CS230137B1 - Method of cumulative surface hot forming and device to perform the method - Google Patents

Description

Vynález sa týká spósobu a zariadenia na kumulativně povrchové tepelné tvárněnie.The present invention relates to a method and apparatus for cumulatively surface thermoforming.

Doteraz známe spósoby tvárnenia s celoobjemovým ohrevom polovýrobku majú teplotný spád smerom von z telesa, čo vyvolává vnútorné pnutia, ktoré spolu s nehomogénnym rozložením přetvoření, a tým aj doplňkovými tahovými pnutiami vyvolávajú trhliny, najma u legovaných ocelí s nižéou plasticitou.The known forming processes with the bulk heating of the semi-finished product have a temperature gradient outwardly from the body, which causes internal stresses which, together with the inhomogeneous distribution of deformation and hence additional tensile stresses, cause cracks, especially in alloy steels with lower plasticity.

Hoře uvedené nedostatky sa odstránia spósobom a zariadením na kumulativně povrchové tepelné tvárnenie podl’a vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že po postupnom tvarovo diferencovanou! ohřeve polovýrobku sa najprv predohreje nízkofrekvenčným ohrevom termopevný kaliber. Potom indufctorom sa ohřeje povrchová vrstva polovýrobku, pričom sa súčasne ohrleva termopevný kaliber. Nakoniec ohriata povrchová vrstva polovýrobku sa tvaruje tvarovým termopevným kalibrom a připadne ďalej sa spracováva tepelne pod tlakom. K podstatě patří aj to, že v zariadení na vykonávanie spósobu medzi nízkofrekvenčně objemovo predohrlaty tvarový termopevný kaliber a povrchová vrstvu predhotoveného polovýrobku uloženého v ráme je vložený induktor. Tento je tvarovo zhodný s povrchom polovýrobku. Induktor je přívodnými trubkami úchytený na priestorový manipulačný robot. Přívodně trubky induktora sú cez kontakty napojené na vysokofrekvenčný zdroj a měnič frekvencie.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the method and apparatus for the cumulatively surface thermal forming according to the invention, which is based on the fact that after a gradual shape differentiation! heating of the semi-finished product is first preheated by the low-frequency heating of the thermosetting caliber. Thereafter, the surface layer of the blank is heated by the inductor while simultaneously heat-sealing the caliber. Finally, the heated surface layer of the semi-finished product is shaped by means of a thermally stable caliber and optionally further heat-treated under pressure. Essentially, in the apparatus for performing the method, between the low-frequency volume pre-gullet, the shaped thermosetting caliber and the surface layer of the preformed blank embedded in the frame is an inductor. This is identical in shape to the surface of the blank. The inductor is attached to the spatial manipulation robot by supply pipes. The inductor tubes are connected to the RF source and frequency converter via contacts.

230 137230 137

Spdsobom a zarladěním na kumulativně povrchové tepelné tvárnenle riadené povrchové- termomechanlcké účinky,často aj v nadváznosti na konečné tepelné spracovanie pod tlakom,vyvolajú požadované pretvárnenie členitej plochy polovýrobku na konečný tvar. zároveň sa zjemní štruktúra povrchovej vrstvy, čím sa dosiahne vysoka pevnost a húževnatost pri intenzívnom zabrzdění, respektive uzatváraní povrchových necelistvostí a porúch· /By adjusting and aligning to the cumulatively surface thermoforming, the controlled surface-thermo-mechanical effects, often also following the final heat treatment under pressure, induce the desired deformation of the rugged surface of the blank to the final shape. at the same time, the structure of the surface layer is softened, which achieves high strength and toughness with intensive braking or closing of surface imperfections and failures · /

Na pripojenom výkrese je znázorněný příklad použitia spčsobu a zariadenie na kumulativně povrchové tepelné tvárnenie podTa vynálezu, kde na obr. 1 je nárysný pohlad na zariadenie a na obr. 2 je pódorysný pohTad na induktor.The accompanying drawing shows an example of the use of the method and apparatus for the cumulatively surface thermal forming according to the invention, wherein in FIG. 1 is an elevational view of the device; and FIG. 2 is a plan view of an inductor.

V tomto příklade ide o kalibrovanie dutiny polovýrobku 4» ktorý je uložený v ráme 2· Na obr· ¹ «3® znázorněný nízkofrekvenčně objemovo predohrievaný tvarovaný termopevný kaliber 2 a pod ním sa nachadzajúci polovýrobok 4» vložený v ráme 5· Medzi tvarový termopevný kaliber 2 a povrchová vrstvu j predhotovenej dutiny polovýrobku 4 je vložený induktor 2, tvarovo podobný povrchu dutiny polovýrobku 4. Induktor 1 je prívodnými trubkami 6 uchytený na priestorový manipulačný robot a* Přívodně trubky 6 induktora 1 sú vybavené kontaktami 7 na pripojenie vysokofrekvenčného zdroja a meniča frekvencie.In this example, it is a calibration of the cavity of the blank 4 ' which is embedded in the frame 2. FIG. ¹ ' 3 ' shows a low-frequency pre-heated preformed thermoformed caliber 2; and the surface layer of the preformed cavity of the blank 4 is inserted by an inductor 2, similar in shape to the surface of the cavity of the blank 4. The inductor 1 is attached to the spatial manipulation robot by the feed tubes 6;

Spdsob a zariadenie je využitelné pri výrobě a renovácii tvarovo přesných povrchov výrobkov s defektami z ocelí po naváraní, odlievaní a lisovaní z práškov, alebo obrábaných koncentrovanou elektrickou energiou· Kumulatívnym povrchovým tepelným tvárněním s rladěnými mechanickotepelnými superpozičnými účinkami sa tvárni povrchová vrstva polovýrobku alebo výrobku, pričom sa spresňujú rozměry, uzatvárajú sa necelistvosti a trhliny, zjemňuje sa štruktúra povrchovej vrstvy a upravujú sa jej mechanické vlastnosti, najma odolnost proti opotrebeniu·The method and apparatus can be used in the manufacture and renovation of precision-shaped surfaces of products with steel defects after welding, casting and pressing of powders or machined with concentrated electric energy · Cumulative surface heat treatment with tuned mechanical heat superposition effects. dimensions are refined, imperfections and cracks are closed, the structure of the surface layer is refined and its mechanical properties are modified, in particular wear resistance ·

Claims (2)

PREDMET VYNÁLEZU 230 137OBJECT OF THE INVENTION 230 137 1. Spdsob kumulatívneho povrchového tepelného tvarnenia predohriatych vrstiev povrchu polovýrobku vyznačujúci sa tým, že po postupnom tvarovo diferencovanom ohřeve polovýrobku • /4/ sa najprv predhreje nízkofrekvenčným ohrevom tvarový termopevný kaliber /2/ a potom induktorom /1/ sa ohřeje povrchová vrstva /3/ polovýrobku /4/, pričom sa súčasne ohrieva tvarový termopevný kaliber /2/ a potom povrchová vrstva /3/ polovýrobku /4/ sa tvaruje predohriatym tvarovým termopevným kalibrom /2/ a připadne ďalej sa spracováva tepelne pod tlakom.Method for the cumulative surface thermoforming of pre-heated layers of a semi-finished product surface, characterized in that after successively differentiated heating of the semi-finished product (4), the thermoformed caliber (2) is first preheated by low frequency heating and then inductor (1) of the blank (4), whereby the thermoformed caliber (2) is simultaneously heated, and then the surface layer (3) of the blank (4) is shaped by a preheated thermoformed caliber (2) and optionally further processed thermally under pressure. 2. Zariadenie na vykonávanie spdsobu podl’a bodu 1 vyznačujúcé sa tým, že medzi nízkofrekvenčně objemovo predohrievaný tvarový termopevný kaliber /2/ a povrchovú vrstvu /3/ polovýrobku /4/ uloženého v ráme /5/ je vložený induktor /1/ tvarovo podobný povrchu polovýrobku /4/, s prívodnými trubkami /6/, s kontaktami /7/ na připojenie vysokofrekvenčného zdroja a meniča frekvencie, pričom přívodně trubky /6/ induktora /1/ sú uchytené na priestorový manipulačný robot /3/.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that an inductor (1) similar in shape to the shape of the thermoformed caliber (2) and the surface layer (3) of the blank (4) embedded in the frame (5) is inserted between the low-frequency bulk. with a feed tube (6), with contacts (7) for connecting a high-frequency source and a frequency converter, the feed tubes (6) of the inductor (1) being attached to the spatial handling robot (3).