RU2709067C1 - Method of heat-power processing of long axisymmetric parts and device for implementation thereof - Google Patents

Method of heat-power processing of long axisymmetric parts and device for implementation thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2709067C1
RU2709067C1 RU2018127025A RU2018127025A RU2709067C1 RU 2709067 C1 RU2709067 C1 RU 2709067C1 RU 2018127025 A RU2018127025 A RU 2018127025A RU 2018127025 A RU2018127025 A RU 2018127025A RU 2709067 C1 RU2709067 C1 RU 2709067C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
workpiece
container
temperature
input
output
Prior art date
Application number
RU2018127025A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Иванович Драчев
Александр Викторович Бобровский
Алексей Викторович Зотов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет"
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 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тольяттинский государственный университет"
Priority to RU2018127025A priority Critical patent/RU2709067C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2709067C1 publication Critical patent/RU2709067C1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to heat-power machining of hard-to-moderate axisymmetric workpieces of shaft type. To increase the quality of workpieces, the workpiece is subjected to force action beyond the law of elasticity within the selected portion of the workpiece, control of the yield point at force action is carried out by controlling the temperature effect on the workpiece section, deformation of billet is performed by bending, billet bent sign-alternatively, simultaneously with bending deformation billet is rotated with simultaneous axial feed. Deformed workpiece is put into container and moved into storage zone, where blank is heated to tempering temperature and uniformly cooled. Container is equipped with heating element with thermal insulation and temperature sensor, output of which is connected to input of automatic control unit, and its output is connected to input of heating element, which creates control loop with temperature feedback.
EFFECT: higher quality of blanks.
2 cl, 8 dwg

Description

Предлагаемые изобретения относятся к области термосиловой обработки (ТСО) длинномерных осесимметричных деталей типа вал и могут использоваться в технологических процессах изготовления валов в механообрабатывающих цехах.The present invention relates to the field of thermal power treatment (TCO) of long axisymmetric parts such as a shaft and can be used in technological processes of manufacturing shafts in machining workshops.

Известен способ термосиловой обработки валов, включающий нагрев, кручение, поверхностное пластическое деформирование и охлаждение, осуществляемые непрерывно-последовательно по длине вала [Патент РФ №2254383, кл. C21D 9/06, 2005].A known method of thermoset processing of shafts, including heating, torsion, surface plastic deformation and cooling, carried out continuously-sequentially along the length of the shaft [RF Patent №2254383, class. C21D 9/06, 2005].

Недостатком данного способа является неравномерность деформирования по длине вала из-за неоднородностей физико-механических свойств ее материала, использование больших сил деформирования.The disadvantage of this method is the uneven deformation along the length of the shaft due to the heterogeneity of the physico-mechanical properties of its material, the use of large deformation forces.

Известен способ обработки осесимметричных деталей, включающий деформирование заготовки сжатием или сжатием с кручением посредством пинолей при одновременном нагреве заготовок [Патент РФ №2119842, кл. В21К1/32, 1998].A known method of processing axisymmetric parts, including the deformation of the workpiece by compression or compression with torsion by means of pins while heating the workpieces [RF Patent No. 2119842, class. B21K1 / 32, 1998].

Недостатком данного способа являются ограниченная область применения (обрабатываются детали типа диск с формообразованием, происходящим преимущественно за счет операций прокатки), большие усилия деформирования и неравномерность деформирования по длине заготовки.The disadvantage of this method is the limited scope (machined parts such as a disk with shaping, occurring mainly due to rolling operations), large deformation forces and uneven deformation along the length of the workpiece.

Наиболее близким способом к заявленному изобретению, выбранному в качестве прототипа, является способ термосиловой обработки осесимметричных деталей, включающий силовое воздействие на заготовку за пределом действия закона упругости в пределах выбранного участка заготовки, а деформирование производят изгибом, заготовку перегибают знакопеременно, одновременно с деформированием изгибом ведут вращение заготовки с одновременной ее осевой подачей. Причем изгибающий момент не должен быть приложен на расстоянии более пяти диаметров заготовки от места перегиба с фиксацией проработанного участка заготовки в поперечном направлении. [Патент РФ №2552206, кл. C21D 8/00, C21D 11/00, 2015].The closest method to the claimed invention, selected as a prototype, is a method of thermo-force processing of axisymmetric parts, including force acting on the workpiece beyond the elastic law within the selected part of the workpiece, and the deformation is performed by bending, the workpiece is bent alternately, while the bending deformation rotates blanks with simultaneous axial feed. Moreover, the bending moment should not be applied at a distance of more than five diameters of the workpiece from the place of bending with fixing the worked out section of the workpiece in the transverse direction. [RF patent No. 2552206, cl. C21D 8/00, C21D 11/00, 2015].

Недостатком данного способа является неравномерность распределения температуры по длине заготовки после проведения термосиловой обработки и как следствие неравномерность процесса охлаждения.The disadvantage of this method is the uneven distribution of temperature along the length of the workpiece after thermal processing and, as a consequence, the unevenness of the cooling process.

Задача на решение которой направлены заявляемые изобретения, заключается в повышении качества заготовок с достижением следующих технических результатов повышения стабильности размеров и формы длинномерных маложестких осесимметричных деталей за счет устранения направленности осевых остаточных напряжений и направленной структуры материала заготовки по ее длине, оставшихся после заготовительной операции; уменьшение рабочих усилий деформирования за счет выбора рациональной схемы нагружения; уничтожение технологической наследственности за счет полной перестройки текстуры материала при знакопеременных перегибах заготовки за счет формирования в материале обрабатываемой заготовки мелкодисперсионной разнонаправленной текстуры, ведет к более однородному распределению и минимизации остаточных напряжений по длине детали, а так как при релаксации основное влияние на коробление оказывают осевые остаточные напряжения, данный характер их распределения приводит к уменьшению деформации детали в эксплуатационный период.The problem to which the claimed inventions are directed is to improve the quality of the workpieces with the following technical results of increasing the stability of the size and shape of long lengthy rigid axisymmetric parts by eliminating the directivity of the axial residual stresses and the directional structure of the workpiece material along its length remaining after the procurement operation; reduction of the working forces of deformation due to the choice of a rational loading scheme; Destruction of technological heredity due to a complete restructuring of the material texture with alternating bending of the workpiece due to the formation of a finely dispersed multidirectional texture in the workpiece material leads to a more uniform distribution and minimization of residual stresses along the part length, since axial residual stresses mainly affect buckling. , this nature of their distribution leads to a decrease in the deformation of the part in the operational period.

Эта задача решается тем, что способ термосиловой обработки осесимметричных деталей включает силовое воздействие на заготовку за пределом действия закона упругости в пределах выбранного участка заготовки, управление пределом текучести при силовом воздействии производит путем регулирования температурного воздействия на участок заготовки, деформирование заготовки производят изгибом, заготовку перегибают знакопеременно, одновременно с деформированием изгибом ведут вращение заготовки с одновременным ее осевой подачей, причем изгибающий момент не должен быть приложен на расстоянии более пяти диаметров заготовки от места перегиба с фиксацией проработанного участка заготовки в поперечном направлении. Продеформированную заготовку устанавливают в контейнер, закрывают входное отверстие и перемещают в зону складирования, где нагревают до температуры отпуска и равномерно охлаждают согласно заданному закону, причем температурой нагрева и охлаждения управляют автоматической системой управления.This problem is solved by the fact that the method of thermopower processing of axisymmetric parts includes force acting on the workpiece beyond the elastic law within the selected part of the workpiece, control of the yield strength by force affects the temperature effect on the workpiece section, the workpiece is deformed by bending, the workpiece is bent alternately , simultaneously with bending deformation, the workpiece is rotated with its axial feed at the same time, bending torque is applied should not be located more than five diameters of the workpiece from the inflection place with fixation prorated portion of the workpiece in the transverse direction. The deformed billet is installed in the container, the inlet is closed and moved to the storage zone, where it is heated to the tempering temperature and evenly cooled according to a given law, and the heating and cooling temperatures are controlled by an automatic control system.

Эта задача решается тем, что устройство для ТСО осесимметричных деталей содержит нагревательный элемент и захват, захват связан с последовательно установленными приводами осевой подачи и вращения заготовки, нагревательный элемент установлен между опорами, каждая из которых выполнена в виде пары сдвоенных роликов взаимно перпендикулярных друг другу, со стороны противоположной захвату на расстоянии не более пяти диаметров установлена направляющая труба, связанная с механизмами поворота и поперечного смещения, имеющая возможность поворота относительно крайнего сечения, причем ось направляющей трубы проходит через центр сечения ближайшей опоры. Продеформированную заготовку помещают в контейнер оснащенный нагревательным элементом покрытым изоляционным материалом и металлическим кожухом, вход которого подключен к выходу блока управления и датчиком температуры, выход которого подключен к входу блока управления образца контур обратной связи по управлению нагревом и охлаждению заготовки.This problem is solved in that the device for TCO axisymmetric parts contains a heating element and a gripper, the gripper is connected to sequentially installed axial feed and rotation drives of the workpiece, the heating element is installed between supports, each of which is made in the form of a pair of twin rollers mutually perpendicular to each other, on the side opposite to the grip, at a distance of no more than five diameters, a guide pipe is installed, connected with the rotation and lateral displacement mechanisms, with the possibility of turning rota relatively extreme section, wherein the guide tube axis passes through the center of the cross section nearest the support. The deformed billet is placed in a container equipped with a heating element covered with insulating material and a metal casing, the input of which is connected to the output of the control unit and a temperature sensor, the output of which is connected to the input of the sample control unit, feedback loop for controlling the heating and cooling of the billet.

Устройство для ТСО может содержать механизм перемещения, снабженный датчиком линейных перемещений, механизм поворота направляющей контейнера трубы оснащенной датчиком контроля усилий изгиба, нагревательной иметь температурный датчик, выхода датчиков включены на вход блока управления, выходы которого соединяются с приводами осевой подачи, вращения заготовки, нагревательным элементом, приводами механизмов смещения и поворота направляющей трубы.The device for TCO may include a movement mechanism equipped with a linear displacement sensor, a rotation mechanism of the pipe container guide equipped with a bending force control sensor, a heating one, a temperature sensor, and sensor outputs connected to the input of the control unit, the outputs of which are connected to axial feed, workpiece rotation drives, and a heating element , drives of mechanisms of displacement and rotation of the guide pipe.

Деформирование заготовки изгибом снижает необходимые рабочие усилия за счет создания рычажного механизма.Deformation of the workpiece by bending reduces the necessary working effort by creating a linkage mechanism.

Знакопеременный изгиб выравнивают остаточные напряжения в противоположных точках поперечного сечения. Вращение заготовки одновременное с ее изгибом позволяет проработать все поперечное сечение заготовки.Alternating bending equalize residual stresses at opposite points of the cross section. The rotation of the workpiece simultaneously with its bending allows you to work out the entire cross section of the workpiece.

Вращение заготовки с одновременной ее осевой подачей прорабатывает весь объем заготовки по длине непрерывно.The rotation of the workpiece with its simultaneous axial feed works through the entire volume of the workpiece along the length continuously.

Выбор длины захвата заготовки равный пяти диаметрам гарантирует жесткость консольной части заготовки.The choice of the capture length of the workpiece equal to five diameters ensures rigidity of the cantilever part of the workpiece.

Фиксация проработанного участка заготовки в поперечном направлении сохраняет геометрическую точность в дальнейшем процессе ТСО.Fixing the worked out section of the workpiece in the transverse direction preserves geometric accuracy in the further TCO process.

Нагревательный элемент, установленный между опорами, уменьшает рабочие усилия за счет снижения предела текучести материала заготовки.The heating element installed between the supports reduces the working forces by reducing the yield strength of the workpiece material.

Сдвоенные ролики опор взаимно перпендикулярных друг другу, расширяют диапазон диаметров обрабатываемых валов при регулировании расстояния между ними с обеспечением жесткости при деформировании изгибом.Double rollers of bearings mutually perpendicular to each other, expand the range of diameters of the machined shafts while adjusting the distance between them with the provision of rigidity during bending deformation.

Установка направляющей трубы контейнера со стороны противоположной захвату на расстоянии не более пяти диаметров обеспечивает снижение силы деформирования за счет создания рычага при сохранении необходимой жесткости прорабатываемого участка.The installation of the guide tube of the container from the side opposite to the gripper at a distance of not more than five diameters reduces the deformation force due to the creation of a lever while maintaining the necessary rigidity of the studied section.

Направляющая труба контейнера связанная с механизмами поворота и поперечного смещения, имеющая возможность поворота относительно крайнего сечения, обеспечивает настройку параметров деформирования в зоне обработки и вылета при изменяющихся условиях, что расширяет технологические возможности установки.The guide tube of the container associated with the rotation and lateral displacement mechanisms, with the ability to rotate relative to the extreme section, provides the setting of the deformation parameters in the processing and departure zones under changing conditions, which extends the technological capabilities of the installation.

Установка на механизме смещения датчика линейных перемещений и оснащения механизма поворота направляющей трубы контейнера датчиком контроля усилий изгиба позволяет рассчитать в реальном масштабе времени величину упругих и пластических деформаций, дать численную оценку напряжениям в функции температуры, позволяет провести настройку (обучение) системы управления.Installation of linear displacement sensors on the displacement mechanism and equipping the container guide tube turning mechanism with a bending force control sensor allows real-time calculation of elastic and plastic deformations, a numerical assessment of stresses as a function of temperature, and allows control system tuning (training).

Оснащение нагревательного элемента температурным датчиком позволяет стабилизировать температуру нагрева при изменяющихся условиях обработки, обеспечивать нагрев точно в зоне температурного диапазона определяющего минимальную зависимость напряжений от относительной деформации.Equipping the heating element with a temperature sensor makes it possible to stabilize the heating temperature under changing processing conditions, to ensure heating precisely in the temperature range zone, which determines the minimum dependence of stresses on relative deformation.

Подключение выходов датчиков на вход блока управления, выходы которого соединяются с приводами осевой подачи, вращения заготовки, нагревательным элементом, приводами механизмов смещения и поворота направляющей трубы контейнера обеспечивает замкнутость системы управления и адаптивность установки к изменяющимся условиям обработки.Connecting the outputs of the sensors to the input of the control unit, the outputs of which are connected to the drives of axial feed, rotation of the workpiece, the heating element, the drives of the mechanisms of displacement and rotation of the container guide tube ensures the closure of the control system and the adaptability of the installation to changing processing conditions.

Введение в процесс ТСО контейнера для стабилизации температуры отпуска, позволяет минимизировать и стабилизировать остаточные напряжения после ТСО путем автоматического управления температурой нагрева и охлаждения, за счет встроенных в корпус контейнера нагревательного элемента и датчика контроля температуры, которые образуют через блок управления замкнутый контур автоматического управления температурой заготовки.Introduction to the TCO process of a container for stabilizing the tempering temperature allows minimizing and stabilizing residual stresses after TCO by automatically controlling the heating and cooling temperatures, due to the heating element and temperature control sensor integrated in the container body, which form a closed loop for automatic control of the workpiece temperature through the control unit .

Предлагаемое изобретение иллюстрированное чертежами, представленными на фиг. 1-5, где приведена схема обработки; на фиг. 6 - общий вид устройства (с боку) без системы управления, на фиг. 7 - общий вид устройства с функциональной системой управления (вид сверху), на фиг. 8 - общий вид контейнера.The invention is illustrated by the drawings shown in FIG. 1-5, which shows the processing scheme; in FIG. 6 is a general view of the device (from the side) without a control system; FIG. 7 is a general view of a device with a functional control system (top view), in FIG. 8 is a general view of the container.

Способ осуществляют в следующей последовательности. Заготовка фиксируется с одного торца с возможностью вращения с частотой ω и осевого перемещения со скоростью S (фиг. 1-5). От начала противоположного конца заготовки производят нагрев на ее участке до температуры определяющей слабую функциональную зависимость напряжений от относительно деформации. Далее прогретый участок помещается в направляющую и подвергается деформированию изгибающим моментом Ми за счет поворота и поперечного смещения направляющей. При вращении заготовки, ее изгибают знакопеременно на угол + -α, обеспечивающий с учетом вылета изгибаемого участка превышения предела упругости на 1-2%. Далее процесс нагрева-деформации может осуществляться циклически или непрерывно. Скорость осевого перемещения S определяется скоростью прогрева вала до рабочей температуры.The method is carried out in the following sequence. The workpiece is fixed from one end with the possibility of rotation with frequency ω and axial movement with speed S (Fig. 1-5). From the beginning of the opposite end of the billet, heating is carried out on its section to a temperature determining a weak functional dependence of stresses on relative deformation. Next, the heated section is placed in the guide and is subjected to deformation by the bending moment M and due to the rotation and lateral displacement of the guide. During rotation of the workpiece, it is bent alternately at an angle of + - α, which, taking into account the departure of the bent section, exceeds the elastic limit by 1-2%. Further, the heating-deformation process can be carried out cyclically or continuously. The axial displacement speed S is determined by the speed of the shaft warming up to the operating temperature.

По окончанию ТСО заготовка перемещается по направляющей трубе контейнера до упора в правый конец контейнера, далее левый конец трубы контейнера закрывается крышкой и контейнер перемещается в зону складирования. Далее к нагревательному элементу контейнера подключают напряжение, контроль за нагревом ведут с помощью датчика температуры, выход которого как и вход нагревательного элемента подключают к блоку управления, создавая при этом контур управления с обратной связью по температуре нагрева и охлаждения.At the end of TCO, the workpiece moves along the guide tube of the container until it stops at the right end of the container, then the left end of the container pipe is closed with a lid and the container moves to the storage area. Next, the voltage is connected to the heating element of the container, the heating is controlled by a temperature sensor, the output of which, like the input of the heating element, is connected to the control unit, creating a control loop with feedback on the heating and cooling temperature.

Устройство для ТСО длинномерных осесимметричных деталей (фиг. 6-7) включает опорные ролики 1, на которые кладут заготовку 2 и по которым она перемещается вдоль своей оси до силовых роликов 3, между которыми устанавливают нагревательный элемент 4, работающий по принципу индуктивного нагрева, с блоком питания 5. Заготовка 2 вставлена во вращающуюся муфту 6, которая установлена на подвижном столе 7, на котором закреплен ползун датчика линейных перемещений 8. На вращающейся муфте 6 жестко закреплена направляющая труба 9, смонтированная в контейнере 10, которая обеспечивает передвижение заготовки 2 после перегибов и не допускает прогиб продеформированной части заготовки. Заготовка 2 устанавливается в направляющей трубе 9 с зазором равным величине допуска на отклонение от прямолинейности заготовки.A device for TCO of long axisymmetric parts (Fig. 6-7) includes support rollers 1 on which the workpiece 2 is placed and along which it moves along its axis to power rollers 3, between which a heating element 4 is installed, which works by the principle of inductive heating, with power supply 5. The workpiece 2 is inserted into the rotary sleeve 6, which is mounted on a movable table 7, on which the slider of the linear displacement sensor is fixed 8. On the rotary sleeve 6 is fixedly mounted guide pipe 9 mounted in the container 1 0, which ensures the movement of the workpiece 2 after excesses and does not allow deflection of the deformed part of the workpiece. The workpiece 2 is installed in the guide pipe 9 with a gap equal to the tolerance for deviation from the straightness of the workpiece.

Контейнер 10 состоит из корпуса 11, внутри которого вмонтирована направляющая труба 9, на наружной поверхности которой размещен нагревательный элемент 12, покрытый изоляционным материалом 13 и датчик температуры 14. Направляющая труба оснащена крышкой 15, которая монтируется после окончания ТСО. Контейнер 10 опирается на поддерживающие ролики 16. Слева заготовка 2 в осевом направлении жестко связана с приводом осевой подачи 12 через привод вращения 13, который вращает заготовку и вместе с ней перемещается вдоль ее оси с помощью привода осевой подачи 12.The container 10 consists of a housing 11, inside which a guide tube 9 is mounted, on the outer surface of which a heating element 12 is placed, covered with insulating material 13 and a temperature sensor 14. The guide tube is equipped with a cover 15, which is mounted after the end of the TCO. The container 10 is supported by supporting rollers 16. On the left, the workpiece 2 in the axial direction is rigidly connected to the axial feed drive 12 through a rotation drive 13, which rotates the workpiece and moves along its axis with the help of the axial feed drive 12.

Вращающаяся муфта 6 установлена на подвижном столе7, перемещение которого контролируется датчиком линейных перемещений 8. Подвижный стол 7 имеет привод поворота 17 направляющей трубы 9, оснащенный датчиком контроля усилий перегиба 18. Выходы датчиков 8 и 18 подсоединяются к входу блока управления 19. Информация о температуре нагрева зоны перегиба контролируется датчиком температуры 20, выход которого подключен на вход блока управления 19.The rotary coupling 6 is mounted on a movable table 7, the movement of which is controlled by a linear displacement sensor 8. The movable table 7 has a turning drive 17 of the guide pipe 9, equipped with a bend force monitoring sensor 18. The outputs of the sensors 8 and 18 are connected to the input of the control unit 19. Heating temperature information the inflection zone is controlled by a temperature sensor 20, the output of which is connected to the input of the control unit 19.

Выходные сигналы с блока управления 19 поступают по пяти контурам к исполнительным органам. Первый контур управляет скоростью вращения ω заготовки 2 от привода вращения 13, второй - скоростью осевой подачи S заготовки 2 от привода осевой подачи 12, третий - температуры нагрева зоны перегиба Т0 нагревательным элементом 4, четвертый - углом изгиба α оси заготовки 2 от привода поворота 17.The output signals from the control unit 19 come in five circuits to the executive bodies. The first circuit controls the rotation speed ω of the workpiece 2 from the drive of rotation 13, the second - the speed of the axial feed S of the workpiece 2 from the drive of the axial feed 12, the third - the temperature of the bend zone T 0 by the heating element 4, the fourth - the bending angle α of the axis of the workpiece 2 from the turn drive 17.

Устройство для ТСО работает следующим образом. Заготовку вала 2 устанавливают на опорные ролики 1, по которым ее перемещают через силовые ролики 3 и нагревательный элемент 4 и далее пропускают через вращающуюся муфту 6 до входа в направляющую трубу 9 контейнера 10. Далее включают блок питания 5 нагревательного элемента 4. Температуру нагрева и время выдержки определяют исходя из материала заготовки 2, ее диаметра и необходимой глубины пластической деформации функционально связанной с величиной диаметра заготовки и контролируют датчиком температуры 20. После прогрева зоны заготовки 2 включают одновременно привод вращения 13, привод осевой подачи 12, привод поворота 17, который поворачивает контейнер 10. После захода правого конца заготовки 2 в направляющую трубу 9 повернутую на заданный угол α перемещают подвижный стол 7 в направлении перпендикулярном оси заготовки 2 на заданное расстояние от оси. Точность перемещения подвижного стола 7 контролируется датчиком линейного перемещения 8. При том происходит изгиб заготовки 2 относительно ближайшей пары силовых роликов 3. Выходящий из зоны нагрева участок заготовки 2 подвергается изгибу знакопеременно на угол α за счет ее вращения. При этом контролируется величина изгибающего момента Ми датчиком контроля усилий перегиба 18. Информация от датчиков 8, 18 и 20 поступает в блок управления 19, где рассчитывается точка перехода из упругой зоны в пластическую по вычислению производной dMb/dα в зависимости от температуры нагрева и дополнительно увеличивают величину пластической деформации на 1-2%. Процесс производится непрерывно по всей длине заготовки. После окончания ТСО заготовка 2 размещена в трубе 9 контейнера 10. На левом конце трубы 9 монтируют крышку 15 и контейнер 10 перемещают в зону складирования, где подключают к системе автоматического управления, к ее пятому контуру, обеспечивающему контроль и управление температурным режимом контейнера, который работает следующим образом. Блок управления подает сигнал на вход регулируемого источника 21, выход которого подключен к входу нагревательного элемента 12, последний нагревает трубу 9 и заготовку 2 до нужной по технологии температуры (например, температуры отпуска или нормализации). Контроль за температурой нагрева и охлаждения осуществляется датчиком 14, встроенным в трубу 9 и выходной сигнал которого подключен к входу усилителя мощности 22, выход которого является входом блока управления 19, последний управляет процессом нагрева и охлаждения по заранее разработанной программе с учетом обратной связи по температуре.A device for TCO works as follows. The billet of the shaft 2 is installed on the support rollers 1, through which it is moved through the power rollers 3 and the heating element 4 and then passed through a rotary sleeve 6 to enter the guide tube 9 of the container 10. Next, the power supply unit 5 of the heating element 4 is turned on. Heating temperature and time the shutter speed is determined based on the material of the workpiece 2, its diameter and the required depth of plastic deformation functionally related to the value of the diameter of the workpiece and is controlled by a temperature sensor 20. After warming up the workpiece zone 2, turn on at the same time, a rotation drive 13, an axial feed drive 12, a rotation drive 17 that rotates the container 10 are opened. After the right end of the workpiece 2 enters the guide tube 9 rotated by a given angle α, the movable table 7 is moved in the direction perpendicular to the axis of the workpiece 2 by a specified distance from the axis . The accuracy of movement of the movable table 7 is controlled by a linear displacement sensor 8. In this case, the workpiece 2 bends relative to the nearest pair of power rollers 3. The part of the workpiece 2 emerging from the heating zone is bent alternately at an angle α due to its rotation. In this case, the magnitude of the bending moment M and the sensor for controlling the bending forces are monitored 18. Information from the sensors 8, 18 and 20 enters the control unit 19, where the transition point from the elastic zone to the plastic is calculated by calculating the derivative dM b / dα depending on the heating temperature and additionally increase the amount of plastic deformation by 1-2%. The process is carried out continuously along the entire length of the workpiece. After the TCO, the workpiece 2 is placed in the pipe 9 of the container 10. At the left end of the pipe 9, the lid 15 is mounted and the container 10 is moved to the storage area, where it is connected to the automatic control system, to its fifth circuit, which provides control and temperature control of the container that operates in the following way. The control unit supplies a signal to the input of an adjustable source 21, the output of which is connected to the input of the heating element 12, the latter heats the pipe 9 and the workpiece 2 to the temperature necessary for the technology (for example, tempering temperature or normalization). The temperature of heating and cooling is monitored by a sensor 14, which is built into the pipe 9 and whose output signal is connected to the input of the power amplifier 22, the output of which is the input of the control unit 19, the latter controls the heating and cooling process according to a previously developed program taking into account temperature feedback.

Claims (2)

1. Способ термосиловой обработки осесимметричных длинномерных заготовок, включающий деформирование заготовки при силовом воздействии на нее за пределом действия закона упругости в пределах выбранного участка заготовки, причем при силовом воздействии производят управление пределом текучести путем регулирования температурного воздействия на указанный участок заготовки, а деформирование заготовки производят со знакопеременным изгибом, при этом одновременно с деформированием заготовки со знакопеременным изгибом осуществляют вращение заготовки с одновременной ее осевой подачей, отличающийся тем, что продеформированную заготовку устанавливают в контейнер, который перемещают в зону складирования, далее производят ее нагрев до температуры отпуска и равномерно охлаждают, температурным режимом управляют системой автоматического управления.1. The method of thermoset processing of axisymmetric lengthy workpieces, including the deformation of the workpiece when the force is applied to it beyond the elastic law within the selected part of the workpiece, and when the force is applied, the yield stress is controlled by regulating the temperature effect on the specified part of the workpiece, and the workpiece is deformed with alternating bending, while simultaneously with the deformation of the workpiece with alternating bending rotate billet with simultaneous axial feeding, characterized in that the deformed billet is installed in a container, which is moved to the storage area, then it is heated to tempering temperature and evenly cooled, the temperature control system is controlled automatically. 2. Устройство для термосиловой обработки осесимметричных длинномерных заготовок, содержащее опорные ролики, нагревательный элемент, датчик температуры, приводы осевой подачи и вращения заготовки, силовые ролики, муфту, направляющую трубу, связанную с механизмом поворота, отличающееся тем, что оно снабжено контейнером, который оснащен нагревательным элементом, выход которого подключен к входу регулируемого источника питания, а на его вход подключен выход блока управления, датчиком температуры, выход которого подключен к входу усилителя, а выход последнего соединен с входом блока управления, при этом направляющая труба размещена в контейнере.2. A device for thermoset processing axisymmetric lengthy workpieces containing support rollers, a heating element, a temperature sensor, axial feed and rotation drives of the workpiece, power rollers, a sleeve, a guide pipe connected with a rotation mechanism, characterized in that it is equipped with a container that is equipped a heating element, the output of which is connected to the input of an adjustable power source, and the output of the control unit is connected to its input, a temperature sensor, the output of which is connected to the input la, and the output of the latter is connected to the input of the control unit, while the guide tube is placed in the container.
RU2018127025A 2018-07-23 2018-07-23 Method of heat-power processing of long axisymmetric parts and device for implementation thereof RU2709067C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127025A RU2709067C1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 Method of heat-power processing of long axisymmetric parts and device for implementation thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018127025A RU2709067C1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 Method of heat-power processing of long axisymmetric parts and device for implementation thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2709067C1 true RU2709067C1 (en) 2019-12-13

Family

ID=69006680

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018127025A RU2709067C1 (en) 2018-07-23 2018-07-23 Method of heat-power processing of long axisymmetric parts and device for implementation thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2709067C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1740455A1 (en) * 1989-09-13 1992-06-15 Научно-производственное объединение по механизации и автоматизации производства машин для хлопководства "Технолог" Tempering method
RU2260628C1 (en) * 2003-12-25 2005-09-20 Тольяттинский государственный университет Apparatus for thermal-force working of axially symmetrical parts
RU2264383C2 (en) * 1999-08-12 2005-11-20 Никокс С.А. Medicinal substances and pharmaceutical compositions based on thereof for using in cases of oxidative stress
RU2552206C2 (en) * 2013-09-03 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Method of thermal-and-force processing of long axially symmetric parts and device to this end

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1740455A1 (en) * 1989-09-13 1992-06-15 Научно-производственное объединение по механизации и автоматизации производства машин для хлопководства "Технолог" Tempering method
RU2264383C2 (en) * 1999-08-12 2005-11-20 Никокс С.А. Medicinal substances and pharmaceutical compositions based on thereof for using in cases of oxidative stress
RU2260628C1 (en) * 2003-12-25 2005-09-20 Тольяттинский государственный университет Apparatus for thermal-force working of axially symmetrical parts
RU2552206C2 (en) * 2013-09-03 2015-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" Method of thermal-and-force processing of long axially symmetric parts and device to this end

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5201132B2 (en) Bending product manufacturing method, manufacturing apparatus, and continuous manufacturing apparatus
KR102144607B1 (en) Furnace muffle for an annealing furnace
CA2762540C (en) Bending apparatus
RU2552206C2 (en) Method of thermal-and-force processing of long axially symmetric parts and device to this end
Härtel et al. An optimization approach in non-circular spinning
JPH0147249B2 (en)
Staupendahl et al. Closed-loop control concept for kinematic 3D-profile bending
RU2709067C1 (en) Method of heat-power processing of long axisymmetric parts and device for implementation thereof
JP4013269B2 (en) Deformation correction method for long members
Supriadi et al. Enhancement of dimensional accuracy of dieless tube-drawing process with vision-based fuzzy control
CN107671702A (en) A kind of honing machine turgor movement quantitative control methodin
RU2653520C1 (en) Device for thermal flattening of shafts
Rahmani et al. Experimental Study on Warm Incremental Tube Forming of AA6063 Aluminum Tubes
JPH0135226B2 (en)
Lin et al. A novel flexible skew rolling process for step shafts: feasibility study
Yanle et al. A novel micro-rolling & incremental sheet forming hybrid process: Deformation behavior and microstructure evolution
CN115213243B (en) Billet heating device and method
US6938451B2 (en) Dynamic tapered extrusion system
CN209453024U (en) A kind of uniform built-up welding preheating device of preheating temperature
JP3915453B2 (en) Screw rolling method and screw rolling device
Drachev et al. Improving the accuracy of axisymmetric parts by applying controlled heat treatment
JPH04218621A (en) Surface heat treatment for long shaft material
Balobanov et al. Multifunctional Complex of Thermomechanical Calibration by Screw Compression
Hardt et al. Real-Time Control of Twist Deformation
JPS5973126A (en) Hot bender for pipe