Устройство для индукционного кон-ТуРНОгО НАгРЕВА дЕТАлЕй Советский патент 1981 года по МПК C21D1/10 

1

Изобретение относится к термической обработке металлов и может быть использовано в инструментально-штамповом производстве, например при контурной закалке режущих кромок матриц разделительных штампов.

Известно устройство для индукционного контурного нагрева деталей с саморегулированием рабочего зазора между индуктором и деталью 1, содержащие диэлектрическую ванну с охлаждающей жидкостью, ленточный индуктор, подключенный к токоведущим шинам источника нагрева, частично вышивания детали над индуктором с зазором.

Недостатком известного устройства является то, что система с уравновешиванием детали над индуктором имеет недостаточную чувствительность для саморегулирования зазора при высокоскоростном нагреве, поскольку она обладает инерционностью, увеличивающейся с возрастанием массы нагреваемой детали.

Известно устройство для индукционного контурного нагрева деталей 2, содержащее диэлектрическую ванну с охлаждающей жидкостью, ленточный индуктор, имеющий гибкую связь с токоведущими шинами источника нагрева и рабочий стол.

Недостатком известного устройства является то, что саморегулирование рабочего зазора в процессе нагрева осуществляется в зависимости от значения усредненной механической силы магнитного поля и происходит поступательное перемещение индуктора за счет прогиба плоско параллельных пружин, т. е. в любой момент времени рабочий зазор остается равномерным по всему нагревательному контуру. Такая схема саморегулирования не устраняет неравномерности нагрева по участкам контура сложной геометрической формы, обусловленную тем, что при нагреве сложного контура магнитное поле имеет различную напрял енность по участкам.

Целью изобретения является повышение равномерности нагрева контуров сложной геометрической формы за счет самоустанавливания индуктора относительно нагревадмого контура.

Поставленная цель достигается тем, что ленточный индуктор установлен на упругой опоре, выполненной в виде сильфона, один конец которого жестко связан с индуктором, а другой - с установочной базой диэлектрической ванны.

На чертеже изображена кинематическая схема устройства.

Устройство содержит диэлектрическую ванну 1 с охлаждающей жидкостью, ленточный индуктор 2, соединенный гибким токопроводом 3 с шинами 4 источника нагрева и установленный на сильфоне 5, один конец которого связан с индуктором, а другой - с установочной базой 6 диэлектрической ванны 1, рабочий стол 7 для размещения нагреваемой детали над индуктором.

Устройство работает следующим образом.

Ленточный индуктор 2 подключают посредством гибкого токопровода 3 к токоведущим шинам 4 источника нагрева. На рабочем столе 7 размещают деталь 8, например матрицу разделительного штампа,. и совмещают нагреваемый контур с контуром токопровода индуктора 2. Включают нагрев. После достижения требуемой температуры нагрева производят закалку погружением детали в охлаждающую жидкость и отключают источник нагрева.

Сущность процесса нагрева заключается в следующем. Под воздействием переменного магнитного поля индуктора -2 в нагреваемом контуре детали 8 индуктируются токи и в системе деталь-индуктор действует «расталкивающая механическая сила магнитного поля. При этом значения механической силы по отдельным участкам будут различными в зависимости от геометрии отдельных участков и, следовательно, плотности индуктированных в них токов. Под воздействием этих механических сил сильфон 5 упруго деформируется и происходит сложное пространственное перемещение индуктора 2 и самоустанавливание его относительно нагреваемого контура. По мере прогрева участков контура детали плотность индуктированных в них токов изменяется, изменяются значения механической силы магнитного поля и, следовательно, процесс самоустанавливания индуктора относительно нагреваемого контура происходит непрерывно на протяжении всего цикла

нагрева. Благодаря этому непрерывно происходит саморегулирование отбора мощно сти в нагреваемый контур и выравнивание температуры нагрева по участкам контура.

Формула изобретения

Устройство для индукционного контурного нагрева деталей, преимущественно режущих кромок матриц разделительных штампов под закалку, содержащее диэлектрическую ванну, ленточный индуктор, имеющий гибкую связь с токоведущими шинами источника нагрева, и рабочий стол, отличающееся тем, что, с целью повышеНИИ равномерности нагрева за счет самоустанавливания индуктора относительно нагреваемого контура детали, устройство снабжено упругой опорой, выполненной в виде сильфона, один конец которого жестко связан с индуктором, а другой - с дном ванны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 602568, кл. С 21D 1/12, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 623877, кл. С 21D 1/12, 1977.