RU2105822C1 - Method for hardening of flat parts and device for its embodiment - Google Patents

Method for hardening of flat parts and device for its embodiment Download PDF

Info

Publication number
RU2105822C1
RU2105822C1 RU96106309A RU96106309A RU2105822C1 RU 2105822 C1 RU2105822 C1 RU 2105822C1 RU 96106309 A RU96106309 A RU 96106309A RU 96106309 A RU96106309 A RU 96106309A RU 2105822 C1 RU2105822 C1 RU 2105822C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
level
tank
quenching
guides
parts
Prior art date
Application number
RU96106309A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU96106309A (en
Inventor
Л.А. Выдревич
Г.А. Меликян
Е.В. Синолицин
Original Assignee
Центральный научно-исследовательский институт материалов
Выдревич Леонид Абрамович
Меликян Гарник Арович
Синолицин Евгений Васильевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральный научно-исследовательский институт материалов, Выдревич Леонид Абрамович, Меликян Гарник Арович, Синолицин Евгений Васильевич filed Critical Центральный научно-исследовательский институт материалов
Priority to RU96106309A priority Critical patent/RU2105822C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2105822C1 publication Critical patent/RU2105822C1/en
Publication of RU96106309A publication Critical patent/RU96106309A/en

Links

Images

Landscapes

  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

FIELD: heat treatment, may be used in mechanical engineering. SUBSTANCE: heated parts are located 5-10 mm above the level of quenching medium in tank, compressed between press die and punch, subjected to interim cooling to temperature Ac1 and instant raising for 0.2-1.0 s, the level of quenching medium in tank by at least 10-15 mm above level of hardened part. The device for embodiment of the offered method pas press with punch, die and quenching tank which is installed on die and provided with guides located inside tank for laying and holding down of parts, upper level of guides is higher than the level of quenching medium surface by 5-10 mm; accumulating tank connected with quenching tank by overflow valve with driven hinged gate; level regulator in the form of branch pipe with flange and installed on upper part of overflow valve; cutoff spring-loaded valve engageable with flange of level regulator and stationary attached to punch which has guides for hold-down parts matched with guides of quenching tank. EFFECT: higher efficiency. 2 cl

Description

Изобретение относится к термообработке и может быть использовано на заводах машиностроительной промышленности для бездеформационной термообработки плоских деталей. The invention relates to heat treatment and can be used in factories of the engineering industry for strain-free heat treatment of flat parts.

Известно устройство [1] и реализованный с его помощью способ, заключающийся в том, что нагретая деталь укладывается между нижней и верхней половинами штампа, которые опускаются в закалочный бак, при этом обе части штампов замыкаются и в пространство между ними по каналам, выполненным и в нижней, и в верхней половинах штампа, подается закалочная жидкость для закалки детали. A device [1] is known and a method realized with its help, namely, that a heated part is placed between the lower and upper halves of the die, which are lowered into the quenching tank, while both parts of the dies are closed in the space between them through the channels made in bottom, and in the upper halves of the stamp, quenching fluid is supplied to harden the part.

Наиболее близким к предлагаемому является способ закалки, реализованный в устройстве [2] содержащем станину с подвешенной под ней ванной с механизмом вертикального перемещения, механизм кантовки листов с поворотными платформами и выступами для фиксации, механизм прижима листов к платформам, балки с роликами, образующие поступательные пары. Способ закалки заключается в том, что нагретая деталь устанавливается гидроцилиндром на катки платформ, затем лист кантуется, платформы приходят в вертикальное положение и на них поднимается ванна с водой, где лист охлаждается. Closest to the proposed one is a hardening method implemented in a device [2] comprising a bed with a bath suspended under it with a vertical movement mechanism, a tilting mechanism of sheets with rotary platforms and protrusions for fixing, a mechanism for pressing sheets to platforms, beams with rollers forming translational pairs . The hardening method consists in the fact that the heated part is installed by the hydraulic cylinder on the rollers of the platforms, then the sheet turns over, the platforms come to a vertical position and a bath of water rises on them, where the sheet is cooled.

Известные технические решения имеют следующие недостатки:
опускание нагретой детали в ванну или поднимание ванны на нагретую деталь не обеспечивает бездеформационности термообработки, так как нижняя и верхняя части детали в процессе охлаждения находятся в различных условиях теплообмена (нижняя уже в воде, а верхняя еще на воздухе); это приводит к короблению детали;
подача закалочной среды к детали по каналам, выполненным в верхней и нижней половинах штампа, приводит к низкому качеству термообработки, выражающемуся в пятнистой твердости;
закалка с температуры прокатки или сразу после нагрева в печи без максимально возможного подстуживания приводит к повышенному короблению деталей;
обилие механизмов и составляющих элементов конструкции, сложно взаимодействующих друг с другом в известных технических решениях, снижает надежность работы устройств и сужает их технологические возможности из-за ограниченности скоростей перемещения деталей в закалочную среду, реально возможных при использовании для этих целей механизмов, что также приводит к повышенному короблению деталей.Known technical solutions have the following disadvantages:
lowering the heated part into the bath or raising the bath to the heated part does not provide deformation-free heat treatment, since the lower and upper parts of the part are in different heat exchange conditions during cooling (the lower is already in the water and the upper is still in the air); this leads to warpage of the part;
the supply of the quenching medium to the part through channels made in the upper and lower halves of the stamp leads to poor heat treatment quality, expressed in spotty hardness;
quenching from the rolling temperature or immediately after heating in the furnace without the maximum possible reinforcement leads to increased warpage of the parts;
the abundance of mechanisms and constituent structural elements that are difficult to interact with in known technical solutions, reduces the reliability of the devices and reduces their technological capabilities due to the limited speed of movement of parts in the quenching medium, actually possible when using mechanisms for these purposes, which also leads to increased warpage of parts.

Цель изобретения повышение качества термообработки, снижение коробления деталей при закалке, упрощение конструкции и повышение надежности работы устройства. The purpose of the invention is to improve the quality of heat treatment, reduce warpage of parts during hardening, simplify the design and increase the reliability of the device.

Это достигается тем, что нагретые детали размещают на 5-10 мм выше уровня закалочной среды в баке, зажимают между матрицей и пуансоном пресса, подстуживают до температуры Ac1 и мгновенно, за 0,2-1 с, поднимают уровень закалочной среды в баке не менее чем на 10-15 мм выше уровня закаливаемой детали. Устройство содержит пресс с матрицей и пуансоном и закалочный бак, который установлен на матрице пресса и снабжен расположенными внутри бака для укладки и прижима деталей направляющими, верхний уровень которых на 5-10 мм выше уровня закалочной среды, баком-накопителем, соединенным с закалочным баком переливным клапаном с приводной шарнирно-поворотной заслонкой, регулятором уровня, выполненным в виде патрубка с фланцем и установленным на верхней части переливного клапана, отсечным подпружиненным клапаном, взаимодействующим с фланцем регулятора уровня и стационарно закрепленным на пуансоне, а пуансон снабжен направляющими прижима деталей, согласованными с направляющими закалочного бака.This is achieved by the fact that the heated parts are placed 5-10 mm above the level of the quenching medium in the tank, clamped between the die and the press punch, toughened to a temperature of Ac 1 and instantly, in 0.2-1 s, the level of the quenching medium in the tank is not raised less than 10-15 mm above the level of the hardened part. The device comprises a press with a matrix and a punch and a quenching tank, which is mounted on the press matrix and equipped with guides located inside the tank for stacking and pressing parts, the upper level of which is 5-10 mm above the level of the quenching medium, with a storage tank connected to the over quenching tank a valve with a drive hinged-rotary damper, a level regulator made in the form of a pipe with a flange and mounted on the top of the overflow valve, a shut-off spring-loaded valve interacting with the reg the leveling device and is fixedly mounted on the punch, and the punch is equipped with guides for clamping parts that are consistent with the guides of the hardening tank.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в исходном состоянии (перед закалкой), продольный разрез; на фиг. 2 то же в рабочем состоянии (при закалке); на фиг. 3 устройство в исходном состоянии (перед закалкой), разрез А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows the proposed device in its original state (before hardening), a longitudinal section; in FIG. 2 the same in working condition (during hardening); in FIG. 3, the device is in its initial state (before quenching), section AA in FIG. one.

Устройство состоит из пресса 1 с пуансоном 2 и матрицей 3, на которой установлен закалочный бак 4 с расположенными внутри бака для укладки и прижима плоской детали 5 направляющими 6, верхний уровень которых на 5-10 мм выше уровня закалочной среды, бака-накопителя 7, соединенного с закалочным баком переливным клапаном 8 с приводной шарнирно-поворотной заслонкой 9, регулятора уровня закалочной среды, выполненного в виде патрубка 10 с фланцем 11 и установленного на верхней части переливного клапана, отсечного подпружиненного клапана 12, взаимодействующего с фланцем регулятора уровня и стационарно закрепленного на пуансоне. Пуансон снабжен направляющими 13 прижима деталей, согласованными с направляющими закалочного бака. The device consists of a press 1 with a punch 2 and a matrix 3, on which a quenching tank 4 is installed with guides 6 located inside the tank for laying and pressing the flat part 5, the upper level of which is 5-10 mm higher than the level of the quenching medium, storage tank 7, connected to the quenching tank by an overflow valve 8 with a drive hinged-rotary shutter 9, a level controller of the quenching medium, made in the form of a pipe 10 with a flange 11 and mounted on the top of the overflow valve, a shut-off spring-loaded valve 12, interact leveling flange and fixedly mounted on the punch. The punch is equipped with guides 13 clamp parts that are consistent with the guides of the hardening tank.

И те, и другие направляющие выполнены заостренной конфигурации для уменьшения контактной поверхности с закаливаемым листом и с согласованными прорезями для поперечного перетока закалочной среды над и под закаливаемым листом. Привод шарнирно-поворотной заслонки осуществляется вручную или от привода с помощью троса 14, перекинутого через блок 15. Для исключения переполнения бака-накопителя в верхней части его предусмотрен переливной патрубок 16, регламентирующий объем воды в баке-накопителе, необходимый для создания заданного уровня воды в закалочном баке. Подача закалочной среды в закалочный бак осуществляется через патрубок 17, в бак-накопитель через патрубок 18, слив отработанной среды из баков через патрубок 19, расположенный в нижней части отсека 20 между закалочным баком и баком-накопителем. Both those and other guides are made in a pointed configuration to reduce the contact surface with the hardened sheet and with agreed slots for the transverse flow of the quenching medium above and below the hardened sheet. The drive of the hinged-rotary shutter is carried out manually or from the drive using a cable 14 thrown through the block 15. To prevent overflow of the storage tank in its upper part there is an overflow pipe 16 that regulates the volume of water in the storage tank necessary to create a given water level in quenching tank. The quenching medium is supplied to the quenching tank through the pipe 17, to the storage tank through the pipe 18, the waste medium is drained from the tanks through the pipe 19 located in the lower part of the compartment 20 between the quenching tank and the storage tank.

Закалка плоских деталей осуществляется следующим образом. The hardening of flat parts is as follows.

Нагретую деталь 5 укладывают на направляющие 6 закалочного бака 4, расположенного на матрице 3 пресса 1, при этом уровень закалочной среды (воды) в закалочном баке на 5-10 мм ниже уровня направляющих поддерживается регулятором уровня, состоящим из патрубка 10 с фланцем 11. The heated part 5 is placed on the guides 6 of the quenching tank 4 located on the matrix 3 of the press 1, while the level of the quenching medium (water) in the quenching tank 5-10 mm below the level of the guides is supported by a level controller consisting of a pipe 10 with a flange 11.

Вода в закалочном баке циркулирует по следующей схеме: подается через патрубок 17 и сливается через патрубок 10 с фланцем 11 регулятора уровня в отсек 20 между закалочным баком и баком-накопителем, откуда по патрубку 19 сливается в канализацию или оборотку. Бак-накопитель 7 наполняется водой через подводной патрубок 18, излишки воды сливаются через патрубок 16 в отсек 20, откуда через патрубок 19 в канализацию или оборотку. Water in the quenching tank circulates as follows: it is supplied through the pipe 17 and discharged through the pipe 10 with the flange 11 of the level regulator into the compartment 20 between the quenching tank and the storage tank, from where it is discharged through the pipe 19 into a sewer or a circuit. The storage tank 7 is filled with water through the underwater pipe 18, the excess water is discharged through the pipe 16 into the compartment 20, from where it passes through the pipe 19 into the sewer or turnaround.

Включением пресса 1 опускают пуансон 2, зажимая деталь 5 между направляющими 6 и 13, при этом отсечной подпружиненный клапан 12 закрывает фланец 11 регулятора уровня, прекращая слив воды в отсек 20 между закалочным баком и баком-накопителем и далее в канализацию, а подачу в закалочный бак 4 через патрубок 17 прекращают. Деталь 5 в зажатом состоянии подстуживают до температуры Ac1, т.е. до минимально допустимой температуры, а затем мгновенно, в течение 0,2-1,0 с, поднимают уровень закалочной среды в закалочном баке не менее чем на 10-15 мм выше уровня закаливаемой детали за счет открытия шарнирно-поворотной заслонки 9 с помощью троса 14, перекинутого через блок 15, в результате чего вода из бака-накопителя 7 через переливной клапан 8 попадает в закалочный бак 4 и устанавливается в нем на заданном уровне по закону сообщающихся сосудов. Шарнирно-поворотную заслонку 9 закрывают, начиная наполнение бака-накопителя 7 для закалки следующей детали. Деталь 5 выдерживают под слоем среды в течение заданного времени, при этом благодаря наличию продольных (между направляющими) и поперечных (поперек направляющих) проточных зон, она равномерно охлаждается до заданной температуры, после чего пуансон 2 поднимается, подпружиненный клапан 12 открывается и излишки воды сливаются через регулятор уровня в отсек 20 и далее в канализацию, а в закалочном баке устанавливается исходный уровень среды на 5-10 мм ниже уровня направляющих 6. Деталь 5 выгружают, включают подачу воды в закалочный бак через патрубок 17 и ее циркуляцию и начинают закалку очередной детали.By turning on the press 1, lower the punch 2, clamping the part 5 between the guides 6 and 13, while the shut-off spring-loaded valve 12 closes the flange 11 of the level regulator, stopping the discharge of water into the compartment 20 between the quenching tank and the storage tank and then into the sewer, and feeding into the quenching tank 4 through the pipe 17 is stopped. Clamped component 5 is kept at Ac 1 , i.e. to the minimum allowable temperature, and then instantly, within 0.2-1.0 s, raise the level of the quenching medium in the quenching tank at least 10-15 mm above the level of the quenched part by opening the hinged-rotary shutter 9 with a cable 14 thrown over block 15, as a result of which water from the storage tank 7 through the overflow valve 8 enters the quenching tank 4 and is installed in it at a predetermined level according to the law of communicating vessels. The hinged-rotary shutter 9 is closed, starting filling the storage tank 7 for hardening the next part. Part 5 is kept under a layer of medium for a predetermined time, while due to the presence of longitudinal (between the guides) and transverse (across the guides) flow zones, it is uniformly cooled to a predetermined temperature, after which the punch 2 rises, the spring-loaded valve 12 opens and the excess water merges through the level regulator into compartment 20 and further into the sewer, and in the quenching tank, the initial medium level is set 5-10 mm below the level of the guides 6. Part 5 is unloaded, water is supplied to the quenching tank through the nozzle ok 17 and its circulation and begin hardening of the next part.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает:
повышение качества термообработки за счет равномерного продольного и поперечного омывания плоских деталей закалочной средой снизу и сверху;
снижение коробления деталей за счет мгновенного (0,2-1,0 с) повышения уровня закалочной среды из исходного состояния (на 5-10 мм до нижней плоскости закаливаемой детали) до рабочего состояния (не менее чем на 10-15 мм выше верхней плоскости закаливаемой детали); максимально возможного (до температуры Ac1) подстуживания деталей перед закалкой;
значительное упрощение конструкции устройства, а значит, и повышение надежности его работы за счет исключения в известных технических решениях большого количества механизмов, используемых для зажима, кантовки и последующего опускания в закалочную среду термообрабатываемых деталей, путем организации (взамен механизмов) специального перетока и слива закалочной среды с помощью клапанов и регулятора, что, в свою очередь, обеспечило осуществление признака мгновенности повышения уровня закалочной среды в закалочном баке, необходимого для снижения коробления закаливаемых деталей.Thus, the invention provides:
improving the quality of heat treatment due to the uniform longitudinal and transverse washing of the flat parts by the quenching medium from above and below;
reduction of warpage of parts due to an instant (0.2-1.0 s) increase in the level of the hardening medium from the initial state (by 5-10 mm to the lower plane of the hardened part) to the working state (not less than 10-15 mm above the upper plane hardened parts); the maximum possible (up to Ac 1 ) stiffening of parts before quenching;
a significant simplification of the design of the device, and hence the increase in the reliability of its operation due to the exclusion in the well-known technical solutions of a large number of mechanisms used for clamping, tilting and subsequent lowering of heat-treated parts into the quenching medium by organizing (instead of mechanisms) a special overflow and discharge of the quenching medium using valves and a regulator, which, in turn, ensured the implementation of the sign of instantaneous increase in the level of the quenching medium in the quenching tank, necessary for reduce warpage of hardened parts.

Claims (2)

1. Способ закалки плоских деталей, включающий нагрев, зажим деталей и охлаждение их в баке с закалочной средой, отличающийся тем, что нагретые детали размещают на высоте на 5 10 мм выше уровня закалочной среды в баке, зажимают между матрицей и пуансоном пресса, подстуживают до температуры Ас1 и мгновенно, за 0,2 1,0 с, поднимают уровень закалочной среды в баке не менее чем на 10 15 мм выше уровня детали.1. The method of hardening flat parts, including heating, clamping the parts and cooling them in a tank with a quenching medium, characterized in that the heated parts are placed at a height of 5 to 10 mm above the level of the quenching medium in the tank, clamped between the die and the punch of the press, temperature Ac 1 and instantly, for 0.2 1.0 s, raise the level of the quenching medium in the tank at least 10 15 mm above the level of the part. 2. Устройство для закалки плоских деталей, содержащее пресс с матрицей и пуансоном, закалочный бак с закалочной средой, отличающееся тем, что оно снабжено баком-накопителем, соединенным с закалочным баком посредством переливного клапана с приводной шарнирно-поворотной заслонкой, и регулятором уровня закалочной среды, выполненным в виде установленного в верхней части переливного клапана патрубка с фланцем и подпружиненного отсекающего клапана, взаимодействующего с фланцем патрубка и стационарно закрепленного на пуансоне, закалочный бак установлен на матрице и имеет расположенные внутри него направляющие для укладки и прижима детали, верхний уровень каторых на 5 10 мм выше уровня закалочной среды, а пуансон имеет направляющие прижима деталей, согласованные с направляющими для укладки и прижима деталей. 2. A device for hardening flat parts, containing a press with a matrix and a punch, a quenching tank with a quenching medium, characterized in that it is equipped with a storage tank connected to the quenching tank by means of an overflow valve with a drive hinged-rotary shutter, and a quenching medium level regulator made in the form of a nozzle with a flange installed in the upper part of the overflow valve and a spring-loaded shut-off valve interacting with the nozzle flange and fixedly mounted on the punch, quenching ba k is mounted on the matrix and has guides located inside it for laying and pressing parts, the upper level of which is 5 10 mm higher than the level of the quenching medium, and the punch has guides for pressing parts that are aligned with guides for laying and pressing parts.
RU96106309A 1996-04-01 1996-04-01 Method for hardening of flat parts and device for its embodiment RU2105822C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96106309A RU2105822C1 (en) 1996-04-01 1996-04-01 Method for hardening of flat parts and device for its embodiment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96106309A RU2105822C1 (en) 1996-04-01 1996-04-01 Method for hardening of flat parts and device for its embodiment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2105822C1 true RU2105822C1 (en) 1998-02-27
RU96106309A RU96106309A (en) 1998-05-20

Family

ID=20178773

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96106309A RU2105822C1 (en) 1996-04-01 1996-04-01 Method for hardening of flat parts and device for its embodiment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2105822C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473705C2 (en) * 2011-03-21 2013-01-27 Открытое акционерное общество Уральский научно-исследовательский технологический институт (ОАО УралНИТИ) Mechanism of quenching device top plate position stabilisation
RU2499841C2 (en) * 2011-12-29 2013-11-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Press for hardening of discs in water-cooled dies
RU2678720C1 (en) * 2017-12-26 2019-01-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Installation for hardening metal products

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2473705C2 (en) * 2011-03-21 2013-01-27 Открытое акционерное общество Уральский научно-исследовательский технологический институт (ОАО УралНИТИ) Mechanism of quenching device top plate position stabilisation
RU2499841C2 (en) * 2011-12-29 2013-11-27 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ГОСНИТИ РОССЕЛЬХОЗАКАДЕМИИ) Press for hardening of discs in water-cooled dies
RU2678720C1 (en) * 2017-12-26 2019-01-31 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ) Installation for hardening metal products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3423254A (en) Roller pressure quench system
RU2105822C1 (en) Method for hardening of flat parts and device for its embodiment
CN106399660B (en) The horizontal oblique quenching unit of axle and process for quenching
US3633895A (en) Vacuum water dump quench
US3212766A (en) Apparatus for depth hardening long tubes
DE3023638A1 (en) Impregnating porous articles to seal pores - by evacuating pores and releasing vacuum beneath liq. impregnant with subsequent washing and curing
US3659831A (en) Integral quench furnace and transfer mechanism
KR100419784B1 (en) Apparatus for eliminating scale of stainless steal strip
CA1175650A (en) Multi-pipe type quenching apparatus
US3170975A (en) Quenching machine
US2493135A (en) Apparatus for heat-treating propellers and the like
US3672009A (en) Method of autoclaving building blocks
JP2000117493A (en) Surface plate cooling system in hot pressing device
US1948480A (en) Automatic machine for hardening gears
JPH0625711A (en) Hot isostatic pressing device
JPS6125799B2 (en)
CN103397149A (en) Stirring method and device for medium in steel plate inclined quenching and cooling process
JP3069748B2 (en) Quenching method
RU2031148C1 (en) Device for hardening of plates of chain blades of sawing devices
CN217964696U (en) Cooling water tank with floating ball positioning jig
CA2532719C (en) Method and device for cooling or quenching slabs and sheets with water in a cooling pond
CN217324215U (en) Quenching device for crankshaft machining
US1561041A (en) Heat treatment of gears or the like
CN221818277U (en) Clamping mechanism of polishing equipment
RU96106309A (en) METHOD FOR HARDENING FLAT PARTS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION