Устройство для индукционного нагрева кольцевых заготовок Советский патент 1982 года по МПК H05B6/36 

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 пря молинейной или другой незамкнутой фо мы, где заготовка использована в качестве вторичной обмотки (одновитковой) трансформатора, включающая контактные перемычки, соединяющие после довательно две или несколько заготовок в кольцо С1.: 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 которы ми 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 лредназначен 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 96 установлено на подвижной опоре, а Побразная часть установлена перпен |И куларно кольцу с зазором от него и выполнена подвижной во взаимно пер пендикулярных плоскостях. На фиг, 1 показано предлагаемое устройство; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - схема крепления 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 направляющих 5 зажимных элементов в виде колодок 6 с винтовыми упорами 7. В корпусе 1 кон центрично опоре 2 вмонтировано кольцо 8, представляющее собой пакет радиально установленных пластин 9 из трансформаторной стали, образующих в совокупности кольцевой магнитопровод являющийся замыкающим ярмом для Побразного магнитопровода 10, который ТВ cBOKf очередь снабжен первичной обмоткой 11, подключенной к источнику тока, и вторичной обмоткой в виде за готовки 3. Между направляющими 5 и ярмом 8 проложена диэлектрическая npo кладка 12, через которую направляюща 5 жестко скреплена с корпусом 1. Маг нитопровод 10 закреплен штангой 13 н кронштейне 1 (показано схематично) с возможностью поворота и возвратнопоступательного перемещения во взаимно перпендикулярных направлениях вдоль осей Х-Х и Y-Y. Между ним и яр 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. Устройство работает следующим образом. На корпус 1 устанавливается заготовка 3 в колодки 6 и известными методами выверяется ее соосность с опо рой 2. После выверки она зажимается элементами 7 в четырех точках. Колод ки 6 в пазах направляющих 5 могут свободно перемещаться, т, е. выполнены плавающим (фиг. З) в них закрепляется заготовка 3 как в прищеп ках. После закрепления и фиксации заготовки 3 магнитопровод 10 поворо.том штанги 13 на кронштейне 1 опускается вниз и одновременно перемещается радиально так, что его П-образной полостью охватывается стенка заготовки 3 на дуговом участке,т. е. он выставляется на определенный типоразмер детали. Между магнитопроводом 10 и кольцом 8 устанавливается зазор сЛ, т. е. между его П-образным основаУ нием и торцовой поверхностью кольца 8. Величина зазора ( колеблется в пределах 0, мм из условия обеспечения минимальных потерь магнитного потока 1 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 сУ 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 сО-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 пластичносу материала заготовки 3) поддерживают постоянство ее величины путем регулировки мощности на равновесном режиме либо ведут дискретное регулирование путем включен я 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 еврей оси, за счет чего обеспечивается постоянство величины температуры по всему периметру. По окончании цикла осадки с получением необходимого профиля стенки 596 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 магнитопровод 10, раскрепляются прижимы 7 и за7 готовку 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 3 разъемный магнитопровод, выполненный в виде ярма, и П-образной части с обмоткой переменного тока, один из стержней которой предназначен для охвата нагреваемой заготовкой, отличающееся тем, что, с целью повышения равномерности нагрева, ярмо выполнено в виде кольца из набора радиальных пакетов пластин и установлено на подвижной опоре, а П-образная масть установлена перпендику.лярно к кольцу с зазором от него и выполнена подвижной во взаимно перпендикулярных плоскостях. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторскоесвидетельство СССР № U7699, кл. Н05 В 5/08, I960. 2.Авторскоесвидетельство СССР № , кл. Н05 В 6/36, 1969.

ХФиг 1/

«VI

тШг

7

дан