于滲碳零件壓模淬火的模具，大大提高了壁厚不均勻類大環零件滲碳淬火后的尺寸合格率。有效減少了零件滲碳淬火后喇叭口或反喇叭口、橢圓等變形的發生，同時零件的內徑尺寸也得到有效控制，零件合格率顯著提升。

本領域技術人員應當理解，雖然本實用新型是按照多個實施例的方式進行描述的，但是并非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體加以理解，并將各實施例中所涉及的技術方案看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本實用新型的保護范圍。

以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結合，均應屬于本實用新型保護的范圍。