Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕССОР

Изобретение относится к обработке металлов, а именно к формообразованию криволинейных изделий, и может быть использовано при изгибе полосового материала при изготовлении рессор.

Обычно изготовление рессор предусматривает печной, объемный разогрев заготовки с последующим формованием ее в штампе, погружаемом в закалочную жидкость. Подобное производство изделий громоздко и энергоемко. В то же время находит применение «импульсная» индукционная закалка с большой поверхностной плотностью энергии, подаваемой на деталь. Использование ее применительно к производству криволинейных изделий сулит значительные перспективы.

Известен способ изготовления рессорного листа (см. а.с. №755375 кл. B21D 11/10 за 1978 г.). Способ предусматривает получение заготовки из трубы круглого сечения гибкой, переформовкой и установкой внутрь ее дополнительных и фиксирующих деталей, а также термообработкой.

Недостатком способа является технологическая сложность процесса.

Известен способ формообразования криволинейных изделий, включающий одновременный нагрев и изгиб заготовок (SU 1785131, B21D 11/00, 1996 г.).

Недостатком известного способа является его низкая производительность из-за неэффективности разогрева заготовки контактной теплопередачей.

Известен способ изготовления рессор, включающий нагрев заготовки до закалочной температуры и ее изгиб в закалочной жидкости от напряжений сжатия, возникающих в заготовке (SU 1214770, С21С 9/46, 28.02.1986).

Предложенное устройство отличается от известного тем, что нагрев заготовки до закалочной температуры осуществляют индукторами с одной стороны в непрерывном режиме сплошно, с другой стороны - в прерывистом режиме с образованием закалочных пятен, причем индукторы размещают по обеим ее сторонам со смещением по высоте относительно друг друга.

Предложенное устройство отличается от известного и тем, что радиус изгиба заготовки под воздействием закалочных напряжений сжатия корректируют изменением частоты и мощности генераторов индукторов.

Задачей изобретения является осуществление технического результата, заключающегося в энергосбережении, простоте технологии производства, повышении качества изделия.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления рессор, включающем нагрев заготовки до закалочной температуры и ее изгиб в закалочной жидкости от напряжений сжатия, возникающих в заготовке, нагрев заготовки до закалочной температуры осуществляют индукторами с одной стороны в непрерывном режиме сплошно, с другой стороны - в прерывистом режиме с образованием закалочных пятен, причем индукторы размещают по обеим ее сторонам со смещением по высоте относительно друг друга.

Технический результат достигается и тем, что радиус изгиба заготовки под воздействием закалочных напряжений сжатия корректируют изменением частоты и мощности генераторов индукторов.

Изобретение поясняется схемой формообразования криволинейных изделий, на которой перемещение рессорной заготовки 1 осуществляется подающими валками 2 средства перемещения. Средство формообразования изделия состоит из одного или двух индукторов 3, 4, связанных с высокочастотными генераторами 5, 6, и резервуара 7 с закалочной жидкостью. Индукторы 3, 4 размещены по обеим сторонам заготовки 1 с рабочим зазором относительно ее и смещены по высоте относительно друг друга на величину, исключающую взаимное влияние полей. В резервуаре 7 размещены датчики 8 контроля положения заготовки 1.

Реализация способа приведена на следующих примерах.

Пример 1

Рессорную заготовку 1 сечением 50×5 мм вводят в подающие валки 2 средства перемещения заготовки и далее между индукторов 3, 4, установленных по обеим ее сторонам со смещением по высоте относительно друг друга. На индуктор 3 от генератора 5 подают в непрерывном режиме сплошно мощность 100 кВт с частотой 44 кГц, на индуктор 4 в прерывистом режиме - мощность 30 кВт с частотой 440 кГц. При этом индуктор 3 смещают по высоте относительно индуктора 4 на величину, гарантирующую отсутствие взаимного влияния полей. Каждый из индукторов 3, 4 размещают с зазором ∇ относительно рессорной заготовки 1. Включают средство перемещения рессорной заготовки, и подающие валки 2 перемещают рессорную заготовку 1 со скоростью 50 мм/сек между индукторами 3, 4 в резервуар 7 с охлаждающей жидкостью. В процессе перемещения рессорная заготовка 1 со стороны индуктора 3 прогревается сплошно до закалочной температуры на расчетную глубину 2,2-2,5 мм, а со стороны индуктора 4 - прерывистыми включениями генератора 6 (с образованием закалочных пятен на глубину - 0,8-0,9 мм) для того, чтобы в рессорном пакете закаленная поверхность одной рессоры контактировала с закаленной поверхностью сопрягаемой рессоры. При этом основной массив разогретого металла находится в стороне индуктора 3, что и вызывает изгиб заготовки в охлаждающей жидкости резервуара 7 под воздействием закалочных напряжений сжатия. Формируется радиус, корректировка которого производится изменением частоты и мощности генераторов 5, 6 индукторов 3, 4 по компьютерной обработке сигналов датчиков 8 контроля положения заготовки.

Пример 2

Отличием реализации способа изготовления рессор, изложенного в данном Примере, от предшествующего является следующее: рессорную заготовку 1 сечением 80х8 перемещают со скоростью - 50 м/мин. Подают в непрерывном режиме от генератора 5 мощность 150 кВт с частотой 36 кГц на индуктор 3, а на индуктор 4 - в прерывистом режиме мощность 50 кВт с частотой 440 кГц.

Пример 3

Отличием изложенного в данном Примере способа изготовления рессор от предшествующих является следующее: рессорную заготовку 1 сечением 100×12 перемещают со скоростью - 12 м/мин. Подают в непрерывном режиме от генератора 5 мощность 250 кВт с частотой 30 кГц на индуктор 3, на индуктор 4 в прерывистом режиме - мощность 80 кВт с частотой 440 кГц.

Изготовленная рессора при ее эксплуатации соответствует приложенным к ней нагрузкам: сторона, работающая на изгиб и растяжение, имеет напряжения сжатия, а обратная ее сторона, практически свободная от закалочных напряжений, воспринимает сжатие с резервом прочности. Таким образом, повышается рабочий ресурс изделия. Кроме того, предложенный способ изготовления рессорной заготовки более экономичный, энергосберегающий в сравнении с известным способом. Производительность предлагаемого способа значительно превосходит известные способы изготовления рессор, построенные на разогреве их масс теплопередачей, так как скорость индукционного разогрева до закалочной температуры выше контактной теплопередачи в сотни раз. Кроме того, предложенный способ не требует разогрева всей массы заготовки, а лишь 20-40% от ее общей массы.