SU1650722A1

SU1650722A1 - Automatic hardening and straitening device

Info

Publication number: SU1650722A1
Application number: SU884491355A
Authority: SU
Inventors: Виктор Николаевич Турулин
Original assignee: Волжское объединение по производству легковых автомобилей
Priority date: 1988-10-10
Filing date: 1988-10-10
Publication date: 1991-05-23

Abstract

Изобретение касаетс упрочнени поверхностей закалкой, нагревом, токами высокой частоты и может найти широкое применение при обработке массовых деталей , например, в автомобилестроении, трак- торостроении. Цель изобретени - повышение качества закалки и рихтовки пу7 , л тем ударно-механического воздействи . Устройство содержит опорные валки 1 с насаженными дисками и прижимной валок 2 с дисками и с L-образными выемками по окружности дисков, причем величину прижима валка регулируют винтом 4 с гайкой 5. Устройство содержит также балансир 6, шарнирно закрепленный на опоре 7, котора прикреплена к основанию 8, спрейер с индуктором 9. Благодар наличию на дисках прижимного валка L-образных выемок и возможности возвратно-поступательного перемещени его перпендикул рно продольной оси за счет размещени валка на балансирной опоре происходит ударно-динамическое воздействие на обрабатываемую деталь а, что улучшает структурное превращение металла и тем самым повышаетс качество закалки и рихтовки. 3 йл. w fe о ел о VJ 43 ФигThe invention relates to the hardening of surfaces by quenching, heating, high frequency currents and can be widely used in the processing of mass parts, for example, in the automotive industry, tractor construction. The purpose of the invention is to improve the quality of quenching and straightening of PU7, l, thereby shock-mechanical action. The device contains support rolls 1 with mounted discs and a pressure roll 2 with discs and with L-shaped grooves around the circumference of the discs, and the amount of pressure of the roll is adjusted by screw 4 with a nut 5. The device also contains a balancer 6 pivotally fixed on the support 7, which is attached to The base 8, the sprayer with the inductor 9. Due to the presence of L-shaped grooves on the pressure roll wheels and the possibility of reciprocating movement of it perpendicular to the longitudinal axis due to the placement of the roll on the balancing support o-dynamic effect on the workpiece a, which improves the structural transformation of the metal and thereby improves the quality of quenching and straightening. 3 yl. w fe o ate about vj 43 fig

Description

Изобретение относитс к термической обработке токами высокой частоты и может найти широкое применение в автомобилестроении , тракторостроении при закалке деталей типа штоков, спиц, пальцев, осей, ступиц, имеющих цилиндрическую без вы ступов форму.The invention relates to heat treatment with high frequency currents and can be widely used in the automotive and tractor industries in the hardening of parts such as rods, spokes, pins, axles, hubs, having a cylindrical shape without projections.

Цель изобретени - повышение качества закалки и рихтовки путем ударно-механического воздействи .The purpose of the invention is to improve the quality of quenching and straightening by shock-mechanical action.

На фиг. 1 изображено автоматическое закалочно-рихтовочное устройство, рабочее положение, во врем операции закалки (без цепного загрузчика); на фиг. 2 - кинематическа схема устройства; на фиг. 3 - то же, общий вид.FIG. 1 shows an automatic quenching-leveling device, operating position, during the quenching operation (without a chain loader); in fig. 2 is a kinematic diagram of the device; in fig. 3 - the same general view.

Автоматическое закалочно-рихтовочное устройство состоит из двух опорных валков 1 с ребрами в виде дисков и ведущего прижимного валка 2 с дисками на образующих которых выполнены L-образные выемки с приводом вращени в одну сторону , эластичного элемента 3, прижимного винта 4 с гайкой 5, балансира 6, имеющего шарнирное крепление к опоре 7 балансира, котора прикреплена к основанию 8, спрей- ера с индуктором 9, цепного транспортера 10 в виде бесконечной цепи, магазина-загрузчика 11, имеющего внутри себ барабан 12, и механизм согласовани подачи электрического питани 13 в индуктор, т.е. механизм включени -выключени нагрева. Привод триады валков осуществл етс электродвигателем и редуктором 14 в виде самосто тельной приводной станции, котора вращает только один валок 2 и посто нно в одном направлении. Звездочка 15 транспортера 10 приводитс во вращение от приводной станции 16, котора приводит во вращение ведомую звездочку транспортера 10 и через нее, через систему звездочек 17, приводит во вращение барабан 12 магазина-загрузчика 11. Транспортер оборудован собачками 18, взаимодействующими с детал ми а на направл ющих транспортера, по которым детали перемещаютс собачками до приемной трубы загрузки центрирующего узла,The automatic quenching-leveling device consists of two back-up rolls 1 with ribs in the form of discs and a leading pressure roll 2 with discs on which form L-shaped grooves are made with a drive of rotation in one direction, an elastic element 3, a pressure screw 4 with a nut 5, and a balance bar 6, having a hinged attachment to the support 7 of the balancer, which is attached to the base 8, a sprayer with an inductor 9, a chain conveyor 10 in the form of an endless chain, a store loader 11 having a drum 12 inside it, and 13 inductor, i.e. the mechanism of switching-off of heating. The roll triad is driven by an electric motor and a gearbox 14 in the form of an independent drive station, which rotates only one roll 2 and constantly in one direction. The sprocket 15 of the conveyor 10 is driven into rotation from the drive station 16, which causes the driven sprocket of the conveyor 10 to rotate and through it, through the system of sprockets 17, the drum 12 of the loader magazine 11 rotates. The conveyor is equipped with pawls 18 interacting with parts conveyor guides, in which parts are moved by dogs to the receiving tube of the loading of the centering unit,

Автоматическое закалочно-рихтующее устройство работает следующим образом. Барабан 12 загружающего магазина 11 выдает деталь дл закалки в тот момент, когда транспортер подведет к этому месту собачку 18, прикрепленную к бесконечной цепи. Тем самым деталь после попадани в направл ющие цепного транспортера из загружающего барабана подхватываетс собачкой и перемещаетс до конца транспортера. Таким образом деталь попадает в загружающую трубу центрирующегоAutomatic quenching-and-tripping device operates as follows. The drum 12 of the loading store 11 issues a part for hardening at the moment when the conveyor leads the dog 18 attached to an endless chain to this place. Thus, the part, after hitting the guides of the chain conveyor from the loading drum, is picked up by the pawl and moved to the end of the conveyor. In this way, the part enters the centering loading tube.

валкового механизма, котора точно сориентирована по оси симметрии индуктора и спрейера 9 и не мен ет своего местоположени . Втора деталь подталкивает первую,the roller mechanism, which is precisely oriented along the symmetry axis of the inductor and the sprayer 9 and does not change its location. The second part pushes the first,

упира сь в ее торец, и скорость перемещени детали транспортера определ ет таким образом и скорость прохождени детали через триаду валков. Деталь в центрирующем механизме находитс в посто нном поджатом состо нии со стороны транспортера в момент рихтовки, т.е. когда деталь зажата жестко триадой валков, но имеет возможность осевого относительно валков смещени , когда деталь освобождаетс изresting against its end, and the speed of movement of the part of the conveyor thus determines the speed of passage of the part through the triad of rolls. The part in the centering mechanism is in a permanently compressed state on the conveyor side at the time of the straightening, i.e. when a part is clamped rigidly by a triad of rolls, but has the possibility of axial displacement relative to the rolls, when the part is released from

5 состо ни обжати при попадании ее в выемку в дисках приводного валка 2. Приводна станци 14 посто нно вращает валок 2 так, что по оси симметрии триады валков периодически по вл ютс увеличивающие0 с на просвет отверсти , когда на прижимном валке с этим центральным местом совпадает L-образна выемка. Именно в этот момент деталь получает возможность осевого смещени на малую величину по5 р дка нескольких долей миллиметра. В момент зажати детали прижимным валком, когда выемка сходит на ней, происходит вление динамического удара. Принима во внимание, что валок 2 вращаетс с частотой5 of the retraction state when it enters the recess in the drives of the drive roll 2. The drive station 14 constantly rotates the roll 2 so that along the axis of symmetry of the roll triad, periodically, an opening opening increases, when the pressure roll coincides with this central place L-shaped notch. It is at this moment that the part gains the possibility of axial displacement by a small amount of 5 times in a few fractions of a millimeter. At the moment of clamping the parts with a pressure roller, when the recess is coming off on it, the phenomenon of dynamic impact occurs. Bearing in mind that roll 2 rotates with frequency

0 нескольких дес тков оборотов в минуту, процессы зажати и разжати детали триадой валков происход т с частотой пор дка несколько дес тков герц.0 several tens of revolutions per minute, the processes of clamping and unclamping parts with a triad of rolls occur with a frequency of about several tens of hertz.

Процесс квазинепрерывной рихтовкиQuasi-continuous straightening process

5 может регулироватьс , так как валок 2 имеет возможность быть поджатым за счет устройства , состо щего из элементов 3,4,5, Опорные валки вращаютс только за счет трени , возникающего между ними и враща0 ющейс деталью а. Наличие устройства 13 позвол ет включать и выключать индуктор 9, в то врем когда через него проходит подлежаща закалке часть поверхности детали . Через закалочно-рихтовочное устрой5 ство детали проталкивают друг друга без отвлечени времени на вспомогательные операции, например такую как загрузка. Поэтому данное устройство имеет высокую производительность, обеспечивает совме0 щение операций в одном устройстве, а также повышает качество закалки и рихтовки. В опытной установке получают производительность 500 шт. деталей в 1 ч.5 can be adjusted because the roller 2 is able to be pressed by the device consisting of elements 3,4,5. The support rollers rotate only due to the friction that occurs between them and the rotating part a. The presence of the device 13 allows the inductor 9 to be turned on and off while the part surface of the part to be quenched passes through it. Through a quenching-and-leveling device, parts push each other without diverting time to auxiliary operations, such as loading, for example. Therefore, this device has high performance, provides a combination of operations in a single device, and also improves the quality of quenching and straightening. In the pilot plant receive the performance of 500 pcs. details in 1 hour

Снабжение валков насаженными диска5 ми и выполнение на дисках приводного при- жимного валка по их образующим L-образных выемок позвол ет принципиально по новому решить загрузку деталей в центрирующий механизм с его торца и их продвижение через приспособление в квазинепрерывном режиме при посто нном поджатии валка. Индуктор и спрейер помещены стационарно между дисками валков с таким расчетом, что детали транспортируютс при обработке сквозь них. Дл устра- нени возможности по влени паразитных токов между детал ми и дисками валков последние изолированы от вала и друг относительно друга.Supplying the rolls with the mounted discs and carrying out the drive clamping roll on the discs along their forming L-shaped grooves makes it possible to fundamentally solve the loading of parts into the centering mechanism from its end face and their advancement through the device in a quasi-continuous mode with a constant preload of the roll. The inductor and the sprayer are placed stationary between the rolls of the rolls so that the parts are transported during processing through them. To eliminate the possibility of the appearance of parasitic currents between the parts and the disks of the rolls, the latter are isolated from the shaft and relative to each other.

Процесс рихтовки совмещен с улучше- нием качества закалки за счет частотного динамического воздействи на деталь валками в выемками. Валки выполнены с насаженными дисками и расположены с осевым смещением дисков один относительно дру- того дл создани знакопеременных рихтующих деформаций в детали, при этом в каждом пролете между дисками создаетс эффект прогиба обрабатываемой детали, какдвухопорной балки, нагруженной посре- дине.The straightening process is combined with an improvement in the quality of quenching due to the frequency dynamic effect on the part by rolls in the notches. The rolls are made with planted discs and are arranged with axial displacement of the discs relative to the other to create alternating straining deformations in the part, while in each span between the discs the effect of deflection of the workpiece, like a two-beam beam, loaded in the middle, is created.

, Благодар наличию на дисках валка, помещенного на балансирной опоре L-образ- ных продольных выемок определенной глубины и профил во врем вращени вал- ков, когда в зону контакта с деталью входит выемка диска, происходит кратковременное освобождение детали, и она перемещаетс вдоль своей оси упертой в ее торец следующей деталью, последн в это врем поджата цепным транспортером. Освобождение детали смен етс ее зажатием подошедшей цилиндрической частью диска сопровождаемым динамическим ударом, возобновл ющей рихтовочную функции и одновременно вли ющей на микроструктуру металла, позвол ет обрабатывать детали любой прот женности при практически непрерывном их продвижении без разрывов между детал ми и квазинепрерывном рих- тующем воздействии. Подбира количество размещаемых по образующей диска L-об- разных выемок и соотношение между длиной дуги гладкой части и выемки на диске, можно обеспечить не только необходимое соотношение между длительностью зажатого , т.е. рихтовочного, состо ни системы и свободного, т.е. транспортного, состо ни , но и частоту динамического воздействи на деталь в цел х улучшени структурных пре- вращений металла. Питатель выполнен, например , в виде бесконечной цепи и снабжен механизмом согласовани подачи электропитани в индуктор с местоположением детали относительно последнего.Due to the presence of a roll on the disks, placed on the balancing support of L-shaped longitudinal grooves of a certain depth and profile during the rotation of the rollers, when a disk notch enters the zone of contact with the part, the part is momentarily released and it moves along its axis rested on its butt-end by the following detail, the last at this time is preloaded by a chain conveyor. The release of a part is replaced by its clamping by the approached cylindrical part of the disk, accompanied by a dynamic impact, renewing the leveling function and simultaneously affecting the metal microstructure, allows to process parts of any extent with their almost continuous advancement without gaps between the parts and the quasi continuous continuous effect. By selecting the number of L-grooves placed along a disk generator and the ratio between the arc length of the smooth part and the groove on the disk, one can ensure not only the necessary ratio between the duration of the clamped, ie leveling, system and free state, i.e. transport conditions, but also the frequency of the dynamic impact on the part in order to improve the structural transformations of the metal. The feeder is made, for example, in the form of an endless chain and is provided with a mechanism for matching the power supply to the inductor with the location of the part relative to the latter.

Форма выемок в дисках, напоминающа букву L, продиктована стремлением обеспечить по возможности м гкий безударный вход детали с валом с силовой контакт . Поэтому выходна грань выемки полога , а ее сопр жение с цилиндрической частью плавное с большим радиусом. Это гарантирует от по влени деформаций и наклепа как в обрабатываемой детали, так и на дисках. На входной грани выемки удара нет, поэтому здесь геометри прехода допустима более резка и с меньшим радиусом сопр жений.The shape of the grooves in the disks, resembling the letter L, is dictated by the desire to ensure, if possible, a soft, unstressed input of the part with the shaft with force contact. Therefore, the exit face of the canopy is notched, and its junction with the cylindrical part is smooth with a large radius. This guarantees the appearance of deformation and work hardening both in the workpiece and on the discs. There is no impact at the entrance face of the impact notch, therefore, here the transition geometry is allowed to be sharper and with a smaller radius of interfaces.

Использование предлагаемого устройства дл закалки и рихтовки деталей обеспечивает по сравнению с известными повышенную производительность за счет совмещени операций загрузки-разгрузки с обработкой деталей, устранение закалочных деформаций за счет совмещени операций закалки и рихтовки, устранение за счет этого необходимости в отдельной операции рихтовки после закалки, повышение качества деталей за счет ударно-механического воздействи на деталь, что гарантирует надежность рихтовки даже деталей значительных диаметров без приложени чрезмерных усилий к ним. Кроме того, такой режим обработки способствует более полному превращению в стал х аустенита в мартенсит и более благопри тному распределению остаточных напр жений по глубине закаленного сло , тем самым улучшаетс качество закалки и стабильность геометрии деталей в дальнейшем.The use of the proposed device for quenching and straightening parts provides, in comparison with the known, improved performance by combining loading-unloading operations with part processing, eliminating quenching deformations by combining quenching and straightening operations, eliminating the need for a separate straightening operation after quenching, increasing the quality of the parts due to the impact-mechanical action on the part, which guarantees the reliability of leveling even parts of considerable diameters without Proposition excessive force to them. In addition, this processing mode contributes to a more complete transformation of austenite to martensite in the steel and a more favorable distribution of residual stresses over the depth of the hardened layer, thereby improving the quality of hardening and stability of the geometry of parts in the future.

Упрощаетс конструкци установки, что позвол ет воспроизвести ее в металле широкому кругу заводов, а также облегчает и удешевл ет ее эксплуатацию.The installation design is simplified, which makes it possible to reproduce it in metal to a wide range of factories, and also makes its operation easier and cheaper.

Claims

Invention Formula

An automatic quenching-leveling device containing an inductor, a sprayer and a mechanism for centering products in the form of support and pressure rolls, characterized in that, in order to improve the quality of hardening and leveling by shock-mechanical action, the pressure roll is made in the form of a cylinder implanted on it discs with L-shaped notches along its generatrix and with the possibility of reciprocating movement perpendicular to the longitudinal axis of the device.

/ but

eight

)WITH

. 2

FIG. 2

T3V generator,

WITH

77