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解决中频锻造加热过程中料温不均的方法

2012年05月25日

中频感应加热炉具有加热速度快、氧化少、温度控制准确、生产条件较好,以及工作稳定可靠等诸多优点,在汽车锻件的大批量生产中得到了广泛应用。山东华信电炉有限公司是汽车轮毂轴管的专业化生产合作伙伴,多数产品以水压机热挤压件为主。图1所示是我公司开发的具有世界先进水平的车前后驱动桥上使用的半轴套管,且为载重货车上的I类保安件,其材质为:45Mn2,采用thlO2mm×13.5mm优质合金钢管料,经3次局部加热,3次热墩挤压成形。在每次局部加热、墩挤之后都有工序检验,以防止热挤压缺陷的产生。在工序检验中经常会发现有内孔口部折叠现象产生,这些折叠的产生不仅降低了产品的合格率,而且一旦误判或磁力探伤漏检而机加工后成为成品,有可能造成很大的失。为此,我们对热挤压件产生内孔口部折叠的原因进行了认真分析,并采取了相应的措施,取得了良好的效果。
1.分析问题
         我公司锻造中频加热采用500kW/100OHz中频电源,感应器内衬直径为180mm,加热炉底部安装有1Crl8Ni9Ti奥氏体耐热钢棒料做成的导轨。当局部加热~102mm×13.5mm管料时,感应器内孔与管料内孔中心不能重合,管料的上部距线圈较远,相对于管料的下部,其电效率偏低,造成上下温度不一致。高温侧相对低温侧变形抗力减小,在热挤压成形时,易在内孔口部形成折叠。以前,锻造加热时采用人工定时将管料旋转180。,工人劳动强度大,且人为因素多,废品损失占5%0,对企业造成了很大的损失。
2.解决方案
         为降低工人劳动强度,减少废品损失,在理论分析和现场模拟的基础上,我们自行设计了如图2所示的自动旋转装置,安装在中频炉炉口,很好地解决了管料上下温度不一致的问题。该装置主要由扶手、移动小车、底座支架及定位器等部件组成。两个安装有大齿轮
8的滚动杆5通过轴承座4与移动小车10的底板相联;wD10o—60一I型减速机输出轴上的直联小齿轮3同时与滚动杆上的大齿轮8啮合,由电动机带动减速机,通过减速机输出轴上的小齿轮将动力传至两滚动杆,使放于两滚动杆间的待加热管料自动均匀地旋转。加热长度
可通过调速定位器10上的滑动标尺和移动小车的前死点位置来确定。在进行局部中频加热时,操作者只需通过扶手1将移动小车拉出,将坯料放人两滚动杆之间且使坯料外端面与定位器滑动标尺紧贴,再将移动小车推至前死点位置,坯料的悬出部分即可在中频加热炉内自动旋转,均匀受热。显然该装置的成功应用在很大程度上降低了工人的劳动强度,解决了局部加热料温不均匀的问题。该旋转装置存在以下优点:
(1)因采用机动回转方式,加热温度较均匀,降低了人为因素的影响。
(2)与以前的人工旋转坯料的方式相比,降低了工人的劳动强度,提高了工人的劳动积极性。
(3)通过检验验证,因内孔口部折叠造成的废品损失率降至0.3‰ 。
3.结语
        在锻造行业,有部分企业采用机械手将坯料旋转180。的方法来解决此类问题,该旋转装置结构简单,操作方便,故障率低,也是解决此类问题的有效方法。经过一年多的实践验证和军方联合调研组的评定,该装置解决了中频感应局部加热时坯料温度受热不均的问题,可保证军车轴管的产品质量,大大提高了产品的良品率。

 

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