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气体渗碳淬火自动线

时间:2016-08-13 11:41来源:未知 作者:admin 点击:
气体渗碳淬火自动线主要由下列部分组成:连续作业无罐式气体渗碳炉、淬火装置、清洗机和回火炉。自动线按工艺路线设计成口字形,零件按顺时针或逆时针方向运行;这样布置的自动线装卸料在同一位置,对操作、管理都较方便。全线除淬火槽外,均采用推杆运送。用

 

 

 

 

 

 

 

 

气体渗碳淬火自动线简述

气体渗碳淬火自动线主要由下列部分组成:连续作业无罐式气体渗碳炉、淬火装置、清洗机和回火炉。自动线按工艺路线设计成口字形,零件按顺时针或逆时针方向运行;这样布置的自动线装卸料在同一位置,对操作、管理都较方便。全线除淬火槽外,均采用推杆运送。用液压驱动的自动淬火机构,把渗碳炉出料端与清洗机进料端衔接起来。[1]

自动线采用无罐式气体渗碳炉可节约大量镍和铬,零件质量有较大程度提高,热处理成本降低。

气体渗碳用的气氛主要以吸热式气氛作载体气,用天然气、丙烷、丁烷等作富化气;添加少量氨气,自动线可用于碳氮共渗。

根据工艺要求,自动线可设计成渗碳后直接淬火、压床淬火、渗碳缓冷后重新加热淬火以及供多种工艺用途的自动线。

为保证零件表面光洁,自动线上设有两台清洗机,一台化学去油,一台热水淋洗。有的自动线在进料端还增设一台三氯乙烯清洗机,将机械加工后零件表面的油渍除去。

自动线一般多采用液压传动,因为自动线上运动部件数量较多,布置分散,如采用机械传动,则需电动机、减速器太多,而气动部件又较庞大,传动不稳定,冲击性大,传动位置不准确。

自动线的动作要稳定可靠,并可以实现全自动顺序操作和手动单机动作。各动作时间均就设置联锁环节,即上一个动作完成后下一个动作才能进行,以确保设备的正常运转。当设备出现故障时就能停止运转,故障排除后按原顺序继续运转。手动单机动作,在设备安装调试或检修时采用。[2]

传统的控制方法是工人根据电表指针或指示灯的指示进行判断,然后做出相应的操作,如启动、加料、停机等,这种方法的人工干预的成份太大,经常会出现由于工人没有及时发现电表指针的变化而造成的损失,使许多加工零件报废。

 

自动线的动作顺序

前室侧门开启,侧推料杆将料盘沿轨道推入后立即返回,侧门关闭。靠炉膛中的保护气氛将前室的空气从排气孔排出。然后前炉门开启,主推杆将料盘由前室推入渗碳炉后立即退出,前炉门关闭。零件在渗碳炉内进行加热、渗碳、扩散、预冷和淬火均热(时间长短可根据工艺要求进行调整)。

出料时,浸在淬火剂中的淬火台在液压油缸的作用下移到后室下方,并上升至与出料端轨道同一平面上;后门开启,侧推料机将渗碳炉中最后一盘料推到淬火台上,侧推料机后退,后炉门关闭,淬火台下降,零件进行淬火。

淬火台在淬火剂中移到另一端后,上升至轨道平台,清洗机门和回火炉门同时打开。平移在油缸将料盘推入清洗机,然后清洗机门关闭,热水泵启动以清洗零件。回火炉门开启,平移大油缸将零件送入回火炉内进行低温回火。回火完毕后,回火炉门开启,平移大油缸将料盘推出炉外,整个工序进行完毕。自动线的动作顺序如表4.1所示。

整个过程只要把处理好的渗碳件卸下,并把待渗碳的的工件放在滑轨上的料盘上,其余的机械运动均由单片机控制系统自动完成.工艺参数则由反馈系统自动控制。

4.1 自动线动作顺序表

  

输入条件

 

   

输入条件

  

主油泵启动

清洗机门开

回火炉门开

出料平移大油缸退

出料平移大油缸进

清洗机门关

回火炉门关

清洗机水泵启动

淬火升降台降

淬火台平移油缸进

淬火升降台升

工作炉前炉门开

主推料油缸进

主推料油缸退

ST1

K1

ST2

ST3

ST4

ST5

ST6

ST7

K8

ST8

ST9

ST10

ST11

ST12

K1

K2

K3

K4

K5

K6

K7

K8

K9

K10

K11

K12

K13

K14

工作炉前炉门关

工作炉后炉门开

侧推料机构进

侧推料机构退

工作炉后炉门关

搅拌器启动

淬火升降台降

主油泵启动

淬火台平移油缸退

淬火升降台升

工作炉前室门开

侧进料油缸进

侧进料油缸进

工作炉前室门开

ST13

ST14

ST15

ST16

ST17

ST18

K20

ST19

K22

ST20

ST21

ST22

ST23

ST24

K15

K16

K17

K18

K19

K20

K21

K22

K23

K24

K25

K26

K27

K28

 

4.2自动线的控制原理

单片机系统根据已指定的装出料周期和行程开关的断通,依次向各执行机构传递信号,使各个动作按预定自动地进行。

前室门、前炉门、后炉门、清洗机门和回火炉门的升降,主推料、出料、侧进料的平移,淬火台的平移和升降等均采用液压传动。行程开关ST1ST24的动作接通K1K28中间继电器,从而使各电磁铁通电,通过电液换向阀驱动各油缸工作。

连续作业的循环周期、淬火时间、清洗时间等均由单片机内部计时器控制,各时间的延时范围根据不同零件的工艺要求来调整。

推动各油缸工作的主油泵电动机M1,清洗用水泵电动机M2,淬火用搅拌器电动机M3和侧推料电动机M4(推料电动机应能正反转)分别用KM1KM2KM3KM4KM4r五个交流接触器控制,而交流接触器由中间继电器来控制,如图4.1所示。[9]

自动和手动线路联锁除采用双向转换开关QG保证不同时接通外,凡手动线路均接有继电器常开触头,只有在双向开头接通手动模式,继电器线圈通电才使触头合上,手动单步按钮才起作用,避免在接通自动线路电源时按钮按发送错误信号,以防止发生手动、自动同时操作的事故。

4.3 系统的控制过程

自动线开始工作前,全线必须处在原始状态:全部炉门关闭,拉料机构,开式链条推机构退回,淬火台退回,并升至与清洗机轨道同一水平面上,整条怎么线上布满料盘。

开始工作时,按下开始按钮,则单片机P1.4位置“1”,8255PB0输出高电平,经过光电隔离和功率放大电路后,使继电器K1得电,液压系统油泵旋转。当油泵旋转时K1的常开触点闭合,则8255PA1置“1”,PB1输出高电平,使K2得电,清洗机门打开。

当清洗机门打开到规定位置时,撞块使行程开关ST2闭合,则8255PA2置“1”,

                               4.1 电动机控制图

PB2输出高电平,使K3得电,回火炉门打开。

当回火炉门打开到规定位置时,撞块使行程开关ST3闭合,则8255PA3置“1”,PB3输出高电平,使K4得电,使电液换向阀动作,出料平移大油缸前进。

依此类推,自动线的各个动作就在能在系统的硬件和软件的共同作用下,按照事先编排好的程序一步一步自动完成。当最后一步工作炉前室门关上后,撞块使行程开关ST1闭合,便重复上述动作过程。

 

 


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