Установка для размерной термомеханической обработки деталей

 

Изобретение относится к термомеханической обработке с применением индукционного нагрева и может быть использовано для размерной термомеханической обработки шлицевых валов. Цель - расширение технологических возможностей установки. Установка для размерной термомеханической обработки деталей состоит из станины 1, по направляющим которой перемещается ползун, несущий верхний центр 4 и нижний центр 5, которьй может перемещаться вдоль ползуна от гидроцилиндра . На станине 1 между центрами 4 и 5 установлена рабочая головка 7, несущая ползушки 12 с деформирующими роликами, имеющими возможность радиального перемещения от самотормозя- .щихся клиньев 14 и 15. Клин 15 имеет возможность перемещения по клину 14 от винта 16, а между каждым клином 15 и ползушкой 12 параллельно оси центров 4 и 5 расположены штанги 17 со ступенчатой поверхностью, обращенной к ползушкам 12. Перепад по высоте между первой ступенькой штанг 17 и последней равен величине максимального теплового расширения обрабатываемого вала по диаметру при его нагреве под пластическую деформацию в индукторе 18. Штанги 17 имеют возможность перемещения вдоль оси центров 4, 5 от механизма осевых перемещений 22, электрически связанного с датчиками 27 контроля размера шлица вала, которые установлены в зоне постоянно работающего спрейера 32, смонсмонтированного в головке 7. В рабочей головке 7 также смонтирован периодически включающийся спрейер 34, осуществляющий закалку шлицевого участка вала. 3 ил. 4 (Л о:) ел со со cpueZ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 С 21 П 8 00

1 !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ фмР 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4040846/23-02 (22) 20.01.86 (46) 15.12.87. Бюл. ¹ 46 (75) В.А.Павлов (53) 621.78(088 ° 8) (56) Заявка ФРГ № 2604221, кл. С 21 D 8/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1161572, кл. С 21 D 8/00, 1985. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗМЕРНОЙ.ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к термомеханической обработке с применением индукционного нагрева и может быть использовано для размерной термомеханической обработки шлицевых валов.

Цель — расширение технологических возможностей установки. Установка для размерной термомеханической обработки деталей состоит из станины 1, по направляющим которой перемещается ползун, несущий верхний центр 4 и нижний центр 5, который может перемещаться вдаль ползуна от гидроцилиндра. На станине 1 между центрами 4 и 5 установлена рабочая головка ?, „„SU,„, 1359317 А1 несущая ползушки 12 с деформирующими роликами, имеющими возможность радиального перемещения от самотормозя.щихся клиньев 14 и 15. Клин 15 имеет возможность перемещения по клину

14 от винта 16, а между каждым клином 15 и ползушкой 12 параллельно оси центров 4 и 5 расположены штанги 17 со ступенчатой поверхностью, обращенной к ползушкам 12. Перепад по вы-соте между первой ступенькой штанг 17 и последней равен величине максимального теплового расширения обрабатываемого вала по диаметру при его нагреве. под пластическую деформацию в индукторе 18. Штанги 17 имеют возможность перемещения вдоль оси центров ф

4, 5 от механизма осевых перемещеHHi . 22, злектрически связанного с датчиками 27 контроля размера шлица вала, которые установлены в зоне по- С стоянно работающего спрейера 32, смонсмонтированного в головке 7, В рабо- 2 чей головке 7 также смонтирован пери- ьм одически включающийся спрейер 34, С 4 осуществляющий закалку шлицевого © участка вала. 3 ил. Ж

135931

Изобретение относится к термомеханической обработке с применением ин- ! дукционного нагрева и может быть использовано для размерной термомехани5 ческой обработки шлицевых валов.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей установки для термомеханической обработки валов.

На фиг.1 показана установка для размерной термомеханической обработки; на фиг.2 — рабочая головка; на фиг ° 3 — сечение А-А на фиг.2 °

Установка для размерной термомеханической обработки валов состоит 15 из станины 1, по направяющим 2 которой перемещается.ползун 3, несущий верхний центр 4 и нижний центр 5 для установки вала. Нижний центр 5 может перемещаться вдоль ползуна 3 от ци- 20 линдра 6. На станине 1 между центрами 4 и 5 закреплена рабочая головка 7 ° В рабочую головку 7 входит корпус 8, жестко соединенный болтами

9 и 10 с обойомй 11, в радиальных 25 окнах которой установлены ползушки 12 с деформирующими роликами 13, имеющими возможность радиального перемещения от самотормозящихся клиньев

14 и 15, наклонные участки которых 30 направлены навстречу друг другу.

Самотормозящие клинья 14 и 16 размещены в радиальных пазах корпуса 8, при этом клин 14 жестко связан с корпусом 8 а клин 15 имеет возУ

35 можность перемещаться по клину 14 от винта 16, Между каждым клином 15 и ползушкой 12 в радиальных пазах корпуса 8 установлены штанги 17, выпол ненные с расположенными на разной вы- 40 соте ступеньками а, б, llâll и "г", l l 1!

Ступеньки "б" и "г" разделены между собой упругим элементом, например резиной, образующим ступени "в", при этом перепад по высоте между первой 45 ступенью "а" и последней "г" штанги

17 равен величине максимального теплового расширения обрабатываемого вала по диаметру при его нагреве в индукторе 18 под пластическую деформацию, расположенном по оси центров 4 и 5 установки над рабочей головкой 7.

Деформирующие ролики 13 смонтированы на подшипниках качения .19 (игольчатые подшипники) которые периодиЭ

55 чески смазывают через оси 20, расположенные в ползушках 12, Для установки деформирующих роликов относительно друг друга используются проклад7 2 ки 21. Число, размеры и настройка деформирующих роликов определяются параметрами шлицевого вала.

Настраивают деформирующие ролики

13 на размер по эталонному шлицевому валу, когда между ползушкой 12 и клином 15 находится ступенька "а" штанги 17. Настройку осуществляют вращением винта 16. Штанги 17 установлены в радиальных пазах корпуса 8 с возможностью перемещения от механиз-. ма осевых перемещений 22 выполненного в виде связывающего 23 и стопорящего 24 колец, соединенных со штоком 25 гидроцилиндра 26 и электрически связанного с датчиками 27 контроля размера шлица вала.

Величина перемещения штанг 17 контролируется концевыми выключателями

28. Ползун 3 имеет возможность вертикального перемещения по направляющим 2 станины 1 от гидроцилиндра 29 с рабочей скоростью Vp на величину, превышающую длину накатываемых шлицев вала. Эта величина задается закрепленными на станине упорами 30 и взаимодействующими с выступом 31 ползуна 3. Для закалки шлицевого вала в обойме 11 смонтированы постоянно работающий спрейер 32 и периодически включающийся от концевого выключателя 33 спрейер 34.

Датчики 27 (индуктивный"или емкостный) контроля размера шпиц закрепленный в зоне спрейера 32 в области мартенситных превращений накатанных шпиц и электрически связаны с блоком управления 35, управляющим механизмом осевых перемещений

22 штанг 17 рабочей головки 7.

Установка работает следующим образом, Шлицевой вал пропускают через рабочую головку 21 и индуктор 18, устанавливают на нижний центр 5 и поджимают к верхнему центру 4 гидроцилиндром 6. Поднимают гидроцилиндром

29 ползун 3 в верхнее положение так, чтобы участок вала, на котором предусмотрены шлицы, располагался в индукторе 18. Производят нагрев вала под его деформацию до 1050-1000 С на глубину, превышающую высоту шлица, и опускают ползун 3 вниз с рабочей скоростью V .

При движении вниз ползуна 3 нагретый участок вала проходит через деформирующие ролики 13, которые «а1359317 катывают шпицы на нужный размер, и попадает в зону постоянно работающего спрейера 32, переводящего аустенит поверхностного слоя вала в мартенсит деформации и закалки. 5

В области мартенситных превращений датчики 27 измеряют размер полученного участка шлица и если, например, глубина шлица получена в соответствии с нормами точности, вал про- 10 должает двигаться вниз,цо получения нужной длины шлиц. В момент прекращения перемещения вниз ползун 3 (величину данного перемещения ползуна 3 задает передвижными упорами 30} дей- 15 ствует на концевой переключатель 33, включающий подачу закалочной жидкости через спрейер 34. Под действием закалочной жидк сти от двух спрейеров 32 и 34 на всей поверхности шли- Zp цев начинаются структурные превращения ))аустенит-мартенсит . Затем ползун 3 идет вверх и, как только вал выходит из зацепления с деформирующими роликами 13, включается ме- 25 ханизм осевых перемещений 22 штанг 17, вводящий ступень "в" штанг 17 между ползушкой 12 и клином 15, Далее следует ход ползуна 3 вниз, шлицы ва— ла вновь попадают под действие под- 30

)1 f! пружиненных упругой ступенью в де— формирующих роликов 13. Деформирующие ролики 13 ведут правку шлицев вала в момент структурных превращения, идущих в поверхностном слое шлицев. 35

Размеры шлицев вала в данный момент времени постоянно меняются (тем— пература вала уменьшается) и постоянное усилие правки обеспечивают ступени ))в, поджимающие деформирующие 4Q ролики 13 к шлицам.

После выполнения ползуном 3 хода вниз-вверх ползун 3 снова оказывается в верхнем положении и в этот момент следует новое перемещение штанг 17 вверх, вводящих ступени "г" между ползушками 12 и клином 15. Величину перемещений штанг 17 задают о переключателями 28, Все это время че.рез спрейеры 32 и 34 вытекает закалочная жидкость, снижающая. температуру вана до комнатной температуры и ликвиднрующая его тепловое расширение. 11ри очередном ходе ползуна 3

"вниз-вверх деформирующие ролики

13, см шенные в радиальном направлении с» ó»»» ньк) "г" штанг 17 на расчетный, ря )м *1) и)лш»ев, окончательно правят Ilo» f):» »)ость шлицевого вала, используя явление кинетической пластичности мартенсита, Количество двойных ходов ползуна

3 вниз-вверх, когда между ползушкой

12 и клином 15 находится участок "г", зависит от времени протекания структурных превращений аустенит †мартенсит в поверхностном слое вала и может достигать десяти двойных ходов.

По окончании структурных превращений при верхнем положении 3 гидроцилиндр 29 выключается, а механизм осевых перемещений 22 штанг 17 под действием гидроцилиндра 26 гозвращается в исходное положение. Опускают гидроцилиндром 6 нижний центр 5 и снимают вал с накатанными, закаленными и калиброванными шлицами.

Цикл обработки закончен.

Если, например, при изменении датчиками 27 в области мартенситных превращений получили заниженную высоту шлица вала, тогда датчики 27 через блок управления 35 прерывают движение ползуна 3 со скоростью V вниз и возвращают вал вверх в индуктор 18, где поверхность вала при не— обходимости вновь подогревается. Одновременно от блока управления 35 поступает сигнал на механизм осевых перемещений 22 штанг 17, который с помощью гидроцилиндра 26 и кольца 24 перемещает штанги 17 вверх так, чтобы между ползушкой 12 и клином 15 оказалась ступень "б", приближающая деформирующие ролики 13 к оси вала.

После этого следует команда на перемещение ползуна 3 вниз и дальнейшая обработка вала аналогична описанной.

Предложенная конструкция установ«и для термомеханической обработки валов позволяет осуществить размерную термомеханическую обработку шлицевых валов, что позволяет расширить технологические возможности существующей установки.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Установка для размерной термомеханической обработки деталей, содержащая станину с ползуном, несущим центра для установки вала, последовательно расположенные индуктор, спрейер и рабочую головку в виде ползушки с деформирующими роликами, установленной с возможностью радиального перемещения от клиньев, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических воз17 4уу ии

Составитель В. Белофас тов

Техред ll.Cåðäþêîâà Корректор С.Черни

Редактор Н.Горват

Заказ 6117/27 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4

5 13593 можностей за счет обеспечения термомеханической обработки шлицевых валов, установка снабжена расположенными под рабочей головкой дополнительным спрейером и штангами, уста5 новленными с возможностью перемещен ия и ар аллел ь но оси це нтр о в между ползушками и клиньями, при этом поверхность штанг, обращенная к ползуш,кам, выполнена ступецчатай, а средняя ступень выполнена из упругого