本發明涉及發動機制造熱處理，尤其涉及用于乘用車發動機鋁缸體的熱處理功能臺架及實施策略。
背景技術：
1、乘用車發動機鋁缸體在生產過程中需要執行熱處理工序，熱處理工序包含加熱流程和冷卻流程。在執行冷卻流程時，需要將乘用車發動機鋁缸體放置在臺架上推入設備內部，利用風冷或者水霧的方式進行降溫。乘用車發動機鋁缸體內部具有主軸承座孔和缸孔，現有的熱處理臺架無法引導冷卻介質進入主軸承座孔內部和缸孔內部，冷卻介質停留在乘用車發動機鋁缸體外表面，造成主軸承座孔內壁面和缸孔內壁面降溫速率落后于外表面降溫速率，乘用車發動機鋁缸體存在降溫速率差異，產生熱應力變形現象，降低乘用車發動機鋁缸體的尺寸精度。
2、在共用同一設備執行加熱和冷卻的連續作業中，現有的輔助風機和噴霧管道直接固定在裝載臺架上。臺架進入加熱爐執行固溶或時效工序時，加熱爐內部溫度上升，長時間處于高溫環境造成輔助風機內部的電氣零件受熱損壞，停留在噴霧管道內部的殘留液體吸收熱量發生體積膨脹，造成噴霧管道發生超壓破裂危險。同時，在執行降溫流程時，霧化液滴接觸乘用車發動機鋁缸體表面并吸熱轉化為高溫水汽。現有的臺架結構缺少對高溫水汽的約束導流結構，高溫水汽向四周水平擴散，高溫水汽接觸加熱爐側壁面上安裝的加熱管和相關電氣零部件，產生短路和氧化損壞故障隱患。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供用于乘用車發動機鋁缸體的熱處理功能臺架及實施策略，至少解決了在熱處理降溫環節中冷卻介質難以深入乘用車發動機鋁缸體具有的主軸承座孔內部和缸孔內部引發降溫速率差異產生熱應力變形，和冷卻介質散亂分布接觸加熱腔室內部零件產生故障隱患中的一個技術問題。
2、本發明提供了下述方案：
3、本發明第一方面提供用于乘用車發動機鋁缸體的熱處理功能臺架，包括底層部分、中間層部分和頂層部分；
4、底層部分連接中間層部分底端面，頂層部分連接中間層部分頂端面；
5、底層部分具有支撐底板、輔助風機和噴霧裝置，支撐底板具有裝配接口，噴霧裝置和輔助風機對應裝配接口位置安裝在支撐底板上；噴霧裝置具有中空管道，中空管道側壁表面開設有多個噴霧出口；
6、中間層部分由多層單層支架沿豎直方向堆疊拼接成型，單層支架具有支撐板，支撐板四邊邊緣位置固定有支撐柱；支撐板表面中間位置開設有長方形槽；噴霧出口在水平面上的正投影落入長方形槽在水平面上的正投影區域內；
7、頂層部分具有收集罩，收集罩底端邊緣連接在頂端單層支架外側面上，收集罩內壁面形成匯聚空間，收集罩頂部開設排氣開口。
8、支撐柱內部形成中空內腔，支撐柱頂端面向上凸起形成定位凸臺，在沿豎直方向堆疊的相鄰兩個單層支架中，位于下方位置的單層支架具有的定位凸臺插入位于上方位置的單層支架具有的中空內腔內完成拼接裝配。
9、支撐底板底面固定有滾輪；噴霧裝置具有兩條中空管道，兩條中空管道相互平行排列，兩條中空管道固定在支撐底板邊緣位置；裝配接口具有插槽結構，輔助風機底部設置有插接件，輔助風機具有的插接件插入裝配接口具有的插槽結構內。
10、支撐板表面位于長方形槽四周邊緣位置開設有多個細長孔，長方形槽和細長孔沿豎直方向貫穿支撐板；支撐板表面中間位置固定有氣流分隔板，氣流分隔板垂直于支撐板表面，氣流分隔板將單層支架內部分隔為第一獨立空間和第二獨立空間。
11、排氣開口邊緣連接沿豎直方向可伸縮的波紋導流筒。
12、本發明第一方面技術方案采用多層單層支架沿豎直方向堆疊拼接形成中間層部分，根據加熱爐內部空間尺寸調整單層支架層數數值，滿足不同數量乘用車發動機鋁缸體的裝載需求；
13、中空管道開設有噴霧出口，噴霧出口在水平面上的正投影與支撐板表面開設的長方形槽在水平面上的正投影區域重合對齊，輔助風機運轉產生的氣流攜帶霧化液滴穿過長方形槽，氣流通道貫穿多層單層支架內部，冷卻介質進入乘用車發動機鋁缸體具有的主軸承座孔內部和缸孔內部，改變乘用車發動機鋁缸體的表面溫度數值；頂層部分安裝收集罩，收集罩將換熱后產生的高溫水汽定向匯聚并穿過排氣開口排出加熱腔室，避免高溫水汽擴散接觸加熱腔室內部零件。
14、本發明第二方面提供用于乘用車發動機鋁缸體的熱處理功能臺架的實施策略，應用于用于乘用車發動機鋁缸體的熱處理功能臺架，包括以下步驟：
15、熱處理功能臺架在運行投產流程之前執行參數標定流程，乘用車發動機鋁缸體放置在單層支架具有的支撐板表面上，溫度傳感器接觸乘用車發動機鋁缸體具有的主軸承座孔內壁面和缸孔內壁面，溫度傳感器通過線纜連接數據記錄中心；
16、滾輪在地面上滾動推進熱處理功能臺架進入加熱爐具有的加熱腔室內部，加熱管通電運行提升加熱腔室內部空氣溫度數值，乘用車發動機鋁缸體吸收熱量；
17、加熱管斷電停止運行，滾輪滾動推進熱處理功能臺架離開加熱腔室移動至外部冷卻工位，裝配輔助風機并連通外部水源后，再次推進至加熱腔室內部，輔助風機和噴霧裝置通電運行對乘用車發動機鋁缸體執行風淬流程，溫度傳感器采集乘用車發動機鋁缸體內部溫度數值并傳輸至數據記錄中心；
18、數據記錄中心計算降溫速率數值，降溫速率數值等于目標冷卻速率數值時控制終端提取輔助風機轉速數值和噴霧裝置輸出流量數值，控制終端將輔助風機轉速數值和噴霧裝置輸出流量數值寫入工藝數據庫內，熱處理功能臺架調取工藝數據庫內部數據對后續乘用車發動機鋁缸體執行熱處理流程。
19、熱處理功能臺架調取工藝數據庫內部數據對后續乘用車發動機鋁缸體執行熱處理流程，包括：
20、加熱管通電運行并釋放熱量，加熱腔室內部空氣溫度數值上升至固溶溫度標準數值，加熱管維持加熱腔室內部空氣溫度數值恒定，乘用車發動機鋁缸體在固溶溫度標準數值下經歷第一設定時長；
21、第一設定時長結束后加熱管斷電停止運行，滾輪在地面上快速滾動推進熱處理功能臺架離開加熱腔室并移動至外部冷卻工位；
22、在外部冷卻工位通過自動化機械臂將輔助風機具有的插接件插入裝配接口具有的插槽結構內，外部水源通過耐高溫快換接頭重新連接噴霧裝置，滾輪再次快速滾動推進熱處理功能臺架進入斷電且處于排風降溫狀態的加熱腔室內部；
23、控制終端調取工藝數據庫內部存儲的輔助風機轉速數值和噴霧裝置輸出流量數值，輔助風機和噴霧裝置根據工藝數據庫內部存儲的數值通電運行；
24、乘用車發動機鋁缸體溫度數值下降至室溫標準數值，輔助風機和噴霧裝置斷電停止運行；
25、滾輪再次滾動推進熱處理功能臺架離開加熱腔室并移動至外部冷卻工位，通過自動化機械臂使輔助風機具有的插接件脫離裝配接口具有的插槽結構，同時斷開噴霧裝置與外部水源的耐高溫快換接頭，并通過外接氣源向中空管道內部通入壓縮空氣吹掃排空殘留液體；
26、滾輪再次滾動推進卸載完畢的熱處理功能臺架進入加熱腔室內部，加熱管通電運行釋放熱量，加熱腔室內部空氣溫度數值上升至時效溫度標準數值，加熱管維持加熱腔室內部空氣溫度數值恒定，乘用車發動機鋁缸體在時效溫度標準數值下經歷第二設定時長，第二設定時長結束后加熱管斷電停止運行，滾輪滾動推進熱處理功能臺架離開加熱腔室。
27、加熱管斷電停止運行，滾輪滾動推進熱處理功能臺架離開加熱腔室之后，包括：
28、外部冷卻工位配備的自動化機械裝置在設定的淬火轉移時間閾值內，將輔助風機底部的插接件插入支撐底板頂面的裝配接口內完成裝配；
29、完成裝配后，滾輪再次快速滾動推進熱處理功能臺架進入處于斷電排風狀態的加熱腔室內部，波紋導流筒的頂端重新對準爐頂風機進風端；
30、外部水源通過耐高溫快換接頭向噴霧裝置具有的兩條中空管道內部注入液體，液體穿過中空管道側壁表面的多個噴霧出口并產生霧化液滴；
31、輔助風機通電運轉產生豎直向上的氣流，霧化液滴混入氣流內部，氣流與霧化液滴穿過多層單層支架內部，氣流穿過支撐板表面中間位置開設的長方形槽，氣流攜帶霧化液滴進入乘用車發動機鋁缸體內部具有的主軸承座孔和缸孔內；
32、霧化液滴接觸乘用車發動機鋁缸體表面并吸收熱量，霧化液滴吸收熱量后轉化為高溫水汽，高溫水汽隨氣流在多層單層支架內部豎直向上流動，高溫水汽與氣流進入多層單層支架頂端安裝的收集罩內部；
33、爐頂風機通電抽吸收集罩內部的高溫水汽與氣流，高溫水汽與氣流穿過收集罩頂端中心位置成型的排氣開口排出加熱腔室；
34、溫度傳感器實時采集乘用車發動機鋁缸體內部溫度數值，乘用車發動機鋁缸體內部溫度數值下降至室溫標準數值時，控制終端切斷輔助風機和噴霧裝置電源。
35、本發明第二方面技術方案通過執行參數標定流程提取輔助風機轉速數值和噴霧裝置輸出流量數值并寫入工藝數據庫，保障同批次產品的降溫過程一致性；執行固溶工藝工序和時效工藝工序時，輔助風機從支撐底板卸載分離并向中空管道內部通入壓縮空氣吹掃排空殘留液體，避免電氣部件受高溫損壞及管內液體汽化引發管道破裂危險；風淬流程中，通過自動化機械裝置裝配輔助風機，輔助風機和噴霧裝置運行產生混入霧化液滴的氣流，氣流攜帶霧化液滴進入乘用車發動機鋁缸體內部具有的主軸承座孔和缸孔內完成降溫，滿足高溫加熱承載和風淬定向導流的技術要求。
36、通過上述方案，獲得如下有益的技術效果：
37、本發明通過多層單層支架沿豎直方向堆疊拼接成中間層部分，支撐板表面中間位置開設長方形槽，中空管道側壁表面開設的噴霧出口在水平面上的正投影落入長方形槽在水平面上的正投影區域內，輔助風機運轉產生的氣流攜帶霧化液滴穿過長方形槽并進入乘用車發動機鋁缸體內部具有的主軸承座孔和缸孔內，改變乘用車發動機鋁缸體的表面溫度數值，防止乘用車發動機鋁缸體不同區域存在降溫速率差異。
38、本發明通過在支撐底板頂面固定具有插槽結構的裝配接口，輔助風機底部設置插接件，執行加熱工藝工序時插接件脫離插槽結構使輔助風機從支撐底板上卸載分離，并利用外接氣源向中空管道內部通入壓縮空氣吹掃排空殘留液體，避免輔助風機停留在加熱腔室內部受熱損壞，避免中空管道內部液體受熱急劇汽化發生破裂。
39、本發明通過在頂端單層支架外側面連接收集罩，收集罩頂部開設排氣開口，排氣開口連通波紋導流筒，霧化液滴吸熱轉化形成的高溫水汽隨氣流向上進入收集罩內部，收集罩四周側壁面阻擋高溫水汽向水平兩側運動，引導高溫水汽穿過排氣開口與波紋導流筒排出加熱腔室，避免高溫水汽接觸加熱腔室側壁面上安裝的加熱管。