细长工件的加热线圈、热处理装置和热处理方法制造方法及图纸

热处理装置的加热线圈构造成感应加热具有凹部侧面的细长工件。该加热线圈包括基部导体和突出导体。突出导体的宽度比基部导体的宽度窄。突出导体布置成从基部导体的位置朝着凹部突出。基部导体和突出导体布置成在工件的纵向上延伸。加热处理装置包括冷却部和加热线圈。使用如上所述的加热线圈的加热方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】细长工件的加热线圈、热处理装置和热处理方法
本专利技术涉及一种用于沿着工件的纵向加热细长工件的凹部侧面的加热线圈，并且还涉及用于热处理该细长工件的凹部侧面的热处理装置和热处理方法。
技术介绍
现有技术的加热线圈构造成使得当热处理具有凹部侧面的细长工件时，在不加热工件的其它侧面的情况下加热凹部侧面。例如，JP3924084B2公开了一种加热线圈，该加热线圈具有：棒状导体，该棒状导体在与工件的纵向垂直的细长工件的横向上延伸；和突部，该突部形成在导体上，以插入到侧面上的各个凹部内，从而在沿着纵向相对移动工件的同时感应加热工件的整个凹部侧面。加热线圈构造成防止工件的纵向端部处的不充分加热。JP2004-204248A公开了一种加热线圈装置，该加热线圈装置具有：线圈本体，该线圈本体相对于与工件的进给方向垂直的横向安置在细长工件的各个侧上；和突部，该突部形成在线圈本体上，以朝着工件的侧面上的各个凹部突出。将每个突部都设计成具有能够在纵向上均匀地感应加热相应的侧面的尺寸，从而提高加热效率。然而，加热线圈的加热细长工件的整个侧面的部分安置成在与侧面的纵向垂直的方向上延伸。因此，限制了线圈的面对工件的部分的面积，这使得难以高速加热工件。为了加速热处理，例如，可以使用较宽的部件形成加热线圈，从而增加线圈的越过细长工件的侧面延伸并且面对细长工件的侧面的部分的面积。然而，在这种情况下，线圈的增加的截面面积要求更大的电力，这使得效率恶化。可选择地，可以增加线圈的越过工件的侧面延伸的部分的数量，而不使用较宽的部件。然而，这导致加热线圈的结构复杂。因此，经过线圈的电流路径和冷却液路径也变得复杂，这增加了线圈的输出损耗，并且使得难以维持冷却液的特定水平的流量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供能够以低电力损耗加速对于细长工件的侧面的热处理的加热线圈、热处理装置和热处理方法。根据本专利技术的方面，提供了一种加热线圈。该加热线圈构造成感应加热具有沿着角部互相邻接的第一侧面和第二侧面的细长工件。所述第一侧面在从所述角部隔开的位置处具有凹部。所述第一侧面、所述第二侧面和所述凹部在所述工件的纵向上连续地延伸。所述加热线圈包括：基部导体，该基部导体构造成面对所述第一侧面；和突出导体，该突出导体构造成面对所述凹部。所述突出导体的宽度比所述基部导体的宽度窄。所述突出导体布置成从所述基部导体的位置朝着所述凹部突出。所述基部导体和所述突出导体布置成在所述纵向上延伸。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种热处理装置。该热处理装置包括：所述加热线圈和构造成冷却所述工件的冷却部。所述加热线圈布置成感应加热在所述纵向上相对移动的所述工件。所述冷却部在所述纵向上布置在所述加热线圈的下游。所述突出导体的至少一部分在所述纵向上布置在所述基部导体的上游侧。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种热处理方法。该热处理方法包括：通过使所述工件在所述纵向上相对于所述加热线圈移动来感应加热所述工件；和在所述纵向上的所述加热线圈的下游位置处冷却所述工件。所述突出导体在所述纵向上在所述基部导体的上游位置处感应加热所述工件。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的热处理装置的透视图；图2是热处理装置的加热线圈的前视图；图3是加热线圈的左侧视图；图4是加热线圈的平面图；图5是图示出加热线圈的电流路径的图；图6A至6D是图示出根据本专利技术的实施例的热处理方法的图；以及图7是根据参考实例的加热线圈的透视图。具体实施方式在下文中，将参考附图具体描述本专利技术的实施例。工件如图1所示，本专利技术的实施例中的要被热处理的工件10是具有沿着与工件10的纵向垂直的平面截取的大致恒定截面的细长工件。下面描述的工件10的轴线是直线，但是可以具有弧状或环状。工件10具有大致矩形截面。在图1中，工件10的位于工件10的左右侧上的第一侧面具有不规则形状，并且工件10的位于工件10的上下侧上的第二侧面是平面。第一侧面11和第二侧面12沿着角部13互相邻接。在角部13处，第一侧面11与第二侧面12互相连接，使得第一侧面11与第二侧面12形成角。角部13的不受限实例包括角尖、圆表面、倾斜面和收缩面。在角部13处的热传导率比在第一侧面11和第二侧面12处的热传导率高。每个第一侧面11都在从角部13隔开的位置处形成有凹部14，在该实施例中是中央位置处。凹部14形成为沿着工件10的纵向连续地延伸。只要凹部14相对于其邻接侧凹入，则凹部14的轮廓不受限制。在该实施例中，凹部14形成在设置于第二侧面12的各个侧上的每个第一侧面11中。工件10的包括凹部14的第一侧面11和第二侧面12在工件10的纵向上以大致恒定形式在工件10的整个长度上连续地延伸。热处理装置热处理装置20构造成对工件10进行诸如淬火这样的热处理。更具体地，热处理装置20构造成对每个第一侧面11的表面层进行淬火。如图1所示，热处理装置20包括：加热线圈21，该加热线圈21构造成感应加热第一侧面11；和冷却部22，该冷却部22安置在加热线圈21的下游，从而通过将冷却液喷射到工件10上来冷却工件10。热处理装置具有进给机构，该进给机构构造成使工件10沿着纵向朝着一侧以给定速度移动。加热线圈如图1至4所示，加热线圈21具有布置成面对第一侧面11的多个突出导体23和基部导体24，该第一侧面11在工件10的第二侧面的各个侧处包括各个凹部14。突出导体23与基部导体24接合在一起，以形成单件结构。每个基部导体24都在与工件10的纵向垂直的第一方向上具有与第一侧面11的宽度相对应的宽度，并且基部导体24布置成在其与相应的第一侧面11之间带有间隙地面对相应的第一侧面11。每个突出导体23都在第一方向上具有比每个基部导体24的宽度窄的宽度，并且突出导体23布置成在其与相应的凹部14之间带有间隙地面对相应的凹部14。每个基部导体24都具有棱柱状或块状，并且基部导体24的面对第一侧面11的一侧具有大致平面形状。每个基部导体24的面对第一侧面11的表面都具有能够加热整个第一侧面11的宽度。每个突出导体23都具有椭圆形，并且突出导体23的面对凹部14的一侧从基部导体24突出，并且具有与凹部14的形状相对应的曲面。即，突出导体23布置成在与纵向和第一方向都垂直的第二方向上从基部导体24的位置朝着凹部14突出。突出导体23的突出部具有能够进入工件10的凹部14的尺寸。基部导体24和突出导体23布置成沿着工件10的纵轴延伸。优选地，突出导体23在纵向上比基部导体24长。此外，优选地，基部导体24布置成至少局部地重叠突出导体23，最好整体重叠。基部导体24的一端和对应的突出导体23的一段布置在纵向上的相同位置处。突出导体23的一部分布置成在纵向上从相应的基部导体24朝着一侧，即，朝着基部导体24的上游突出。磁通量集中部件25可以设置在突出导体23的不面对工件10的部分处，并且磁通量集中部件26可以设置在基部导体24的不面对工件10的部分处，使得磁通量更集中在第一侧面11和凹部14上。端部导体27接合到每个突出导体23的一端。连接到电源的导线28设置在每个端部导体27上。基部导体24的端部接合到C状结合导体29，从而使基部导体24互相结合。如图5所示，电流从一个导线28供给，并且在一侧上以端部导体27、突出导体23和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加热线圈，该加热线圈构造成感应加热细长工件，所述工件具有沿着角部互相邻接的第一侧面和第二侧面，其中，所述第一侧面在从所述角部隔开的位置处具有凹部，并且所述第一侧面、所述第二侧面和所述凹部在所述工件的纵向上连续地延伸，该加热线圈包括：基部导体，该基部导体构造成面对所述第一侧面；和突出导体，该突出导体构造成面对所述凹部，其中，所述突出导体的宽度比所述基部导体的宽度窄；所述突出导体布置成从所述基部导体的位置朝着所述凹部突出，并且所述基部导体和所述突出导体布置成在所述纵向上延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.02 JP 2012-0474351.一种加热线圈，该加热线圈构造成感应加热细长工件，所述工件具有沿着角部互相邻接的第一侧面和第二侧面，其中，所述第一侧面在从所述角部隔开的位置处具有凹部，并且所述第一侧面、所述第二侧面和所述凹部在所述工件的纵向上连续地延伸，该加热线圈包括：基部导体，该基部导体构造成面对所述第一侧面；和突出导体，该突出导体构造成面对所述凹部，其中，所述突出导体的宽度比所述基部导体的宽度窄；所述突出导体布置成从所述基部导体的位置朝着所述凹部突出，其特征在于，所述基部导体和所述突出导体布置成在所述纵向上延伸，使得电流在纵向上流经所述基部导体和所述突出导体；和其中，所述突出导体在所述纵向上比所述基部导体长。2.根据权利要求1所述的加热线圈，其中，所述基部导体布置成重叠所述突出导体。3.根据权利要求1或2所述的加热线圈，其中，所述突出导体的至少一部分布置成在所述纵向上从...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中嘉昌，杉山丰，
申请(专利权)人：高周波热錬株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP