SU961163A1 - Устройство дл индукционного нагрева кольцевых заготовок - Google Patents

Description

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в качестве устройства для нагрева кольцевых заготовок при их формообразовании

Известна установка для индукцион- 5 но-контактного нагрева заготовок прямолинейной или другой незамкнутой формы, где заготовка использована в качестве вторичной обмотки (одновитковой) трансформатора, включающая кон- Ю тактные перемычки, соединяющие последовательно две или несколько заготовок в кольцо П ].

Однако на такой установке нельзя 15 осуществлять нагрев кольцевых заготовок из-за неразъемного пакета из трансформаторного железа, так как последний имеет замкнутую форму, охватывающую катушку, выполненную из двух раздельных частей, между которыми и вставляются-две заготовки, соединенные по концам перемычками.

Наиболее близким к изобретению является устройство для индукционного нагрева кольцевых заготовок, содержащее разъемный магнитопровод выполненный в виде ярма П-образной части с обмоткой переменного тока, один из стержней которой предназначен для охвата нагреваемой заготовкой [2 ].

Однако известное устройство не обеспечивает равномерный нагрев детали , необходимый для осадки торца крупногабаритной кольцевой обечайки из труднодеформируемого материала, так как при этом необходимо непрерывное вращение заготовки, которая неподвижна и к тому же размещена в корпусе, препятствующем взаимодействию давильного инструмента и заготовки.

Цель изобретения - повышение равномерности нагрева деталей.

Поставленная цель достигается тем, что ярмо выполнено в виде кольца набора радиальных пакетов пластин и установлено на подвижной опоре, а Побразная часть установлена перпенди· куларно кольцу с зазором от него и выполнена подвижной во взаимно перпендикулярных плоскостях. ₅

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - тоже, вид в плане; на фиг. 3 схема крепления заготовки; на фиг. 4 - то же, вид в плане. *0

Устройство содержит корпус 1, закрепленный соосно с опорой 2 поворотного устройства (не показано), на котором также соосно установлена заготовка 3 посредством радиально под- ,5 вижных в пазах 4 направляющих 5 зажимных элементов в виде колодок 6 с винтовыми упорами 7· В корпусе 1 концентрично опоре 2 вмонтировано кольцо 8, представляющее собой пакет ра- 20 диально установленных пластин 9 из. трансформаторной стали, образующих в совокупности кольцевой магнитопровод, являющийся замыкающим ярмом для Побразного магнитопровода 10, который 25 в свокР очередь снабжен первичной обмоткой 11, подключенной к источнику тока, и вторичной обмоткой в виде заготовки 3. Между направляющими 5 и ярмом 8 проложена диэлектрическая про₃₀ кладка 12, через которую направляющая 5 жестко скреплена с корпусом 1. Магнитопровод 10 закреплен штангой 13 на кронштейне 14 (показано схематично) с возможностью поворота и возвратнопоступательного перемещения во вза- ³⁵ имно перпендикулярных направлениях вдоль осей Х-Х и Y-Y. Между ним и ярг. мом 8 в рабочем·положении установлен зазор сА . С противоположной к нему стороны относительно оси вращения опоры 2 находится давильный узел с осаживающим роликом 15 и удерживающим стенку заготовки 3 от бокового смещения в процессе осадки роликом 16. ⁴⁵

Устройство работает следующим образом.

На корпус 1 устанавливается заготовка 3 в колодки 6 и известными методами выверяется ее соосность с опо-⁵⁰ рой 2. После выверки она зажимается элементами 7 в четырех точках. Колодки 6 в пазах 4 направляющих 5 могут свободно перемещаться, т. е. выполнены плавающим (фиг. 3), в них за- ⁵⁵ крепляется заготовка 3 как в прищепках. После закрепления и фиксации заготовки 3 магнитопровод 10 поворо.

том штанги 13 на кронштейне 14 опускается вниз и одновременно перемещается радиально так, что его П-образной полостью охватывается стенка заготовки 3 на дуговом участке,¹т. е. он выставляется на определенный типоразмер детали. Между магнитопроводом 10 и кольцом 8 устанавливается зазор (У¹, т. е. между его П-образным основаУ нием и торцовой поверхностью кольца 8. Величина зазора в¹ колеблется в пределах 0,5~2 мм из условия обеспечения минимальных потерь магнитного потока 41 в замыкающемся через кольцо 8 контура магнитопровода 10. Последний по ширине выполнен уже ширины кольца 8 в целях регулировки на' различный типоразмер. После установки магнитопровода 10 на зазоре & с противоположной к нему стороны относительно оси вращения опоры 2 к стенке заготовки 3 подводится давильный узел станка (не показан) в виде роликов 15 и 16. Опора 2 приводится во вращение, а вместе с ней и заготовка 3. Включается питание первичной обмотки 11, которое может быть осуществлено на частотах 50^_Ю00 Г. Происходит равномерный по толщине стенки заготовки 3 нагрев ее материала токами, наводимыми в ней, как во вторичной обмотке трансформатора, магнитным потоком М, проходящим через П-образный магнитопровод 10, зазор сЛ и кольцо 8. Кольцо 8 представляет собой пакет пластин из трансформаторной стали, соединенных в свою очередь, с медними пластинами, к которым приварены медные трубки для циркуляции охладителя ярма - воды (не показаны). На таком же принципе производится охлаждение и магнитопровода 10, выполненного шихтованным из отдельных пластин. По достижении необходимой температуры (температуры пластичное^ материала заготовки 3) поддерживают постоянство ее величины путем регулировки мощности на равновесном режиме либо ведут дискретное регулирование путем включения и отключения источника питания при наличии избыточной мощности. После этого давильный рогик 15 начинает осаживать торец А стенки заготовки 3 при непрерывном вращении последней вокруг своей оси, за счет чего обеспечивается постоянство величины температуры по всему периметру.

По окончании цикла осадки с получением необходимого профиля стенки

961163 6 на этом же устройстве производится съем напряжений в результате деформирования путем понижения температуры материала (например, -отжиг обечайки из ВТ-20 при 700-750°С с выдержкой

5-10 мин) и необходимой выдержки при этой температуре. После этого выключается питание первичной обмотки 11, выключается станок, отводятся ролики 15 и 16, отводится магнитопро-1° вод 10, раскрепляются прижимы 7 и заготовку 3, деформированную определенным образом, можно снимать с устройства.

Таким образом, изобретение позволяет производить формообразование <⁵ осадкой торца стенки кольцевой обечайки из труднодеформируемого материала за счет обеспечения равномерного по контуру нагрева.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано в качестве устройства дл  нагрева кольцевых заготовок при их формообразовании Известна установка дл  индукционно-контактного нагрева заготовок пр  молинейной или другой незамкнутой фо мы, где заготовка использована в качестве вторичной обмотки (одновитковой ) трансформатора, включающа  контактные перемычки, соедин ющие после довательно две или несколько заготовок в кольцо С1.: Однако на такой установке нельз  осуществл ть нагрев кольцевых заготовок из-за неразъемного пакета из трансформаторного железа, так как последний имеет замкнутую форму, охватывающую катушку, выполненную из двух раздельных частей, между которы ми и вставл ютс -две заготовки, соединенные по концам перемычками. Наиболее близким к изобретению  вл етс  устройство дл  индукционного нагрева кольцевых заготовок, содержащее разъемный магнитопровод выполненный в виде  рма П-образной части с обмоткой переменного тока, один из стержней которой лредназначен дл  охвата нагреваемой заготовкой 2 }. Однако известное устройство не обеспечивает равномерный нагрев детали , необходимый дл  осадки торца крупногабаритной кольцевой обечайки из труднодеформируемого материала, так как при этом необходимо непрерывное вращение заготовки, котора  неподвижна и к тому же размещена в корпусе , преп тствующем взаимодействию давильного инструмента и заготовки. Цель изобретени  - повышение равномерности нагрева деталей. Поставленна  цель достигаетс  тем, что  рмо выполнено в виде кольца набора радиальных пакетов пластин и 96 установлено на подвижной опоре, а Побразна  часть установлена перпен |И куларно кольцу с зазором от него и выполнена подвижной во взаимно пер пендикул рных плоскост х. На фиг, 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - схема креплени  заготовки; на фиг. - то же, вид в плане. Устройство содержит корпус 1, закрепленный соосно с опорой 2 поворот ного устройства (не показано), на котором также соосно установлена заготовка 3 посредством радиально подвижных в пазах k направл ющих 5 зажимных элементов в виде колодок 6 с винтовыми упорами 7. В корпусе 1 кон центрично опоре 2 вмонтировано кольцо 8, представл ющее собой пакет радиально установленных пластин 9 из трансформаторной стали, образующих в совокупности кольцевой магнитопровод  вл ющийс  замыкающим  рмом дл  Побразного магнитопровода 10, который ТВ cBOKf очередь снабжен первичной обмоткой 11, подключенной к источнику тока, и вторичной обмоткой в виде за готовки 3. Между направл ющими 5 и  рмом 8 проложена диэлектрическа  npo кладка 12, через которую направл юща 5 жестко скреплена с корпусом 1. Маг нитопровод 10 закреплен штангой 13 н кронштейне 1 (показано схематично) с возможностью поворота и возвратнопоступательного перемещени  во взаимно перпендикул рных направлени х вдоль осей Х-Х и Y-Y. Между ним и  р мом 8 в рабочем-положении установлен зазор сА . С противоположной к нему стороны относительно оси вращени  опоры 2 находитс  давильный узел с осаживающим роликом 15 и удерживающим стенку заготовки 3 от бокового смещени  в процессе осадки роликом 16. Устройство работает следующим образом . На корпус 1 устанавливаетс  заготовка 3 в колодки 6 и известными методами вывер етс  ее соосность с опо рой 2. После выверки она зажимаетс  элементами 7 в четырех точках. Колод ки 6 в пазах направл ющих 5 могут свободно перемещатьс , т, е. выполнены плавающим (фиг. З) в них закрепл етс  заготовка 3 как в прищеп ках. После закреплени  и фиксации заготовки 3 магнитопровод 10 поворо.том штанги 13 на кронштейне 1 опускаетс  вниз и одновременно перемещаетс  радиально так, что его П-образной полостью охватываетс  стенка заготовки 3 на дуговом участке,т. е. он выставл етс  на определенный типоразмер детали. Между магнитопроводом 10 и кольцом 8 устанавливаетс  зазор сЛ, т. е. между его П-образным основаУ нием и торцовой поверхностью кольца 8. Величина зазора ( колеблетс  в пределах 0, мм из услови  обеспечени  минимальных потерь магнитного потока 1 в замыкающемс  через кольцо 8 контура магнитопровода 10. Последний по ширине выполнен уже ширины кольца 8 в цел х регулировки на различный типоразмер. После установки магнитопровода 10 на зазоре сУ с противоположной к нему стороны относительно оси вращени  опоры 2 к стенке заготовки 3 подводитс  давильный узел станка (не показан) в виде роликов 15 и 16. Опора 2 приводитс  во вращение, а вместе с ней и заготовка 3- Включаетс  питание первичной обмотки 11, которое может быть осуществлено на частотах 50-1000 Г. Происходит равномерный по толщине стенки заготовки 3 нагрев ее материала токами, наводимыми в ней, как во вторичной обмотке трансформатора, магнитным потоком М, проход щим через П-образный магнитопровод 10, зазор сО-и кольцо 8. Кольцо 8 представл ет собой пакет пластин из трансформаторной стали, соединенных в свою очередь, с медними пластинами, к которым приварены медные трубки дл  циркул ции охладител   рма - воды (не показаны). На таком же принципе производитс  охлаждение и магнитопровода 10, выполненного шихтованным из отдельных пластин. По достижении необходимой температуры (температуры пластичносу материала заготовки 3) поддерживают посто нство ее величины путем регулировки мощности на равновесном режиме либо ведут дискретное регулирование путем включен   и отключени  источника питани  при наличии избыточной мощности. После этого давильный рогик 15 начинает осаживать торец А стенки заготовки 3 при непрерывном вращении последней вокруг еврей оси, за счет чего обеспечиваетс  посто нство величины температуры по всему периметру. По окончании цикла осадки с получением необходимого профил  стенки 596 на этом же устройстве производитс  съем напр жений в результате деформировани  путем понижени  температуры материала (например, -отжиг обечайки из ВТ-20 при 700-750°С с выдержкой 5-10 мин) и необходимой выдержки при этой температуре. После этого выключаетс  питание первичной обмотки 11, выключаетс  станок, отвод тс  ролики 15 и 16, отводитс  магнитопровод 10, раскрепл ютс  прижимы 7 и за7 готовку 3 деформированную определенным образом, можно снимать с устройства. Таким образом, изобретение позвол ет производить формообразование осадкой торца стенки кольцевой обечайки из труднодеформируемого материала .за счет обеспечени  равномерного по контуру нагрева. Формула изобретени  Устройство дл  индукционного нагрева кольцевых заготовок, содержащее 3 разъемный магнитопровод, выполненный в виде  рма, и П-образной части с обмоткой переменного тока, один из стержней которой предназначен дл  охвата нагреваемой заготовкой, отличающеес  тем, что, с целью повышени  равномерности нагрева,  рмо выполнено в виде кольца из набора радиальных пакетов пластин и установлено на подвижной опоре, а П-образна  масть установлена перпендику .л рно к кольцу с зазором от него и выполнена подвижной во взаимно перпендикул рных плоскост х. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторскоесвидетельство СССР № U7699, кл. Н05 В 5/08, I960.
2. 2.Авторскоесвидетельство СССР № , кл. Н05 В 6/36, 1969.

   ХФиг 1 /

   «VI

   тШг

   7

   дан