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中頻鍛造加熱過程中料溫不均的解決


 中頻感應加熱爐具有加熱速度快、氧化少、溫度控制準確、生產條件較好,以及工作穩定可靠等諸多優點,在汽車鍛件的大批量生產中得到了廣泛應用。我公司是汽車輪轂軸管的專業化生產合作伙伴,多數產品以水壓機熱擠壓件為主。圖1所示是我公司開發的具有世界先進水平的車前后驅動橋上使用的半軸套管,其材質為:45Mn2,采用thlO2mm×13.5mm優質合金鋼管料,經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生。在工序檢驗中經常會發現有內孔口部折疊現象產生,這些折疊的產生不僅降低了產品的合格率,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,我們對熱擠壓件產生內孔口部折疊的原因進行了認真分析,并采取了相應的措施,取得了良好的效果。


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1.分析問題

鍛造中頻加熱采用500kW/100OHz中頻電源,感應器內襯直徑為180mm,加熱爐底部安裝有1Crl8Ni9Ti奧氏體耐熱鋼管料(直徑14mm)做成的導軌。當局部加熱102mm×13.5mm管料時,感應器內孔與管料內孔中心不能重合,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。高溫側相對低溫側變形抗力減小,在熱擠壓成形時,內孔口部易形成折疊。以前,鍛造加熱時采用人工定時將管料旋轉180度,工人勞動強度大,且人為因素多,廢品損失占5%,使企業造成了很大的損失。


2.解決方案

 為了減少廢品損失,我們設計了如圖2所示的自動旋轉裝置,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;wD10o—60一I型減速機輸出軸上的直聯小齒輪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。加熱長度可通過調速定位器10上的滑動標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自動旋轉,均勻受熱。顯然該裝置的成功應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。


該旋轉裝置存在以下優點:

(1)因采用機動回轉方式,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,因內孔口部折疊造成的廢品損失率降至0.3‰ 。


3.結語

 鍛造行業內,有部分企業采用機械手將坯料旋轉180。的方法來解決此類問題,該旋轉裝置結構簡單,操作方便,故障率低,是解決此類問題的有效方法。經過一年多的實踐驗證,該裝置解決了中頻感應局部加熱時坯料溫度受熱不均的問題,可保證車軸管的產品質量,大大提高了產品的合格率。




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