一种粉末冶金激光淬火结构和方法技术

本发明专利技术涉及粉末冶金领域，尤其涉及一种粉末冶金激光淬火结构和方法。在CNC压机上压制成形；通过1120℃在烧结炉中烧结，得到足够强度的物件；VVT链轮锁销孔热处理采用4000W光纤激光器加机械臂进行可编程激光扫描，可以获得10mm宽度的线型光束；工艺参数为：扫描速度9mm,激光输出功率2800W,保护气份6‑8m3/h。本发明专利技术利用先进的激光淬火技术来实现粉末冶金链轮局部淬火需求，同时解决了采用高频生产效率低、自动化程度不高、质量不稳定等问题。实现了大批量生产，提高了生产率、降低了产品生产成本且节能环保。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及粉末冶金领域，尤其涉及一种粉末冶金激光淬火结构和方法。
技术介绍
现有技术的缺陷在于：目前VVT链轮锁销孔热处理普边采用高频淬火方式，由于感应线圈的限制不能达到所要求的热处理硬化层，硬度有偏低现象。
技术实现思路
专利技术的目的：为了提供一种效果更好的粉末冶金激光淬火结构和方法，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。为了达到如上目的，本专利技术采取如下技术方案：方案一：一种粉末冶金激光淬火结构，其特征在于，包含双工位工作台，双工位工作台的台面上中部包含分隔结构，分隔结构将台面分为两部分，两部分分别为传输部分和淬火部分，台面的两部分上各自包含承载结构，承载结构固定在台面上，承载结构下方包含伺服电机，伺服电机的电机轴上端为卡装台面，双工位工作台下方包含旋转结构，旋转结构能带动双工位工作台的台面转动。本专利技术进一步技术方案在于，所述淬火部分为激光淬火部件。本专利技术进一步技术方案在于，所述承载结构为旋转工位，台面分的两部分各自包含一个单独的旋转工位，旋转工位上包含卡具，卡具能将物件固定在卡装台面上。本专利技术进一步技术方案在于，所述激光淬火部件为半导体激光淬火结构。本专利技术进一步技术方案在于，所述传输部分包含环形的传输皮带，环形的传输皮带边侧包含机械手，所述机械手包含可转折手臂，可转折手臂端部能夹持或者套住物件并将其移动到承载结构上。本专利技术进一步技术方案在于，所述分隔结构为不透光材质。方案二：一种粉末冶金激光淬火的方法，其特征在于，采用如上任意所述的结构，包含如下步骤；C 0.6%；Cu 1.8%;Ni 3%;Mo 0.5%;Fe余量 ；把上述成份的粉末加入Exlube润滑剂后混合80分钟；在CNC压机上压制成形；通过1120℃在烧结炉中烧结，得到足够强度的物件；VVT链轮锁销孔热处理采用4000W光纤激光器加机械臂进行可编程激光扫描，可以获得10mm宽度的线型光束；工艺参数为：扫描速度9mm,激光输出功率2800W,保护气份6-8m3/h。采用如上技术方案的本专利技术，相对于现有技术有如下有益效果：激光热处理后马氏晶粒较细小，可以达到淬火深度及宽度。工艺参数稳定，生产效率高成本低等特点。把激光淬火处理应用于高性能粉末冶金链轮，可以显著提高其硬度，是扩大其应用领域的最为经济有效的途。附图说明为了进一步说明本专利技术，下面结合附图进一步进行说明：图1为专利技术结构示意图；图2为双工位工作台的结构示意图；图3为承载结构的结构示意图；图4为上料机械手结构示意图；1.激光电源；2.机器人控制柜；3.冷却柜；4.控制柜；5.淬火机器人；6.激光头；7.双工位工作台；8.上料结构；9.料仓；10.传输带；11.分隔结构；12.承载结构；13.伺服电机；14.轴承；15电机轴；16.卡具；17.卡装台面；18.固定部分；19.机械手；20.卡装凸起；21.物件。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例进行说明，实施例不构成对本专利技术的限制：方案一：一种粉末冶金激光淬火结构，其特征在于，包含双工位工作台，双工位工作台的台面上中部包含分隔结构，分隔结构将台面分为两部分，两部分分别为传输部分和淬火部分，台面的两部分上各自包含承载结构，承载结构固定在台面上，承载结构下方包含伺服电机，伺服电机的电机轴上端为卡装台面，双工位工作台下方包含旋转结构，旋转结构能带动双工位工作台的台面转动。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：一侧能够上料，另一侧直接进行激光淬火，互不影响，自动化程度高。所述淬火部分为激光淬火部件。结合图1到图4；所述承载结构为旋转工位，台面分的两部分各自包含一个单独的旋转工位，旋转工位上包含卡具，卡具能将物件固定在卡装台面上。所述激光淬火部件为半导体激光淬火结构。更具体的实现为：包含德国进口4000瓦光纤激光器单元、操作光纤、水冷机组、激光淬火头、机器人系统、安全防护房、排尘系统、变位机系统、上料环形料仓、PLC电气控制系统等，可实现的激光加工工艺为激光链轮淬火，满足激光淬火加工的生产需要。设备特点：1、半导体直接产生激光，并采用光纤耦合后经光纤输出至淬火加工头，该头集成在机器人系统上，可实现光束的柔性加工，便于实现三维激光加工。2、光纤激光发生器产生激光为短波激光，波长为：1070~1080nm，反射小，在金属类零部件加工过程中，其吸收率可达到35%，约为普通二氧化碳激光吸收率的两倍之多，能量利用率高，淬火效果好。3、半导体光纤激光设备，光路封闭，使用过程中仅需对出光口保护镜片进行定期清洗和更换即可。激光器满负荷使用寿命不低于3万小时。设备稳定性较好，故障率低。4、半导体光纤激光设备使用过程中的综合消耗较低，综合使用和维护成本费用约为二氧化碳激光设备的85%。5、高能激光束通过光纤传导与机器人六轴系统同步移动，配合工件的旋转运动，实现激光束在工件表面的精确扫描，做到柔性淬火加工。作为优选，激光淬火头包括投射准直系统、45度折射模块、积分聚焦模块、防尘保护模块，具有光纤连接方便、聚焦方便等特点，淬火头自带冷却水路。具体指标如下：l 可用于机床、机械手配置；l 可用于光纤激光器、YAG激光器、半导体激光器；l 最大承受激光功率：4kwl 淬火光斑宽度：根据聚焦积分镜规格而定，本方案拟采用规格为F300mm，15×2 mm 。另外，也可以配备圆形光斑的聚焦镜，以实现小孔、局部小面积的淬火；机器人系统l 1.本系统配备两套机器人系统，一台用于装载激光淬火头，实现激光柔性淬火；另一台用于工件的自动上下料。l 2.系统使用的机器人为沈阳新松 10公斤6轴机器人。旋转工作台旋转工作平台有主±180度分度盘及两个单独旋转工位组成，每个工位上根据不同工件可以快速更换卡具，满足不同链轮产品淬火的需要。旋转工作台主要技术指标如下：l 水平状态最大负载为50KGl 工作台面直径为800mml 旋转角度为±180°l 双工位，上件与淬火同时进行。l 平台配备遮光隔断，保证上下料与加工同时进行淬火卡具主要技术指标如下：●具有通用性，不同工件可以通过变换卡具上定位销的位置来满足定位要求。（卡具预留不同工件定位孔）降低设备工装成本，节省更换工装时间。●卡具具有自转功能，采用伺服电机控制，可任意角度旋转，配合机器人淬火头可满足齿轮上任意形状淬火要求。●卡具上配有可带通水冷却的遮光板，并预制成淬火区域所需形状，通过气缸连接压紧，保证激光淬火时区域形状要求并防止对齿轮的其他部分造成损伤。●卡具座安装光电传感器，防止无件误操作造成的卡具损坏。本专利技术进一步技术方案在于，所述传输部分包含环形的传输皮带，环形的传输皮带边侧包含机械手，所述机械手包含可转折手臂，可转折手臂端部能夹持或者套住物件并将其移动到承载结构上。机械手本设备采用机器人上料方式，机械手采用内孔加定位销方式定位，夹持靠中心孔胀紧且带凸台，防止工件掉落。机械手采用双抓手方式，下料同时上料，节省时间。双爪采用90°方向布置，以防干涉。机械手到位后通过卡具双定位销定位。上料环形料仓上料环形料仓主要功能如下：●料仓采用环形循环料线式结构，可一次性储存足够量的零件，供工作站工作。●料仓配有到位顶升装置，保证机器人每次取件同一位置（到位传感器检测工件处于取料位）。取料工位配备视觉传感器，检测工件放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粉末冶金激光淬火结构，其特征在于，包含双工位工作台，双工位工作台的台面上中部包含分隔结构，分隔结构将台面分为两部分，两部分分别为传输部分和淬火部分，台面的两部分上各自包含承载结构，承载结构固定在台面上，承载结构下方包含伺服电机，伺服电机的电机轴上端为卡装台面，双工位工作台下方包含旋转结构，旋转结构能带动双工位工作台的台面转动。

【技术特征摘要】
1.一种粉末冶金激光淬火结构，其特征在于，包含双工位工作台，双工位工作台的台面上中部包含分隔结构，分隔结构将台面分为两部分，两部分分别为传输部分和淬火部分，台面的两部分上各自包含承载结构，承载结构固定在台面上，承载结构下方包含伺服电机，伺服电机的电机轴上端为卡装台面，双工位工作台下方包含旋转结构，旋转结构能带动双工位工作台的台面转动。2.如权利要求1所述的一种粉末冶金激光淬火结构，其特征在于，所述淬火部分为激光淬火部件。3.如权利要求1所述的一种粉末冶金激光淬火结构，其特征在于，所述承载结构为旋转工位，台面分的两部分各自包含一个单独的旋转工位，旋转工位上包含卡具，卡具能将物件固定在卡装台面上。4.如权利要求2所述的一种粉末冶金激光淬火结构，其特征在于，所述激光淬火部件为半导体激光淬火结构。5.如权利要求1所述的一种粉末冶金...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘利功，孙晓强，
申请(专利权)人：山西东睦华晟粉末冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：山西;14