Rješenje za neravnomjernu temperaturu materijala tokom srednjefrekventnog zagrijavanja kovanja

Srednje{0}}indukcijske peći za grijanje nude brojne prednosti, uključujući brzo zagrijavanje, minimalnu oksidaciju, preciznu kontrolu temperature, povoljne proizvodne uvjete i stabilan i pouzdan rad, što dovodi do njihove široke primjene u masovnoj proizvodnji automobilskih otkovaka. Naša kompanija je proizvodni partner za osovine glavčine kotača za automobile, a većina proizvoda su hidraulički ekstrudirani dijelovi. Slika 1 prikazuje polu{4}}čahuru za poluosovinu koju je razvila naša kompanija, -proizvod svjetske klase koji se koristi na prednjim i stražnjim pogonskim osovinama automobila. Napravljen od 45Mn2 legiranih čeličnih cijevi, prolazi kroz tri faze lokalnog zagrijavanja i tri faze vruće ekstruzije. Nakon svakog lokalnog zagrijavanja i faze ekstruzije, vrše se inspekcije procesa kako bi se spriječilo vruće istiskivanje. Prilikom ovih pregleda često se uočavaju nabori na otvoru unutrašnjeg provrta. Ovi nabori ne samo da smanjuju prinos proizvoda, već i, ako se pogrešno procijene ili propuste tokom inspekcije magnetnih čestica i naknadno obrađeni, mogu dovesti do značajnih gubitaka. Stoga smo pažljivo analizirali uzroke nabora na otvoru unutrašnjeg otvora u vrućim-ektrudiranim dijelovima i poduzeli odgovarajuće mjere, čime smo postigli pozitivne rezultate.

1. Analiza problema

Proces kovanja koristi 500kW/1000Hz srednje{2}}napajanje srednje frekvencije za srednje{3}}grijanje. Prečnik košuljice induktora je 180 mm, a na dnu peći je postavljena vodilica od 1Cr18Ni9Ti austenitne toplotno-otporne čelične cijevi (prečnik 14 mm). Prilikom lokalnog zagrijavanja cijevi od 102 mm × 13,5 mm, centar unutrašnje rupe induktora ne može se podudarati sa centrom unutrašnje rupe cijevi. Gornji dio cijevi je udaljeniji od zavojnice, što rezultira nižom električnom efikasnošću u odnosu na donji dio, što uzrokuje nedosljedne temperature. Otpornost na deformaciju na visoko-temperaturnoj strani je smanjena u odnosu na nisku{17}stranu, što je čini sklonom savijanju na unutrašnjem otvoru rupe tokom vrućeg ekstruzionog oblikovanja. Ranije, tokom zagrevanja kovanja, cev se ručno rotirala za 180 stepeni u pravilnim intervalima. Ovo je bilo radno-intenzivno za radnike, sklono ljudskoj grešci i rezultiralo je gubitkom od 5% otpada, što je uzrokovalo značajne gubitke za kompaniju.

2. Rješenje

Da bismo smanjili gubitak otpada, dizajnirali smo uređaj za automatsku rotaciju kao što je prikazano na slici 2, instaliran na otvoru peći srednje{1}}peći. Time je efikasno riješen problem neusklađenih temperatura između gornjeg i donjeg dijela cijevi. Uređaj se uglavnom sastoji od rukohvata, pokretnih kolica, postolja i pozicionera. Dvije kotrljajuće šipke 5, svaka opremljena velikim zupčanikom 8, povezane su sa osnovnom pločom pokretnih kolica 10 preko sjedišta ležaja 4. Direktan{9}}zupčanik 3 na izlaznom vratilu reduktora tipa WD10o-60-I tipa reduktora se istovremeno spaja sa velikom kotrljajućom šipkom8. Motor pokreće reduktor, a snaga se prenosi na dvije kotrljajuće šipke kroz zupčanik na izlaznoj osovini reduktora, uzrokujući da se gredica smještena između dvije kotrljajuće šipke automatski i ravnomjerno okreće. Dužina grijanja se može odrediti kliznom skalom na pozicioneru-regulatoru brzine 10 i položaju prednje mrtve točke pokretnih kolica. Tokom lokaliziranog srednjefrekventnog grijanja, operater jednostavno izvlači pokretna kolica koristeći rukohvat 1, postavlja gredicu između dvije šipke za kotrljanje tako da je vanjski kraj gredice u bliskom kontaktu s kliznom skalom pozicionera, a zatim gura pokretna kolica do prednje mrtve točke. Izbočeni dio gredice će se tada automatski rotirati unutar peći za grijanje srednje frekvencije, primajući ravnomjerno grijanje. Jasno je da uspješna primjena ovog uređaja značajno smanjuje radni intenzitet radnika i rješava problem neujednačene temperature pri lokaliziranom grijanju.

Rotirajući uređaj ima sljedeće prednosti:

(1) Zbog metode motorizirane rotacije, temperatura grijanja je ujednačenija, smanjujući utjecaj ljudskih faktora.

(2) U poređenju sa prethodnom ručnom rotacijom gredica, smanjuje se radni intenzitet radnika i poboljšava njihov entuzijazam.

(3) Inspekcijom i verifikacijom, stopa gubitka otpada uzrokovanog savijanjem na unutrašnjem otvoru rupe smanjena je na 0,3‰.

3. Zaključak

U industriji kovanja, neke kompanije koriste robotske ruke da rotiraju gredice za 180 stepeni kako bi rešile ovaj problem. Ovaj rotirajući uređaj ima jednostavnu strukturu, jednostavan je za rukovanje i ima nisku stopu kvarova, što ga čini efikasnom metodom za rješavanje ovog problema. Nakon više od godinu dana praktične provjere, ovaj uređaj je riješio problem neujednačene temperature gredice tokom srednje{3}}indukcijskog lokalnog grijanja, osiguravajući kvalitet proizvoda osovinskih cijevi i značajno poboljšavajući stopu kvalifikacije proizvoda.