УСТАНОВКА ДЛЯ СКОРОСТНОЙ ЭЛЕКТРОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЛИСТОВЫХ ЗАГОТОВОК

Решение относится к термической обработке металлов, в частности, к электротермической обработке листовых заготовок.
Известно устройство для электротермического воздействия на листовую заготовку (см. патент РФ №2170771, С21Д 9/40, В21Д 22/20, опуб. 20.07.2001). Устройство содержит верхние и нижние прижимы заготовки в виде металлических пластин с теплоизоляцией, соединенных с источником электрического тока. Заготовку помещают между пластинами, зажимают при помощи откидных болтов, после чего включают ток и осуществляют процесс электровоздействия. При этом происходит формообразование заготовки. Однако использование такого зажимного устройства при массовом производстве длинномерных деталей трудоемко.
В качестве прототипа принята установка для скоростного электротермического нагрева импульсным током (см. «Заводская лаборатория. Диагностика материалов» №11. 2005. том 71, стр.35). Установка содержит смонтированные на рабочем столе подвижную и неподвижную опоры с зажимным устройством, водоохлаждаемые токопроводы, электроконтакты, генератор, устройство синхронизации импульсов, устройство управления длительностью импульсов и пауз.
Зажимное устройство выполнено в виде рычажно-шестеренчатого механизма, передающего силу сжатия на заготовку через контакты.
После электротермической импульсной обработки заготовок их переносят в закалочный бак.
Недостатком данной установки является ограничение по геометрическим параметрам заготовок (длина порядка 100 мм); нагружение сжатия может деформировать заготовки, особенно длинномерные; высокая трудоемкость обслуживания и снижение температуры детали при переносе ее к закалочному баку, т.е. недостаточна ее технологичность.
Эти недостатки устраняются в предлагаемой конструкции установки.
Решаемая задача - повышение технологичности установки и снижение трудоемкости ее обслуживания.
Технический результат - возможность обрабатывать длинномерные заготовки типа длинномерных ножей для деревообрабатывающей промышленности, имеющих крепежные отверстия, соотношение длины к ширине более 10 (от 1,5 до 6 м) при исключении их деформирования.
Этот технический результат достигается тем, что в установке для скоростной электротермической обработки длинномерных заготовок типа ножей, содержащей смонтированные на рабочем столе неподвижную и подвижную опоры с зажимными устройствами, водоохлаждаемые токопроводы, электроконтакты, генератор, устройство синхронизации импульсов, устройство управления длительностью импульсов и пауз зажимные устройства выполнены в виде штоков, приводимых гидроцилиндрами, прижимающих заготовку к подпружиненным электроконтактам, вмонтированным в рабочий стол, и входящих в его гнезда, соосные с отверстиями в заготовках, подвижная опора смонтирована с возможностью осевого перемещения ее посредством гидроцилиндра, вследствие чего происходит растяжение заготовки, в разрыв силовой схемы которого установлен датчик силы, а над и под рабочим столом смонтированы спреи подачи воды для охлаждения заготовки и сжатого воздуха для ее сушки.
Предлагаемая установка приведена на чертежах: на фиг.1 - общий вид, на фиг.2 - зажимное устройство (увеличено).
Установка включает рабочий стол 1, на котором смонтированы неподвижная и подвижная опоры 2, 3, несущие зажимные устройства 4, водоохлаждаемые токопроводы 5, электроконтакты 6, генератор 7, устройство 8 синхронизации импульсов, устройство 9 управления длительностью импульсов и пауз. Зажимные устройства 4 (фиг.2) выполнены в виде штоков 10, приводимых гидроцилиндрами 11 (например, 7021-0234), прижимающих заготовку 12 к подпружиненным электроконтактам 6, вмонтированным в рабочий стол 1, и входящих в его гнезда 13, соосные с отверстиями 14 в заготовке 12. Подвижная опора 3 смонтирована с возможностью ее осевого перемещения (по продольной оси заготовки 12 с ее растяжением) посредством гидроцилиндра 15 (например, типа 1021-0061), в разрыве его силовой схемы установлен датчик силы 16 (например, типа ЭВ-СК-2Р). Выход вала 17 жестко закреплен в подвижной стойке 3, установленной на направляющих стола 1. Над и под рабочим столом 1 смонтированы спреи 18, через которые подается вода для охлаждения заготовки и сжатый воздух для ее сушки. Внизу расположен желоб 19 для слива охлаждающей воды.
Установка работает следующим образом (на примере обработки длинномерных ножей из стали 6ХС размером 1500×100×20 мм). Заготовка 12 помещается роботом-манипулятором (на чертеже не показан) на рабочий стол 1. С помощью гидроцилиндров 11 опускаются штоки 10 зажимного устройства, подпружиненные электроконтакты 6 касаются заготовки 12. Штоки 10 входят в гнезда 13 стола 1, соосные с отверстиями 14 в заготовках ножей, заготовка 12 плотно устанавливается на столе 1. С помощью гидроцилиндра 15 двигается подвижная опора 3, растягивая заготовку 12 (напряжение растяжения до 5 МПа). По
водоохлаждаемому токопроводу пропускают импульсный ток (длительность импульса 0,02 с, длительность паузы 0,02 с, частота импульсов 25 Гц). Заготовка 12 нагревается до температуры закалки (860°С) в течение 30 секунд. Затем через спреи 18 подают сначала воду для охлаждения заготовки 12, а затем - сжатый воздух для ее сушки. Вода удаляется по желобу 19. Установка высокоэкологична, обеспечивает скоростную электротермическую обработку длинномерных заготовок ножей без их коробления, исключена трудоемкая операция переноса нагретых заготовок в закалочный бак. Качество обработки заготовок ножей - равномерность структуры, стабильность механических свойств в соответствии с техническими требованиями.