Устройство для закалки и правки изделий

ОП ИСА

ИЗОБРЕТЕН ИЯ г)785368

Союз Советскик

Социапистичвскив

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 02.10.78 (21) 2669863/22-02 (5))М. Кл.

С 21 О 9/46 с присоединением заявки №

Гееудерстввнный комитет (23) Приоритет

1. (53) УДК 621.783 (088.8) во делам изобретений н открытий

Опубликовано 07.12.80. Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 07,12.80

Р. Ю, Банкевичюс, Ц. Ю. Киселяускас, Ю. И. Жвинис, И. А, Рудокас и Я. А. Галвидис (72) Авторы изобретения

Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЛКИ И ПРАВКИ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к термической обработке иэделий и может быть применено для устройств закалки и одновременной правки во время мартенситного превращения стальных изделии.

Известно устройство для закалки иэделий, содержащее нагреватель, узел деформации (1) .

Известно устройство для закалки и правки изделий, содержащее нагреватель, зажимное приспособление, выполненное в виде направляющих, присоединенных к сети подачи охладителя .(2) ..

1О

Недостатками как аналога, так и прототипа являются невозможность обработки асимметрических деталей, а также отсутствие непрерывности процесса закалки и правки иэделий, т. е, невозможность включения указанных устройств в ав15 томатические линии.

Цель изобретения — обеспечение непрерывности процесса закалки и правки и исключение закалочных деформаций, что позволяет уменьшить трудовые затраты и повысить качество пуансонов.

Для достижения поставленной цели механизм перемещения выполнен в виде блока колебаний, образованного пьезоэлектрическими преобразователями, размещенными по длине напоавляющей и присоединенными к генератору высокочастотных колебаний через электронное ключевое устройство, управляемое от генератора прямоугольных импульсов.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — осцилограммы напряжений, ударной нагрузки и средняя скорость закаливаемой детали.

Устройство содержит корпус 1; к котдрому неподвижно прикреплена направляющая 2. Направляющая 3 при помощи пружин 4, работающих на сжатие, прижимает закаливаемый пуансон 5 ( к неподвижной направляющей 2. Между направляю- щиьпт 2 и 3 и боковыми пластинами 6 и 7 образуется канал 8, профиль которого соответствует поперечному разрезу эакаливаемого пуансона 5.

Сверху какала находится нндуктор 9, Нагретый пуансон 5 иэ индутстора удаляется и падает в канал устройства при срабатывании устройства

10 подачи. С внешней стороны к направляющей

3 прикреплены несколько пьезоэлектрических йреобраэователей 11з выполненных из пьеэокерамичвского материала, например ЦТС-19 (число их зависит от длины канала). Преобразова 785368

3 тели 11 приклеиваются к направляющей 3 с обеспечением акустического контакта. Электроды преобразователей присоединены к выходу электронного ключевого устройства 12, к обоим входам которого подключен генератор 13 выооко5 частотного электрического напряжения и генератор 14 прямоугольных импульсов регулируемой частоты и скважности, В направляющих 2 и 3 сделан подвод сжатого воздуха через штуцеры 15 и 16, служащие для 10 транспортировки и охлаждения закаливаемого пуансона, Зазор канала 8 между направляющими 2 и 3, когда отсутствует в нем пуансон 5, определяют при помощи упоров 17 и 18, которые регулируются так, чтобы О= — (0,1 — 0,2) мм, где о— толщина эакаливаемого пуансона.

Устройство работает следующим образом.

Нагретый в индукторе 9 пуансон 5 при срабатывании устройства 10 от действия собственного. 20 веса падает в канал 8. На пуансон 5 действует сила: F = G — 2P.Q sin e, где G — собственный вес пуансона; P — давление сжатого воздуха; поступающего через подводы 15 и 16;

0 — площадь двух боковых поверхностей пуансона; а — угол между направлением движения пуансона и струей сжатого воздуха.

Сила сжатия пружин 4 подбирается такой величины, чтобы сила трения R, действующая на пуансон в канале 8, была большей силы F, т. е. R > F. Частота колебаний генератора 13 подбирается равной второй резонансной частоте: изгибных колебаний направляющей 3 (цля случая, приведенного на фиг. 1). Электронное ключевое устройство 12 выдает на выходе пакеты импульсов, заполненные частотой генератора 13 (см. фиг. 2,а). Это напряжение поступает в электроды преобразователей 11, которые начинают совершать колебания на той же частоте, возбуждая изгибные колебания направляющей 3, 40 межну ней и деталью 5 (пуансоном) происходит высокочастотное соударение с открыванием зазоров (осциллограмма ударной силы F, приведена на фиг. 2,г). Сила трения R уменьшается во время ударных колебаний почти на порядок

45 и R становится меньше F, а пуансон 5 перемещается на определенную величину, Средняя скорость V перемещения пуансона (см. фиг.2е) определяется частотой и скважностью импульсов генератора 14, т. е. характером колебательt

50 ного процесса.

Проходя канал 8 пуансон полностью охлаж дается и выбрасывается в тару. Дальше процесс повторяется.

Таким образом, при прохождении пуансона

5 по каналу 8 на него при охлаждении действуют периодические удары, вызывающие деформацию переменного знака. Во время мартенситного превращения, благодаря эффекту сверхпластичности, восстанавливается правильная форма пуансона и уменьшаются закалочные деформации. Это также увеличивает скорость мартенситного превращения из-за вводимой извне энергии — пластической деформации переменного знака. В основном в устройстве применяются колебания в ультразвуковом диапазоне — от 20 до 100 кГц, а частота импульсов генератора 14 — порядка несколько сотен Герц. Таким ооразом, на пуансон 5 действуют колебания большей частоты, которые периодически повторяются с частотой несколько сот Герц;

Скорость продвижения пуансона 5 по каналу

8 (рабочий цикл) задается давлением сети, сжатого воздуха, поступающего через штуцеры 15 и 16, и зависит от характера перепада температуры в канале 8 (фиг. l,a).

Эффективность устройства определяется тем, что почти полностью исключаются закалочные деформации (на 90-95%) и обеспечивает непрерывность процесса захватки и правки, т. е. устройство может быть включено в автоматическую

JIHHH Ю °

Формула изобретения

Устройство для закалки и правки изделий, содержащее нагреватель, зажимное приспособление, выполненное в виде направляющих, присоединенных к сети подачи охладителя, одна из которых имеет механизм перемещения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения непрерывности закалки и исключения закалочных деформаций, механизм перемещения выполнен в виде блока колебаний, образованного пьезоэлектрическими преобразователями, размещенными но длине направляющей и присоединенными к генератору высокочастотных электрических колебаний через электронное ключевое устройство, соединенное с генератором прямоугольных импульсов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ М 1533957, кл.С 21 0 9/28, опублик, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР No 423856; кл. С 21 D 9/46, 1972 (прототип).

785368 а) Ь

Ф) uz е) "

Составитель А. Денисенко

Техред М. Петко Корректор И Муска

Редактор С. Титова

Подписное

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

Заказ 8762/28 Тираж 608

ВНИИХИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д, 4/5