УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ

Устройство относится к области обработки металлов давлением, а именно к оборудованию для формообразования деталей из жаропрочных сплавов методом пластической деформации и может быть использовано, например, при изготовлении дисков газотурбинных двигателей из титановых и никелевых сплавов.
Известно устройство для формообразования деталей из жаропрочных сплавов, содержащее печь, оборудованную смотровым окном, закрытым прозрачным стеклом, внутри которой смонтированы раскатные головки, с установленными в них роликами, узел крепления и вращения формуемой детали в виде пинолей, блок управления процессом раскатки, соединенный с механизмом регулирования поперечного перемещения роликов.
(см. Патент РФ №121181, В21Н 1/00, 2012 г.)
В этом устройстве заготовка формуемой детали устанавливается и фиксируется между пинолями в печи и приводится во вращение. После начала раскатки датчики контролируют температуру в зоне внеконтактной деформации и вблизи границы между этой зоной и раскатанной частью детали, не подвергаемой за счет охлаждения деформации. Информация от этих датчиков поступает в блок управления, с помощью которого производиться коррекция программы процесса раскатки и выдача соответствующих команд исполнительным механизмам.
Недостатком данного оборудования является низкое качество получаемой продукции из-за отсутствия возможности оперативного контроля и регулирования геометрических размеров формуемой детали.
Технический результат - устранение указанного недостатка путем контроля и регулирования толщины раскатной части формуемой детали.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройство для формообразования деталей из жаропрочных сплавов, содержащее печь, оборудованную смотровым окном, закрытым прозрачным стеклом, внутри которой смонтированы раскатные головки, с установленными в них роликами, узел крепления и вращения формуемой детали в виде пинолей, блок управления процессом раскатки, соединенный с механизмом регулирования поперечного перемещения роликов, дополнительно оснащено источником монохроматического излучения, установленным с возможностью оптического зондирования, создаваемой роликами зоны формуемой поверхности детали, монохроматическим фильтром, линзой и фотоприемной линейкой, установленными с возможностью регистрации излучения, отраженного от формуемой поверхности детали, и преобразователем фотоэлектрического сигнала в сигнал управления, вход которого соединен с фотоприемной линейкой, а выход с блоком управления механизмом регулирования поперечного перемещения роликов.
В результате проведенных исследований было установлено, что оптический метод определения линейных размеров деталей при температурах 900-1200°С может обеспечить достаточно высокую точность измерений при использовании монохроматических фильтров на длине волны отраженного излучения, что позволяет оперативно корректировать режим формообразования деталей из жаропрочных сплавов.
Устройство для формообразования деталей из жаропрочных сплавов схематично изображено на фиг.1.
Устройство для формообразования деталей из жаропрочных сплавов, содержит печь 1, оборудованную смотровым окном 2, внутри которой смонтированы раскатные головки 3, с установленными в них роликами 4, узел крепления и вращения формуемой детали 5 в виде пинолей 6, блок 7 управления процессом раскатки, механизм 8 регулирования поперечного перемещения роликов, источник 9 монохроматического излучения, монохроматический фильтр 10, линзу 11, фотоприемную линейку 12 и преобразователь 13 фотоэлектрического сигнала в сигнал управления, вход которого соединен с фотоприемной линейкой, а выход с механизмом регулирования поперечного перемещения роликов.
Устройство работает следующим образом:
Заготовка формуемой детали 5 устанавливается в печи 1 с помощью вращающих пинолей 6. Раскатные головки 3 вместе с роликами 4 устанавливаются под заданным углом и на заданном диаметре заготовки детали. По достижении заданной температуры раскатки, ролики и пиноли вместе с заготовкой детали приводятся во вращение, после чего начинается непосредственно процесс раскатки. Для контроля заданной глубины внедрения ролика раскатной головки в деталь в печь через окно 2, в образуемую за ходом ролика поверхность детали с помощью источника монохроматического светового излучения 9 направляется пучок монохроматического излучения. Отраженное от поверхности детали излучение, пройдя через последовательно установленные монохроматический фильтр 10 и линзу 11, регистрируется фотоприемной линейкой 12. В случае отклонения от заданного на данный момент значения глубины внедрения ролика в деталь пучок отраженного излучения отклоняется, что регистрируется фотоприемной линейкой. Фотоэлектрический сигнал фотоприемной линейки через преобразователь 13 фотоэлектрического сигнала в сигнал управления передается в блок 7 управления, с помощью которого производиться оперативная коррекция программы и выдача соответствующих команд механизму 8 поперечного перемещения роликов раскатной головки, в результате чего восстанавливается заданный режим формообразования детали.
Экспериментальная проверка работы устройства показала, что все полученные после раскатки детали, характеризуются заданными размерами и геометрическими параметрами.