ИНДУКЦИОННЫЙ НАГРЕВ

Индукционный нагрев, при котором не возникает никаких трудностей с качеством контакта, приобретает все большее значение для штамповки в последние годы. При этом методе деформируемый в горячем состоянии материал переносится в магнитное поле катушки, питаемой переменным током высокой и повышенной частоты.

лаемой температуры и глубины без непосредственного контакта между материалом и нагревательным элементом. Нагрев производится с помощью шпулеобразного индуктора, охватывающего деталь. Индуктор присоединяется через промежуточный трансформатор к генератору, подающему желаемую мощность при соответствующей частоте. Применяя токи высокой и повышенной частоты можно в каждом необходимом случае осуществлять и концентрировать нагрев в определенном месте. Нагрев производится сравнительно короткое время. Для примера можно сказать, что для нагрева до ковочной температуры прутка диаметром 38 мм при нагреваемой длине 140 мм требуется от 20 до 24 сек.

При выборе частоты тока для индукционного нагрева руководствуются главным образом размерами ' исходного материала, а именно, диаметром для круглого прутка или размером узкой стороны—для полосового материала. Так как меньшие размеры требуют еысокой частоты, то получается, что для - полосового материала при равной площади с материалом круглого сечения требуется более высокая частота. Вообще для сечений, наиболее часто применяемыл при штамповке, обычной частотой является iOOOO ец, причем максимальный к. п. д. получается лишь при площади круглого сечения свыше 200 мм2, а при полосовом — лишь при для индукционного нагрева. ^80 mmz. Поэтому .круглый материал для

индукционного нагрева более применим, хотя принципиально можно применять этот метод и для других сечений.

В соответствии с различными целями применения, для сплошного нагрева заготовок в виде прутка или кубика или для местного нагрева концов прутка запроектированы различные нагревательные установки. На фиг. 357 показана простейшая форма установки для индукционного н? гревз всего сечения материала до требуемой рабочей температуры. На фиг. 358 и 359 изображены установки для местного нагрева участка прутка под головку, высаживаемую после на прессе или горизонтально-ковочной машине. саг ловки прутка при этом закладываются в транспортирующую цепь и двигаются через желобообразный открытый с одной стороны нагревательный индуктор. После достижения конечного положения заготовка выбрасывается и может подаваться к прессу.

Существует возможность наладйть работу и таким образом, чтобы подача нагретой заготовки осуществлялась автоматически с тактом, определяемым производительностью пресса. Соответствующим подбором питающей среднечастотной установки можно согласовать время нагрева с производительностью обрабатывающей машины,при этом

управление обеспечивается с помощью регулируемого реле времени.

Таким образом исключается обычная для настоящего времени зависимость производительности и ритма обрабатывающей машины от нагревательной печи, значительно повышается пропускная способность и степень использования прессов.

Фиг. 358 и 359. Индукционная установка для местного нагрева прутков

под высадку.
На фи*' 360 показан подаватель заготовок с автоматической подачей их под нагрев. Подаватель предназначен для заготовки с диаметром или габаритом сечения от 20 до 80 мм и длиной до 600 мм. Заготовки, подлежащие нагреву, накладываются в магазин, котооый

выполнен наклонным и может регулироваться соответственно размерам заготовки.

заусенец, на нижний настил, благодаря чему снижается износ внутренней облицовки.

Автоматическая установка для местного нагрева прутков диаметром 25—60 мм при общей длине 500—1200 мм и длиной нагреваемой части до 300 мм показана на фиг. 361. Поворотный круглый магазин подводит прутки к нагревательному желобу, выполненному в виде сдвоенной катушки. В кольцевое пространство, образованное наружной и внутренней катушками, прутки вдвигаются шаговым толкателем, причем такт подачи устанавливается с помощью реле времени.

Так как восприятие тепла при индукционном нагреве осуществляется непосредственно самой деталью, то возникает новая возможность — расположить установку для индукционного нагрева на прессах, горизонтально-ковочных машинах и другом обрабатывающем оборудовании. Индуктор можно установить непосредственно перед деформирующим инструментом, благодаря чему отпадают обычные операции подачи в печь, выемки из печи, подачи в машину и т. д.

Особенно благоприятны возможности применения индукционного нагрева в различных высокопроизводительных пресс-автоматах. На фиг. 362 для примера показан автоматический пресс для горячей штамповки гаек фирмы Гатебур, снабженный дополнительным подающим устройством, предназначенным для встройки среднечастотной нагревательной установки. В качестве ориентировочного значения для выбора подходящего размера установки можно принять, что в среднем от 30 до 50% энергии, отдаваемой сетью, обращается непосредственно для нагрева материала. Здесь уже учтены к. п. д. установки двигатель-генератора и нагревательного индуктора. Для теоретических расчетов требуемой номинальной мощности в основу берется нагреваемое количество материала.

На фиг. 363 графически показаны некоторые данные о производительности индукционных нагревательных установок, предназна-

ченных для пресс-автоматов при штамповке гаек. Отсюда можно выбрать значения необходимой мощности установки при различных размерах материала и необходимой производительности. Кроме того,

учитывать, что в Германии установки с частотой 10 000 ец строятся только с номинальной мощностью 175 кет, так что для автоматов

с более высокой производительностью должны устанавливаться одновременно две нагревательные установки.

При местном нагреве концов прутка расход энергии вообще несколько выше, чем при нагреве заготовок целиком, так как даже при весьма кратковременном нагреве часть тепла уходит в направлении ненагреваемого конца прутка. Кроме того, при местном нагреве магнитное рассеивание больше. Данные о необходимой номинальной мощности и стоимости установок для различной пропускной способности при таком варианте нагрева приведены на фиг. 364.

Несмотря на высокую стоимость установки, обусловливаемую дорогой ценой электрической части (двигатель-генератор и конденсаторы), индукционный нагрев в последнее время успешно распространяется в ФРГ, особенно при горячей штамповке. При применяемых тарифах на электроэнергию общая сумма эксплуатационных расходов не больше, чем у газовых печей, несмотря на высокие амортизационные отчисления, являющиеся основой этих расходов.