中頻感應(yīng)加熱爐具有加熱速度快、氧化少、溫度控制準確、生產(chǎn)條件較好,以及工作穩(wěn)定可靠等諸多優(yōu)點,在汽車鍛件的大批量生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用。我公司寧波市神光電爐有限公司是汽車輪轂軸管的專業(yè)化生產(chǎn)合作伙伴,多數(shù)產(chǎn)品以水壓機熱擠壓件為主。圖1所示是我公司開發(fā)的具有世界先進水平的軍用車前后驅(qū)動橋上使用的半軸套管,且為載重貨車上的I類保安件,其材質(zhì)為:45Mn2,采用thlO2mm×13.5mm優(yōu)質(zhì)合金鋼管料,經(jīng)3次局部加熱,3次熱墩擠壓成形。在每次局部加熱、墩擠之后都有工序檢驗,以防止熱擠壓缺陷的產(chǎn)生。在工序檢驗中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)有內(nèi)孔口部折疊現(xiàn)象產(chǎn)生,這些折疊的產(chǎn)生不僅降低了產(chǎn)品的合格率,而且一旦誤判或磁力探傷漏檢而機加工后成為成品,有可能造成很大的失。為此,我們對熱擠壓件產(chǎn)生內(nèi)孔口部折疊的原因進行了認真分析,并采取了相應(yīng)的措施,取得了良好的效果。
1.分析問題
我公司鍛造中頻加熱采用500kW/100OHz中頻電源,感應(yīng)器內(nèi)襯直徑為180mm,加熱爐底部安裝有1Crl8Ni9Ti奧氏體耐熱鋼棒料做成的導(dǎo)軌。當(dāng)局部加熱~102mm×13.5mm管料時,感應(yīng)器內(nèi)孔與管料內(nèi)孔中心不能重合,管料的上部距線圈較遠,相對于管料的下部,其電效率偏低,造成上下溫度不一致。高溫側(cè)相對低溫側(cè)變形抗力減小,在熱擠壓成形時,易在內(nèi)孔口部形成折疊。以前,鍛造加熱時采用人工定時將管料旋轉(zhuǎn)180。,工人勞動強度大,且人為因素多,廢品損失占5%0,對企業(yè)造成了很大的損失。
2.解決方案
為降低工人勞動強度,減少廢品損失,在理論分析和現(xiàn)場模擬的基礎(chǔ)上,我們自行設(shè)計了如圖2所示的自動旋轉(zhuǎn)裝置,安裝在中頻爐爐口,很好地解決了管料上下溫度不一致的問題。該裝置主要由扶手、移動小車、底座支架及定位器等部件組成。兩個安裝有大齒輪
8的滾動桿5通過軸承座4與移動小車10的底板相聯(lián);wD10o—60一I型減速機輸出軸上的直聯(lián)小齒輪3同時與滾動桿上的大齒輪8嚙合,由電動機帶動減速機,通過減速機輸出軸上的小齒輪將動力傳至兩滾動桿,使放于兩滾動桿間的待加熱管料自動均勻地旋轉(zhuǎn)。加熱長度
可通過調(diào)速定位器10上的滑動標(biāo)尺和移動小車的前死點位置來確定。在進行局部中頻加熱時,操作者只需通過扶手1將移動小車拉出,將坯料放人兩滾動桿之間且使坯料外端面與定位器滑動標(biāo)尺緊貼,再將移動小車推至前死點位置,坯料的懸出部分即可在中頻加熱爐內(nèi)自動旋轉(zhuǎn),均勻受熱。顯然該裝置的成功應(yīng)用在很大程度上降低了工人的勞動強度,解決了局部加熱料溫不均勻的問題。該旋轉(zhuǎn)裝置存在以下優(yōu)點:
(1)因采用機動回轉(zhuǎn)方式,加熱溫度較均勻,降低了人為因素的影響。
(2)與以前的人工旋轉(zhuǎn)坯料的方式相比,降低了工人的勞動強度,提高了工人的勞動積極性。
(3)通過檢驗驗證,因內(nèi)孔口部折疊造成的廢品損失率降至0.3‰ 。
3.結(jié)語
在鍛造行業(yè),有部分企業(yè)采用機械手將坯料旋轉(zhuǎn)180。的方法來解決此類問題,該旋轉(zhuǎn)裝置結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,故障率低,也是解決此類問題的有效方法。經(jīng)過一年多的實踐驗證和軍方聯(lián)合調(diào)研組的評定,該裝置解決了中頻感應(yīng)局部加熱時坯料溫度受熱不均的問題,可保證軍車軸管的產(chǎn)品質(zhì)量,大大提高了產(chǎn)品的良品率。