Технологический модуль для закалки деталей

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ ДЛЯ ЗАКАЛКИ ДЕТАЛЕЙ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Авторы Бетеня Григорий Филиппович Литовчик Дмитрий Петрович Кривцов Анатолий Викторович Зайко Николай Александрович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Технологический модуль для охлаждения деталей, содержащий электропечь, спрейеры, механизм загрузки и выгрузки, рессивер, соединенный со спрейрами, закалочную ванну для слива охлаждающей жидкости, насос для заполнения рессивера жидкостью, насос для откачки жидкости из закалочной ванны, отличающийся тем, что с целью повышения качества закалки емкость рессивера соединена с пневмоаккумулятором, объем которого обеспечивает вытеснение определенного объема жидкости под давлением 0,40,6 МПа для охлаждения изделия со скоростью охлаждения не менее 1500 С/с в течение первой стадии термической обработки на протяжении до 0,21 и последующего плавного охлаждения со снижающейся скоростью от 1500 /с до 500 С/с до температуры низкого отпуска 160180 или исходной температуры охлаждающей жидкости. 21392005.09.30 Техническое решение относится к термической обработке сталей и предназначено для использования при закалке плоских деталей почвообрабатывающих сельскохозяйственных машин, таких как долото, лемех, полевая доска, отвал из сталей пониженной (ПП) и регламентированной (РП) прокаливаемости. Известна установка для термопластического упрочнения изделия, например, лопаток,содержащая электропечь, расположенную под ней камеру со спрейерными решетками,имеющими отверстия, соединенную с емкостью, представляющей собой пневмогидравлический аккумулятор, объем которого заполнен водой и сжатым воздухом, механизм загрузки и выгрузки с замком и штоком для установки лопаток 1. Недостаток установки заключается в том, что она соединена с сетью сжатого воздуха и жидкость подается на поверхность детали с постоянным давлением (0,50,6 П). По этой причине не удается осуществлять закалку с переменными скоростями охлаждения на разных этапах процесса. Использование изобретения позволяет добиться высокой скорости охлаждения закаливаемых поверхностей деталей. Задача полезной модели - обеспечить оптимальные режимы для закалки на различных этапах охлаждения деталей из сталей ПП и РП и исключения закалочных трещин. Поставленная техническая задача достигается тем, что технологический модуль для закалки деталей, содержащий электропечь, спрейеры, механизм загрузки и выгрузки, рессивер, соединенный со спрейрами, закалочную ванну для слива охлаждающей жидкости,насос для заполнения рессивера жидкостью, насос для откачки жидкости из закалочной ванны, где емкость рессивера соединена с пневмоаккумулятором (колпаком), объем которого обеспечивает вытеснение определенного объема жидкости под давлением 0,40,6 П для охлаждения изделия со скоростью охлаждения не менее 1500 С/с в течение первой стадии термической обработки и последующего плавного охлаждения со снижающейся скоростью от 1500 /с до 500 С/с до температуры низкого отпуска 160180 или исходной температуры охлаждающей жидкости. Установлено, что необходимое первоначальное давление воздуха в рессивере должно составлять 0,10,25 П и соответственно давление в рессивере при заполнении его необходимым объемом жидкости - 0,40,6 П. Размеры емкости и колпака определяются технологическими требованиями закалки, а именно размерами закаливаемой поверхности. На первоначальном этапе закалки продолжительностью до 0,21 струи падают на закаливаемую поверхность с максимальным давлением и обеспечивают скорость охлаждения не менее 1500 С/с, а последующее охлаждение осуществляется при плавно снижающемся давлении и с плавно снижающейся скоростью охлаждения от 1500 до 500 С/с до температуры низкого отпуска 160180 С/с или исходной температуры охлаждающей жидкости,что позволяет получить высокую твердость поверхностного слоя, достаточную вязкость сердцевины и исключение закалочных трещин. Техническое решение поясняется чертежом фигуры, где представлена схема технологического модуля для осуществления закалки деталей, при этом 1 - резервуар, 2 - колпак рессивера, 3 - емкость рессивера, 4 - закалочная ванна, 5 - деталь, 6 - механизм загрузки и выгрузки, 7 - электропечь, 8 - насос, 9 - потенциометр, 10 - кран, 11 - пневмоклапан, 12 манометр, 13 - кран, 14 - пневмоклапан, 15 - спрейеры, 16 - станция охлаждения, 17 - насос. Закалочный модуль работает следующим образом. Нагрев детали 5 осуществляется в электропечи 7. Деталь 5 загрузочно-выгрузочным устройством 6 вводится в электропечь, а после нагрева перемещается деталь в закалочную зону между спрейерами 15. Расстояние между спрейерами 15 устанавливается опытным путем в зависимости от толщины и формы наружной поверхности детали. При открытом кране 13 жидкость через пневмоклапан 14 по трубопроводам поступает в спрейеры 15. Предварительно в емкость рессивера через 2 21392005.09.30 кран 10 и пневмоклапан 11 под давлением заливается охлаждающая жидкость, например вода. Требуемое давление в рессивере создается посредством подающего насоса повышением уровня жидкости в емкости рессивера 3 соответственно повышением начального давления воздуха в колпаке 2 с 0,10,25 МПа до 0,40,6 МПа. Давление в рессивере контролируется манометром 12. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.