一种热模拟试验机淬火装置的制作方法

1.本发明涉及冷却处理技术领域，尤其涉及一种热模拟试验机淬火装置。


背景技术：

2.热力模拟试验机是目前金属材料高温性能测试及生产现场热加工工艺模拟研究领域应用最为广泛的设备之一。
3.其中，金属材料的高温性能包括材料的高温拉伸性能、高温强度、高温延伸率、高温断面收缩率等。生产现场热加工工艺模拟包括轧制、锻造、挤压、热处理等。在热处理过程中为了提高钢件的性能或者是保留高温组织，需要对钢件进行淬火。以美国dsi公司生产的gleeble热力模拟试验机为例，此设备自备了一套淬火装置，其缺点在于喷水淬火时水花四溅，淬火结束后整个样品室都是水，将样品室清理干净将是一个极其耗费时间的过程，而且不易彻底清理干净。被水浸湿过的样品室无法保持干燥，影响样品室接下来抽取真空的效果，且易损坏真空设备。而喷气淬火时，在样品被压缩到极扁的时候容易出现样品淬火淬不透的现象。也有研究尝试等待实验结束后将样品从压缩轴间取出，扔入准备好的水中，但是效果并不理想。由于实验结束到设备停止运行状态，再到液压轴后退直至取出样品，这两个过程最快也需要约5-6s，5-6s之后样品温度已经降低了300℃左右，很难达到高温淬火的目的，并且在实验结束后马上打开样品室取样时样品室的废气对人体危害较大。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明的目的在于提供一种热模拟试验机淬火装置，能够有效解决现有淬火功能不足的问题。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.本发明所提出的一种热模拟试验机淬火装置，包括金属盒、盒盖、机械手、机械手臂、中空大球体、实心小球体、基座、弹性拉索和固定底座；所述金属盒的后侧中部和固定底座的前侧中部均对应设置有螺丝孔，两者之间通过螺丝对接固定；所述金属盒顶部设置有滑槽；所述盒盖对应滑动连接在滑槽内部；所述金属盒侧壁底部设置有排水口；所述基座固定设置在固定底座的上端面；所述中空大球体内嵌在基座的中部且上端开口；所述机械手臂下端通过同轴固连的实心小球体与中空大球体内部接触；所述中空大球体上部的前后两侧分别设置有与机械手臂直径对应的开槽；所述机械手固连在机械手臂上端面中部；所述弹性拉索一端与机械手臂后侧上部连接，另一端通过开关与固定底座后侧中部连接。
7.优选的，所述盒盖上部的一侧设置有开盖感应器。
8.优选的，所述盒盖的右端面和金属盒右侧壁顶部对应位置分别设置有橡胶条，所述橡胶条的长度与盒盖及金属盒的长度对应。
9.优选的，所述金属盒底部四角区域分别设置有橡胶底脚。
10.优选的，所述金属盒为不锈钢材质，其内部盛水。
11.优选的，所述固定底座为长方体结构的空心不锈钢壳体。
12.优选的，所述机械手臂主体为实心不锈钢圆柱体。
13.优选的，所述固定底座后端面一侧设置有机械手臂活动感应器。
14.本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
15.1、本发明能够实现实验样品的快速淬火，保证样品的淬透性及高温特性；
16.2、本发明将淬火液体置于可密封的金属盒子内，可随时随地对样品室进行抽真空操作过程，对真空设备不造成任何负面影响，保证了真空机组的寿命，同时保证了样品室废气可排出样品室，防止高温有毒废气对人体造成损害。
附图说明
17.图1为本发明的部分结构示意图；
18.图2为本发明另一部分的结构示意图。
19.其中，附图标记：1-金属盒；2-滑槽；3-橡胶条；4-第一螺丝孔；5-开盖感应器；6-盒盖；7-排水口；8-橡胶底角；9-中空大球体；10-实心小球体；11-机械手臂；12-机械手；13-机械手臂活动感应器；14-第二螺丝孔；15-固定底座；16-基座；17-弹性拉索。
具体实施方式
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作。
22.参见附图1和2，给出了本发明所提出的一种热模拟试验机淬火装置一个实施例的具体结构。所述装置包括金属盒1、盒盖6、中空大球体9、实心小球体10、机械手臂11、机械手12、固定底座15、基座16和弹性拉索17。
23.其中，所述金属盒1的后侧中部开有第一螺丝孔4，所述固定底座15的前侧中部设置有第一螺丝孔4对应的第二螺丝孔14，金属盒1和固定底座15之间通过螺丝对接固定；所述金属盒1的顶部设置有滑槽2；所述盒盖6对应滑动连接在滑槽2的内部；所述盒盖6对金属盒1具有密封效果，目的是在真空机组对样品室抽真空时金属盒1内的水不会飞溅出金属盒1，即盛水金属盒1整体置于样品室内不影响对样品室进行抽真空；所述金属盒1前侧壁底部一端设置有排水口7；所述基座16一体化的固定在固定底座15的上端面；所述中空大球体9内嵌在基座16的中部且上端开口；所述机械手臂11下端通过同轴固连的实心小球体10与中空大球体9内部接触；所述中空大球体9上部的前后两侧分别设置有与机械手臂11直径对应的开槽；所述机械手12对应固连在机械手臂的上端面中部；所述弹性拉索17一端与机械手臂11后侧上部连接，另一端通过开关与固定底座15后侧中部连接，机械手臂11未工作时通过弹性拉索17倾斜45
°
放置；所述固定底座15后端面一侧设置有机械手臂活动感应器13。当弹性拉索17受到感应时，与固定底座15连接一端的开关打开，机械手臂11沿着中空大球体9
前侧开口倒下，砸向样品所在处，机械手臂11连同机械手12通过其重力将样品砸落，样品掉入金属盒1的水中，达到淬火目的。淬火过程结束后，通过遥控器控制机械手臂抬起，同时关闭金属盒子，金属盒子处于密封状态，开始对样品室抽取真空，排出废气，完成一次完整的淬火实验过程。
24.本实施例中，所述盒盖6上表面左端设置有开盖感应器5，当开盖感应器5感应到液压轴后退时，则控制盒盖6自动快速向左侧滑开。
25.所述盒盖6的右端面和金属盒1右侧内壁顶部对应位置分别设置有橡胶条3，所述橡胶条3的长度与盒盖6及金属盒1的长度对应。所述橡胶条3的作用是在淬火结束后能保证金属盒1的密封性。当盒盖6关闭时，连接在样品及金属盒1外测温通道之间的测温电偶丝卡在盒盖6与金属盒1之间，影响了金属盒1的密封性，故将盒盖6的右侧及金属盒1右侧均装配有橡胶条3，即使有电偶丝卡在橡胶条3之间，由于橡胶条3的弹性，直径为0.2mm的电偶丝依然能很好地镶嵌在橡胶条3之间，确保测温电偶丝不会影响金属盒1的密封性，淬火结束后可再次对样品室抽真空，从而抽出样品室中的有毒废气，防止废气对人体健康造成伤害。
26.所述金属盒1底面四角区域分别设置有橡胶底脚8，防止金属盒1与样品室接触处的磨损。
27.本实施例中，所述金属盒1为不锈钢材质，其内部盛水；所述固定底座15为长方体结构的空心不锈钢壳体；所述机械手臂11主体为实心不锈钢圆柱体。
28.本发明的目的一在于：在将整个发明装置放置于gleeble热力模拟实验机的样品室内时，实验前后，样品室内可以正常抽真空；二是在实验结束时实现对样品的淬火操作。具体的工作原理：实验前将实验样品装卡完成之后，将本发明的整个装置放置于样品室合适的位置，此时金属盒内装有一定量的水并处于密封状态。实验结束瞬间，金属盒盖上的感应器及机械手臂感应器受到感应时，金属盒盖向一侧滑开，同时机械手臂倾倒砸向样品处，样品落入金属盒的水中，实现淬火，淬火结束后通过遥控器将金属盒的盖子重新关闭，实验样品及金属盒内的水被密封在金属盒内，再次对样品室抽真空，抽出样品室的废气，完成整个淬火操作过程。
29.本发明未尽事宜均为公知技术。
30.以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种热模拟试验机淬火装置，其特征在于：所述装置包括金属盒、盒盖、机械手、机械手臂、中空大球体、实心小球体、基座、弹性拉索和固定底座；所述金属盒的后侧中部和固定底座的前侧中部均对应设置有螺丝孔，两者之间通过螺丝对接固定；所述金属盒顶部设置有滑槽；所述盒盖对应滑动连接在滑槽内部；所述金属盒侧壁底部设置有排水口；所述基座固定设置在固定底座的上端面；所述中空大球体内嵌在基座的中部且上端开口；所述机械手臂下端通过同轴固连的实心小球体与中空大球体内部接触；所述中空大球体上部的前后两侧分别设置有与机械手臂直径对应的开槽；所述机械手固连在机械手臂上端面中部；所述弹性拉索一端与机械手臂后侧上部连接，另一端通过开关与固定底座后侧中部连接。2.根据权利要求1所述的一种热模拟试验机淬火装置，其特征在于：所述盒盖上部的一侧设置有开盖感应器。3.根据权利要求1所述的一种热模拟试验机淬火装置，其特征在于：所述盒盖的右端面和金属盒右侧壁顶部对应位置分别设置有橡胶条，所述橡胶条的长度与盒盖及金属盒的长度对应。4.根据权利要求1所述的一种热模拟试验机淬火装置，其特征在于：所述金属盒底部四角区域分别设置有橡胶底脚。5.根据权利要求1所述的一种热模拟试验机淬火装置，其特征在于：所述金属盒为不锈钢材质，其内部盛水。6.根据权利要求1所述的一种热模拟试验机淬火装置，其特征在于：所述固定底座为长方体结构的空心不锈钢壳体。7.根据权利要求1所述的一种热模拟试验机淬火装置，其特征在于：所述机械手臂主体为实心不锈钢圆柱体。8.根据权利要求1所述的一种热模拟试验机淬火装置，其特征在于：所述固定底座后端面一侧设置有机械手臂活动感应器。

技术总结
本发明涉及一种热模拟试验机淬火装置，包括金属盒、盒盖、机械手、机械手臂、中空大球体、实心小球体、基座、弹性拉索和固定底座；所述金属盒和固定底座之间固连；所述盒盖对应滑动连接在金属盒顶部；所述金属盒侧壁底部设置有排水口；所述基座固定设置在固定底座的上端面；所述中空大球体内嵌在基座的中部且上端开口；所述机械手臂下端通过同轴固连的实心小球体与中空大球体内部接触；所述中空大球体上部的前后两侧分别设置有与机械手臂直径对应的开槽；所述机械手固连在机械手臂上端面中部；所述弹性拉索一端与机械手臂连接，另一端与固定底座连接。本发明能够实现快速淬火，保证样品的淬透性及高温特性，同时可随时随对样品室进行抽真空操作。行抽真空操作。行抽真空操作。


技术研发人员：蔡晓文 邢远 余霓 张兴勇
受保护的技术使用者：成都先进金属材料产业技术研究院股份有限公司
技术研发日：2023.07.25
技术公布日：2023/10/15