Устройство для индукционного нагрева кольцевых заготовок

Устройство для индукционного нагрева кольцевых заготовок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автор изобретения

М. А. Данилов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДУКЦИОННОГО НАГРЕВА

КОЛЬЦЕВЫХ ЗАГОТОВОК

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

Известна установка для индукционно-контактного нагрева заготовок прямолинейной или другой незамкнутой формы, где заготовка использована в качестве вторичной обмотки {одновитковой) трансформатора, включающая кон- 10 тактные перемычки, соединяющие последовательно две или несколько заготовок в кольцо Е1 3.

Однако на такой установке нельзя 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 вы. пслненный в виде ярма П-образной части с обмоткой переменного тока, один из стержней которой преднаэна чен для охвата нагреваемой заготовкой .L2 ).

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

3 96116 установлено на подвижной опоре, а Побразная часть установлена перпенди. куларно кольцу с зазором от него и выполнена подвижной во взаимно перпендикулярных плоскостях.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 — то же, вид в плане; на фиг. 3 - схема крепления заготовки; на фиг. 4 - то же, вид в плане. 10

Устройство содержит корпус 1, закрепленный соосно с опорой 2 поворотного устройства (не показано), на котором также соосно установлена заготовка 3 посредством радиально подвижных 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 в свою".очередь снабжен первичной обмоткой 11, подключенной к источнику тока, и вторичной обмоткой в виде заготовки 3. Между направляющими 5 и ярмом 8 проложена диэлектрическая про-0 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 вза35 имно перпендикулярных направлениях вдоль осей Х-Х и Y-Y. Между ним и яр:-. мом 8 в рабочем положении установлен зазор d . С противоположной к нему

40 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.

Устройство работает следующим образом.

На корпус 1 устанавливается заготовка 3 в колодки 6 и известными ме" тодами выверяется ее соосность с опо- 0 рой 2. После вывврки 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 закрепляется заготовка 3 как в прищепках. После закрепления и фиксации заготовки 3 магнитопровод 10 поворотом штанги 13 на кронштейне 14 опускается вниз и одновременно перемещается радиально так, что его П-образной полостью охватывается стенка заготовки 3 на дуговом участке, т. е. он выставляется на определенйый типоразмер детали. Между магнитопроводом

10 и кольцом 8 устанавливается зазор т. е. между его П-образным основаЧ нием и торцовой поверхностью кольца

8. Величина зазора о. колеблется в пределах 0,5-2 мм из условия обеспечения минимальных потерь магнитного потока Ф1 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 б 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 50-1000 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 d" 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 пластичности 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

1. Авторское свидетельство СССР

>0 и 147699, кл. Н 05 В 5/08, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

N 304711, кл. H 05 В 6/36, 1969.

5 9611 на этом же устройстве производится съем напряжений в результате деформирования путем понижения температуры материала (например, отжиг обечай- ки из ВТ-20 при 700-75QoС с выдержкой 5

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- в . вод 10, раскрепляются прижимы 7 и заготовку 3, деформированную определенным образом, можно снимать с устройства.

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

Устройство для индукционного нагрева кольцевых заготовок, содержащее разъемный магнитопровод, выполненный в виде ярма, и П-образной части с обмоткой переменного тока, один из стержней которой предназначен для охвата нагреваемой заготовкой, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения равномерности нагрева, ярмо выполнено в виде кольца из набора радиальных пакетов пластин и установлено на подвижной опоре, à Il-образная часть установлена перпендикулярно к кольцу с зазором от него и выполнена подвижной во взаимно перпвндикулярных плоскостях.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Фий f

961163

Фиа 4

Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Щ-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7321/76

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель О. Щедрина

Редактор О. Безвершенко Техред С. Мигунова Корректор. Н. вуряк