Установка радиационного нагрева заготовок

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для нагрева листовых заготовок перед формообразованием в рабочей зоне штамповочной машины. Цель изобретения - повышение надежности установки в работе за счет увеличения ресурса времени работы нагревателей. Каждый нагреватель заключен в охватывающую его трубку из кварцевого стекла. На внутренней поверхности трубки нанесены отражательные экраны, расположенные оппозитно. Внутрь трубки подается воздух охлаждения колбы нагревателя. 3 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к устройствам для нагрева листовых заготовок перед формообразованием в рабочей зоне штамповочной машины. Целью изобретения является повышение надежности установки за счет увеличения ресурса времени работы нагревателей. На фиг. 1 представлена установка для радиационного нагрева заготовок незамкнутого контура, разрез; на фиг.2 то же, для нагрева заготовок замкнутого контура; на фиг. 3 разрез установки с нагревателями в увеличенном масштабе. Установка радиационного нагрева содержит средство 1 перемещения, секционную нагревательную панель 2 с трубчатыми лампами 3 радиационного нагрева, воздухоохлаждаемые кварцевые трубки 4 с нанесенными на их внутренние поверхности дополнительными отражательными экранами 5 (см.18 89 фиг.3), водоохлаждаемый экран 6 с отражательной поверхностью 7. Матрица (оправка) 8 с заготовкой установлена на столе 9 штамповочного оборудования. Между трубками 4 и нагреваемой заготовкой расположена прокладка 10 из кварцевого стекла. Установка работает следующим образом. Средства 1 перемещения выводят нагревательную панель 2 из исходной позиции в рабочую, после чего включаются лампы 3 радиационного нагрева, создающие двухсторонний поток лучистой энергии, идущей на нагрев заготовки 11 непосредственно лампами и создающий дополнительные потоки, получаемые за счет отражения лучистой энергии от отражательной поверхности 7 водоохлаждаемого экрана 6 и дополнительных экранов 5 воздухоохлаждаемых трубок 4. Потоки лучистой энергии, рессеиваясь, кварцевой прокладкой 10 нагревают заготовку 11. После достижения заданной температуры (режимов) нагрева заготовки средства перемещения 1 выводят нагревательную панель 2 из рабочей зоны, после чего происходит формообразование изделия. Средства нагнетания и отвода воздуха из кварцевых трубок 4 включаются до вывода нагревательной панели из исходной позиции и работают постоянно от вентилятора. Дополнительные экраны изготавливают плазменным напылением по трафарету, например алюминия, на боковые поверхности трубок. Эксперименты проводились на установке мощностью 16 кВт с радиусом прокладки из кварцевого стекла по нейтральному слою, равным R₀=36,0 мм, расстояние от центра установки до осей ламп y₀=47,5 мм. Заготовки из стали ВНС-2 толщиной 0,8 и 1,0 мм нагревались до 960^oC. Температура измерялась потенциометром с помощью хромалюминиевых термопар. Дополнительные экраны изготовлены из алюминиевой фольги и установлены на боковые поверхности трубок. При этом угол охвата боковой поверхности изменялся от 0 до 120^o. Оптимальные результаты по КПД и равномерности нагрева показала установка с углом охвата 75^o. При угле охвата больше 75^o резко увеличивалась неравномерность нагрева заготовок, а при меньшем 75^o заметно увеличивалось время нагрева заготовок и повышалась температура прокладки из кварцевого стекла. При этом ресурс ламп повышался в 1,5 1,7 раза без охлаждения трубое и в 2 раза с воздушным охлаждением. Аналогичные эксперименты проведены на установке мощностью 32 кВт с внутренним радиусом прокладки R₀=31,0 мм и расстоянием от центра установки до осей ламп, равным y₀=47,5 мм. В результате экспериментов установили, что оптимальный угол охвата дополнительными экранами боковых поверхностей ламп применительно к данной установке составил 95^o. Проведенные эксперименты показали, что увеличение ресурса обеспечили дополнительные экраны, охватывающие нагреватели с боков под углом, который определялся соотношением где R₀ радиус прокладки из кварцевого стекла по нейтральному слою; δ толщина прокладки; y₀ расстояние между продольной осью отражательного экрана и осями нагревателей.

Формула изобретения

Установка радиационного нагрева заготовки по авт. св. N 1258281, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности за счет увеличения ресурса времени работы нагревателей, последние снабжены защитными оболочками в виде открытых с торцов трубок из кварцевого стекла, смонтированных концентрично нагревателям, при этом кольцевой зазор между наружной поверхностью каждого нагревателя и внутренней поверхностью оболочки образует канала для циркуляции охлаждающего агента, а дополнительные экраны расположены на внутренней поверхности оболочки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3