Устройство для производства кольцевых изделий Советский патент 1979 года по МПК C21C5/56 

Изобретение относится к устройетвам для производства кольцевых изделий из электрошлакового расплавленного металла. Кольцевые изделия, такие как фланцы или тому подобные,получают однил( процессом - штамповкой или . а два процесса - изгибанием полосообразного материала и сваркой его. Однако фланцы широко разнообразцы по материалу и размерам и,следовательно, возникают некоторые трудности при получении материалачптамповкой. Кроме того, дорого изготовлять составной штамп в соответствии с размерами изделий, которые должны быть сделаны. Если такие изделия имеют болыиой размер, то требуется большое штамповочное оборудование. Использование отдельных птампов для получения болыпих изделий не только является ненадежным, но также увеличивает стоимость производства. Такие же недостатки встреччются при литье. Кроме того, и случае литья образуются раковины или другие типичные для литья дефекты и поэтому способ литья не находит ишрокого применения. Известно устройство для производства кольцевых изделий, содержащее поворотный стол, фиксатор и источник питания током |1). Недостаток такого устройства - неудовлетворительное качество изделий. Целью изобретения является улучшение качества изделий. Цель достигается тем, что в устройстве, содержащем поворотный стол, фиксатор и источник питания током, поворотный стол установлен наклонно под углом 5-80°, а фиксатор расположен выше верхней поверхности поворотного стола эксцентрично ему, причем нижняя часть фиксатора наклонена под углом, равным углу наклона поворотного стола, а задняя стенка фиксатора открыта для приема изделия и фиксации его на поворотном столе вне его центра. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство для изготовления кольцъвых изделий; на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - устройство в начале операции; на фиг. 4 - устройство в конце операции. Дискообразный поворотный стол I с помощью вращения поддерживается на основанни 2 при помощи вала 3 в положении, наклоненном под углом а . Двигатель 4 смонтирован на основании 2 и приводит во вращение вал 3 через пару шестерен 5. Пусковой блок 6 закреплен ф||ксирую1цим элементом 7 на верхней поверхности поворотного стола 1 вне его центра.

Пусковой блок 6 имеет ширину W и толщину Г, равные ширине и толщине кругового изделия, которое будет образовано. Кроме того, пуЬковой блок 6 сделан в таКОМ же виде, как часть кругового изделия. Обе торцовые поверхности пускового блока 6 наклонены относительно его нижней поверхности по углом /J, который является дополнительным углом угла а. Следователько, плоскость, имеющая высоту Я.в вертикальном направлении, определяется обеими торцов}лми поверхностями. Фиксатор 8 размещен над поворотным столом 1 и вне его центра на горизонтальной диаметральной линии и прикреплен к основанию 2 при помощи поддерживающей опоры 9. Фиксатор 8 состоит из нижней стенки JO, двух боковых стенок П передней стенки 12 и задней стенки 13. Все указанные стенки фиксатора еделаны из металла, такого как медь, на котором расплавленный металл едва остается. Нижняя стенка 10 наклонена под тем же углом, что и поворотный стол 1. Боковые стенки 11 удалены друг от друга на расстояние, соответствующее ширине W кругового изделия. Нижний торец передней стенки 12 наклонен под тем же самым углом, что и поворотный стол 1, и удалей от нижней стенки 10 на расстояние Т. Таким образом, наклонное отверстие 14, имеющее ширину W и высоту Н, образовано под передней стенкой 12. Нижний торец задней стенки, наклонен таким же способом, как уже описано, и удален от нижней стенки )0 на расстояние Я. Передняя стенка 12 и задняя стенка 13 сделаны съемными. Позиции 15 - источник питания; 16 - ванна расплавленного шлака; 17 - расплавленный металл; 18 - часть кругового изделия, образоваиного в результате отвердения распЛавленного металла.

Проволока 19 подается с барабана 20 через подающие ролики 21. Часть Ц - это круговое изделие, которое будет произведено. Такие металлы, как сталь, сплавы стали, алюминий или сплавы алюминия, которые могут вызвать явление электрошлаковой плавки, могут быть использованы в качестве проволоки 19.

Устройство работает следующим образом. В начале работы пусковой блок 6 располагается так, что его торцовая поверхность закрывает отверстие 14, образованное под передней стенкой 12, как показано на фиг. 3. В результате этого пространство фиксатора сварочной ванны 22; имеющее наклонное дно, образуется нижней стенкой 10,

двумя боковыми, стенками II и передней стенкой .12. Когда ванна расплавленного шлака 16 образуется в указанном пространстве фиксатора сварочной ванны 22 и источник питания 15 включается при подаче Проволоки 19 с некоторой постоянной скоростью, в этом пространстве производится электрошлаковая плавка и получается расплавленный металл 17. Частицы расплавленного металла начинают образовывать треугольный полюс, имеющий треугольное вертикальное поперечное сечение, если смотреть сбоку. Когда указанный треугольник становится больше, а высота основания треугольного полюса становится равной высоте задней торцовой поверхности пускового блока 6, поворотный стол 1 приводится во вращение. Скорость вращения поворотного стола 1 в этот момент зависит от скорости плавления проволоки 19. Поворотный стол 1 поворачивается путем регулирования скорости вращения так, что высота основания треугольного полюса расплавленного металла всегда выдерживается равной высоте Н наклонной концевой поверхности пускового блока 6.

Таким образом, пусковой блок 6 вращается вместе с поворотным столом 1, так как пусковой блок прикреплен к последнему. В то же самое время коиец пускового блока б извлекает затвердевший расплавленный металл- часть кругового изделия 18. При этом расплавленный металл 17 большей частью охлаждается передней стенкой 12 и нижней стенкой 10. Скорость вращения поворотного стола 1 контролируется так, что расплавленный металл 17 охлаждaetcя, .когда он проходит через внутренние поверхности указанных стенок фиксатора. Охлаждение может быть осуществлено путем ввода хладагента в стенки 12 и 10.

Последовательно затвердевающий металл - часть кругового изделия 18 извлекается пусковым блоком 6 для образования кругового изделия. Когда передний конец пускового блока 6 соприкасается с задней стенкой 13, передняя торцовая поверхность пускового блока б закрывает пространство под задней стенкой 13, как показано на фиг. 2, образуя пространство трапецеидальн.ого поперечного сечения. В этот момент вращение поворотного стола 1 прекращается при продолжении плавки. Плавка продолжается до тех пор, пока высота заднего конца расплавленного металла не станет равной Я в пространстве 23 трапецеидального поперечного сечения.

Таким образом, образуется расплавленный металл трапецеидальной формы, как показано на фиг. 4. Когда получается расплавленный металл, плавка прекращается. Таким способом производится круговое изделие R, сделанное из расплавленного металла. Круговое изделие извлекается путем снятия передней стенки 12 и задней стенки 13. Замкнутое круговое изделие получается путем последовательного образования его частей при помощи поворотного стола и фиксатора, которые наклонены под углом а Указанный угол может быть подобран соответствующим образом, но йредпочтительнр должен быть равен 45° или около этого. В случае, когда поворотный стол I устанавливается горизонтально, расплавленный металл должен быть на уровне с поверхностью изделия, которое будет извлекаться после затвердевания. Если уровень расплавленного металла 17 поднимается выше отверстия И под передней стенкой 12, то изделие захватывается передней стенкой 12 и не может быть извлечено. Если уровень расплавленного металла 17 опускается ниже отверстия, то его верхняя поверхность не охлаждаетсй, как в том случае, когда стенка 12 не устанавливается. Расплавленный металл протекает от отверстия 14 влево {сМ. фиг. 3), в результате чего изделия определенной толщины не могут быть получены. Следовательно, почти невозможно сохранить сварочную ванну на уровне с нижним концом передней стенки 12 в случае, когда поворотный стол I устанавливается горизонтально. С другой стороны, если угол наклона поворотного стола достигает 90°, пространство между передней стенкой 12 и задней стенкой 13 уменьшается и, следовательно, объем шлаковой ванны будет уменьшаться, если только ее глубина не увеличивается. Кроме того, так как уровень расплавленного металла должен быть ниже нижнего конца передней стенки так же, как и в случае, когда угол наклона равен нулю, шлаковая плавка должна выполняться при применении узкой и глубокой шлаковой ванны. Условия работы при этом становятся хуже и эффективность произволстпя уменьтается. Следовательно, поворотный стол I в предлагаемом устройстве является наклонным н диапазоне от небольшого угла, почти горизонтально, например от 5 до 80°. Наиболее предпочтительный является угол примерно в 45°. Таким образом, круговые изделия любых соответствующих размеров могут быть получены только электрошлаковой плавкой. Кроме того, полосовые металлы, которые могут быть изготовлены в больших количествах с низкой стоимостью, применяются в качестве электрода. Следовательно, гарантируется производство высококачественных изделий. Предлагаемое устройство не требует никаких составных штампов, а только отдельных штампов, и обеспечивает низкую стоимость производства. Формула изобретения Устройство для производства кольцевых изделий, содержащее поворотный стоЛ, фиксатор и источник питания током, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества изделий, поворотный стол установлен наклонно под углом 5-80°, а фиксатор расположен выше верхней поверхности поворотного стола эксцентрично ему, причем нижняя часть фиксатора наклонена под углом, равным углу наклона поворотного стола, а задняя стенка фиксатора открыта для приема изделия и фиксации его на поворотном столе вне его центра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Сборник «Электрошлаковая сварка, М., 1959, с. 117.

WW/////7/W ////////////// Pat.i

4z

Ч

to

W/////////////, иг.г

I

«

ft

.З

Puz.t