Станок для закалки деталей с индукционного нагрева

Станок для закалки деталей с индукционного нагрева

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СТАНОК ДЛЯ ЗАКАЛКИ ДЕТА- ' ЛЕЙ С ИВДУКЦИОННОГО НАГРЕВА, содержащий закалочный контур с приводом перемещения и механизмом установки индуктора в любой плоскости относительно закаливаемой детали, состоя- •щий из взаимно перпендикулярных направляющих типа цилиндрических скалок и рамок, на которых укреплен индуктор с контактными роликами, имеющими ' возможность перемещения относитель- ' но индуктора, отличающи Й- с я тем, что, с целью обеспечения 'универсальности станка, часть скалок сйабжена механизмом поворота и _нап-равляющими втулками, при этом рамки расположены на скалках с возможностью осевого перемещения и на одной иэ них установлен кронштейн с возможностью поворота, причем индуктор и контактные ролики укреплены на кронштейне..2.Станок по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем,что, с целью обеспечения возможное'» и регулировочных перемещений контактных роликов отно- .сительно индуктора, кронштейн снабжен замками с цилиндрическими цапфами, при этом ролики укреплены на цапфах.3.Станок по п» 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью обеспечения надежного контакта с закали-'ваемым профилем любой конфигурации, рабочая поверхность контактных роликов вьтолнена сферической.4.Станок по п. 1, отличающийся тем, что, с целью осуй(ествления повор!ота скалок с рамками и осевого перемещения рамки, рамка снабжена направляющими роликами, взаимодействующими Со скалками, а механизм поворота содержит рукоятку, с червяком, связанную со скалкой посредством сектора и рычага.i(Лсь >&^ьь"1>&

„„SU„„646844

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 С 21 D 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТОЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21,) 2057846/02 (22) 30.08.74 (46) 23.09.85. Бюл. Я - 35 (72) Я.М.Топопольский, Э.В.Гуревич, P.Ä.Àðîí, И.С.фукс и А.М.Богуславский (71) Всесоюзный проектно-конструкторский институт сварочного производства (53) 621.783(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 372282, кл. С 21 D 1/12, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

11= .422775, кл. С 21 D 1/12, 1972, (54) (57) 1. СТАНОК ДЛЯ ЗАКАЛКИ ДЕТАЛЕЙ С ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА, содержащий эакалочный контур с приводом перемещения и механизмом установки индуктора в любой плоскости относительно закаливаемой детали, состоя:щий из взаимно перпендикулярных направляющих типа цилиндрических скалок. и рамок, на которых укреплен индуктор с контактными роликами, имекщими возможность перемещения относительно индуктора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения универсальности станка, часть скалок снабжена механизмом поворота и направляющими втулками, при этом рамки расположены на скалках с возможностью осевого перемещения и на одной иэ них установлен кронштейн с возможностью поворота, причем индуктор и контактные ролики укреплены на кронштейне.

2. Станок по п. 1, о т л и ч аю шийся тем,что, с целью обеспечения возможнос;и регулировочных перемещений контактных роликов отно.сительно индуктора, кронштейн снабжен замками с цилиндрическими цапфами, при этом ролики укреплены на цапфах.

3. Станок по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения надежного контакта с закаливаемым профилем любой конфигурации, рабочая поверхность контактных роли- ков выполнена сферической.

4. Станок по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью осуществления поворота скалок с рамкамй и осевого перемещения рамки, рамка снабжена направляющими роликами, взаимодействующими со скалками, а механизм поворота содержит рукоятку, с червяком, связанную со скалкой посредством сектора и рычага.!

646844

Предлагаемый станок относится к устройствам для индукционного нагре1ва и предназначен для поверхностной закалки деталей различной конфигурации. 5

Известен станок для закалки де.талей с индукционного нагрева, содержащий закалочный контур с приводом перемещения и механизмом установ10 ки индуктора в любой плоскости относительно эакаливаемой детали, состоящим из взаимно перпендикулярных направляющих типа цилиндрических скалок и рамок, на которых укреплен индуктор с контактными роликами, имеющими возможность перемещения бтносительно индуктора.

Такая конструкция механизма установки индуктора имеет ряд недостатков.

Сферическая опора механизма установк индуктора имеет большие размеры, так как в пространстве, ограниченном сферой, установлен трансформа-.ор с системой направляющих. Изготовление сферических поверхностей таких габаритов с условием получения доста точно большой точности является сложной технологической задачей.

Для поворота сферы больших габаритов и, следовательно, большого веса требуется приложить большое усилие, что значительно затрудняет настройку зазора между индуктором и деталью.

Установка трансформатора в пространстве, ограниченном сферой, за- 35 трудняет доступ к нему и ухудшает условия его эксплуатации, а установка воздушных трансформаторов (без магнитопровода) в сферу невозможна из-sa внешних магнитных полей, приводящих 40 к нагреву сферы.

Описанная конструкция механизма установки индуктора предусматривает при замене закаливаемой детали смену не только индуктора но и контактных 45 роликов, т.е. каждой детали cooòâåòствует своя индукторная каретка (индуктор с роликами).

Изготовление такой оснастки целесообразно только при закалке крупных 50 серий одинаковых деталей.

Целью изобретения является обеспечение универсальности.

Для достижения поставленной цели в предложенном станке часть скалок 55 снабжена механизмом поворота и направляющими втулками, рамки расположены на скалках с возможностью осево ro перемещения, на одной иэ рамок установлен кронштейн с воэможностью поворота, а индуктор и контактные ролики укреплены на кронштейне.

Кронштейн снабжен замками с цилиндрическими цапфами, а ролики укреплены на цапфах.

Рабочая поверхность контактных роликов выполнена сферической.

Рамка снабжена направляющими роликами, взаимодействующими со скалками, механизм поворота содержит рукояту с червяком, связанную со скалкой посредством сектора и рычага.

На фиг. I изображен предложенный станок, общий вид; на фиг. 2 — схема механизма поворота подвижной рамки; на фиг. 3 — вариант замка для фиксации цилиндрических цапф контакт-. ных роликов в разрезе на фиг. 4— направляющая втулка в разрезе; на фиг. 5-10 — примеры установки кон-. тактных роликов на закаливаемые поверхности различной конфигурации; на фиг. 11 — пример установки контактных роликов при закалке сложного профиля по копиру, е

На станине 1 установлена колонна 2 с закалочным контуром 3. Рабочие и регулировочные перемещения вдоль направляющих станины 1 колон-. на 2 получает от привода 4, состоящего из электродвигателя .с регулируемой скоростью редуктора, вращающегося ходового винта и гайки, закрепленной на колонне 2.

Для рабочих и регулировочных перемещений контура 3 по направляющим колонны 2 установлен привод 5, аналогичный по конструкции приводу 4, с вращающимся винтом и гайкой, закрепленной на каретке 6.,Для регулировочных перемещений контура 3 поперек направляющих колонны установлен винтовой привод 7.

В корпусе 8 контура 3 установлена конденсаторная батарея 9, связанная гибкой шиной 10 с закалочным трансформатором 11, который укреплен на механизме 12 установки индуктора. Механизм 12 снабжен контактными роликами 13, у которых для обеспечения надежного контакта с закаливаемым профилем любой конфигурации рабочая поверхность 14 выполнена по сфере. Контактный ролик 13 устанавливается на цилиндрических цапфах 15 в замках t6. Замки 16 ус3 64684 тановлены с возможностью регулировочных перемещений на кронштейне 17,: предназначенном для крепления индуктора 18 и трансформатора 11, с .язанных между собой шиной 19. При применении для закалочного станка радйочастоты на кронштейне 17 может крепиться только индуктор 18, а трансформатор 1 1 устанавливается неподвижно в корпусе 8 контура 3 и связывает- 10 ся гибкой шиной 19 с индуктором 18.

В этом случае шина 10 может быть жесткой.

Механизм установки индуктора содержит взаимно-перпендикулярные нап- 15 равляющие, выполненные в виде двух пар цилиндрических скалок. Одна пара цилиндрических скалок 20 и 21, на которых с возможностью поворота и осевого перемещения установлена под-- gO внжная рамка 22 с направляющими втулками 23 и направляющими роликами 24, укреплена в стенках механизма 12, Другая пара цилиндрических скалок 25 и 26, на которых аналогично подвиж. ной рамке 22 установлена подвижная рамка 27 со своими направляющими втулками 23 и направляющимй роликами 24, укреплена на стенках рамки 22. I

На рамке 27 с возможностью повоЗо рота вокруг оси 28, расположенной перпендикулярно плоскости йеремеще ния рамки 27„ установлен кронштейн 17..

Для обеспечения легкого и плавного поворота рамок 22 и 27 вокруг соответствующих скалок 21, 26 скалки 20, 25 жестко укреплены на поворотных рычагах 29 и снабжены червячным сектором 30, связанным с червяком 31 рукоятки поворота 32,. а втулки 23. контактируют со скалками 21, 26 через шариковый сепаратор 33.

Для поворота кронштейна 17 вокруг оси 28 на рамке 27 установлена рукоятка поворота 34 с регулировочным винтом, а на кронштейне 17 — &ай- . ка 35.

Для обеспечения регулировочных перемещений вдоль скалок 20, 21, 25, 26 рамки 22 и 27 упруго прижаты к соответствующим регулировочным винтам рукояток поворота 36, которые установлены иа стенках механизма 12 . и рамки 22. Для осуществления прижи- >> ма рамок 22 и 27 при настройке к регулировочным винтж рукояток 36, а при работе контактных роликов 13 к

4 4 закаливаемой поверхности, на рамке 22 установлены пневмоцилиндры 37, 38 взаимодействующие с упорами 39, укрепленными на корпусе механйз.ма 12, а на скалке 26 установлена пружина 40, взаимодействующая с упо« ром 41 и рамкой 27.

Такая конструкция устройства обеспечивает возможность йндуктору 18 поворачиваться вокруг трех взаимно перпендикулярных осей, образованных осью 28 и скалками 21, 26, а также перемещаться в двух взаимно пер ендикулярных направленйях вдоль скалок 21 и 26.

Перед началом работы на кронштейн 17 крепится индуктор 18, соответствующий конфигурации закациваемого профиля деталй 42. Индуктор 18 соединяется c:" ðééñôoðìàòîðîì 11 шиной 19 По команде с пульта управления (на черт. не показан) s пневмоцилиидр 37 подается воздух, При этом шток пневмоцилиндра 37 выдвигается, давит на упор 39, и рамка 22, перемещаясь на своих направ,ляющих втулках 23 и роликах 24:по скалкам 20, 21, прижимается к регрлировочному винту рукоятки поворота 36.

Под давлением пружины 40 на упор 41

1рамка 27, перемещаясь на втулках 23 и роликах 24 по скалкам 25, 26, прижимается к своему регулировочному винту рукоятки поворота 36, Деталь 42 устанавливается перед стан" .ком на приспособлении (на черт. не показано) таким образом, чтобы закаливаемая поверхность была обращена к индуктору 18. По команде с пульта управления соответствующие приводы 4,5,7 перемещают колонну 2 по станине 1, каретку б по колонне 2 и закалочный контур 3 по каретке 6, подводя индуктор 18 к закаливаемой поверхности.

Настройка зазора между индуктором 18 и деталью 42 осуществляется вращением рукояток поворота 32, 34 и 36.

Вращением рукоятки поворота 32 через червяк 31 и червячный сектор 30 производится поворот рычагов 29 с жестко закрепленной на них скалкой 20 или 25. (см. фиг. 2). Перемещение скалок 20 и 25 по дуге вокруг осй поворота рычагов 29 приводит к повороту соответствующих рамок 22 и 27, которые своими нап646844

10

25

50 равляющими роликами 24 охватьп ают соответствующие скалки 20 и 25, а направляющими втулками 23 через шариковые сепараторы 33 установлены с воэможностью осевого и углового перемещения на соответствующих скал,ках 21 и 26.

Таким образом, поворот рамок 22 и 26, а следовательно, и индуктора 18, который связан с рамками 22 и 27 через кронштейн 17 и ось 18, осуществляется вокруг взаимно перпендикулярных осей скалок 21 и 26..

Вращением рукоятки поворота 34 с регулировочным винтом, взаимодействующим с гайкой 35, производится поворот кронштейна 17 с индуктором 18 вокруг оси 28. При этом для устранения перекосов опорная полка кронштейна 17 поддерживается кронштейнами с катками 43.

Несмотря на большие массы индук-, тора 18 и трансформатора 11, а также сопротивление гибкой шины 10, легкость и плавность поворота рамок 22 и 27 обеспечивается примене- нием червячной пары 30 и 31 в сочетании с шариковым сепараторо 33.

Таким образом, вращением рукояток поворота 32, 34 обеспечивается поворот индуктора 18 вокруг трех взаимно перпендикулярных осей и, следовательно, полное угловое совмещение профиля индуктора с профилем эакаливаемой детали.

После того как произведено угловое совмещение профиля индуктора 18 с профилем закаливаемой детали 42, производят установку технологическо- 40 го зазора между индуктором и закаливаемым профилем вращением рукояток поворота 36,.

При взаимодействии пружины 40 и пневмоцилиндра 37 с соответствующими регулировочными винтами рукояток поворота 36 рамки 22 и 27 перемещаются по соответствующим взаимно перпендикулярным скалкам 20, 21, 25 и 26, а следовательно, перемещается и индуктор 18.

После установки и проверки техно.логического зазора в контакт с закаливаемой поверхностью вводятся сферические поверхности 14 контактных роликов 13 и зажимаются по цилиндрическим цапфам 15 в замках 16.

Количество одновременно используемых роликов 13 и замков 16, а также их расположение в пространстве определяются конфигурацией закаливаемого профиля.

На фиг, 3 показан пример исполнения замка 16, обеспечивающего продольное и угловое перемещение цилиндрической цапфы 15.

Постоянный контакт между роликами 13 и профилем закаливаемой детали обеспечивается пружиной 40 и пневмоцилиндром 37 или 38, которые включаются с пульта управления в зависимости от схемы расположения контактных роликов (см. фиг. 5, 6, io и 11).

В отдельных случаях, аналогичных показанным на фиг. 7, 8 и 9, пневмоцилиндры 37 и 38 в работе не участвуют, а контакт между роликами 13 и профилем закаливаемой детали обеспечивается только пружиной 40.

После того как все установочные

О операции произведены, под действием привода 5 индуктор 18 перемещается в положение "начало закалки". По команде с пульта управления включается привод 5, который обеспечивает установленную закалочную скорость и перемещает индуктор вдоль закаливаемой поверхности. Пружина 40 н пневмоцилиндры 37, 38 обеспечивают постоянный контакт роликов 13 с профилем закаливаемой детали 42 и, следовательно, постоянный зазор индуктор-деталь.

Если закаливаемая поверхность расположена не параллельно направле4 нию перемещения индуктора 18, под действием пружины 40 и пневмоцилиндров 37 или 38 происходит перемещение подвижных рамок 22, 27 вдоль соответствующих взаимно перпендикулярных скалок 20, 21 25 и 26, что, в свою очередь, обеспечивает постоянный контакт роликов 13 с профилем закаливаемой детали и, следовательно, постоянство зазора индуктор-деталь.