[發明專利]大直徑復相材料冷鐓前置處理裝置

有效

• 申請號: 201310754952.8
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN103769510A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 何紅君;程竹青
• 申請（專利權）人: 寧波騰工精密機械制造有限公司
• 主分類號: B21J1/00
• 分類號: B21J1/00;C21D9/00;C21D1/42
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

技術領域

本發明涉及冷鐓前置處理技術領域，特別是涉及一種大直徑復相材料冷鐓前置處理裝置，用于攻克對大尺寸及高強度復相材料的冷鐓作業中。

背景技術

對于大尺寸的復相合金冷鐓件在風電、船舶、軍工行業是一種特需的零件，隨著航空、航天、汽車、能源等領域的快速發展，工業過程中對產品零部件材料提出了各種各樣的新的或特殊的要求。隨之，現代工程材料中出現了如高強度與超高強度鋼、高錳鋼、淬火鋼、高溫合金、鈦合金、冷硬鑄鐵、合金耐磨鑄鐵及淬硬鋼等許多高強度復相合金加工材料，其應用領域越來越廣泛。因此，國內外對于此類材料的加工矛盾更加突出。

冷鐓工藝是金屬在常溫下塑性成型的一種少無切削加工工藝，多工位自動冷鐓機是應用材料塑性變形特性，進行連續鐓制的高效裝備。在此工藝過程中對被鐓材料的塑性變形控制是冷鐓工藝的關鍵技術。通常，冷鐓的被加工對象是以盤圓形式進入作業流程，然后流程起始端有一校直工藝環節。因為被鐓金屬材料經過熱軋、盤圓、冷卻及物流過程，材料不可避免產生材料多向、多弧度彎曲的物理效應，所以當材料進入冷鐓取長切斷工藝環節前必須先進行校直。在這種工況條件下的冷鐓機鐓前校直工藝一般均采用傳統壓力模態反彎方法，即材料多個帶凹形園弧滾輪交叉布點強制過枉約束連續行走校直。

然而，由于金屬材料在冷態鐓制時會產生加工硬化特性，尤其是復相材料（即一般稱為合金材料）其加工硬化表現更為突出，因為復相材料的其中某一相為起強化作用的硬化相，故其加工硬化率高。由于金屬冷塑性變形條件下的硬化效應會造成材料屈服強度σs增高（即變形抗力增強），塑性指標δ和Ψ降低。也就是說經過強約束，過枉校直的材料表面起到了強化作用，硬度增加，將對后續整個冷鐓作業流程的變形控制及尺寸精確控制存在阻礙。

為此需要一套新穎裝置來優化鐓前材料表面弱化處理，即對材料表面進行在線再結晶回復處理，以求得最佳的整個作業流程的變形控制及尺寸精確控制來確保制品成形的質量。

經查，目前國內所有生產的冷鐓機均無此類對材料表面進行弱化輔助工藝環節的處理裝置。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種大直徑復相材料冷鐓前置處理裝置，能合理地在冷鐓前的在線狀態下進行材料表面弱化處理。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種大直徑復相材料冷鐓前置處理裝置，包括斷料刀、定位座、中頻感應加熱裝置、數字計數導輪組、數控直線移送裝置、盤園校直裝置，盤園經過所述盤園校直裝置校直后成為棒料，然后由所述數控直線移送裝置將棒料直線移送，棒料經過所述數字計數導輪組進行移距計數控制，棒料穿過中頻感應加熱裝置中的感應圈進行感應加熱，經過加熱后的棒料通過定位座進入冷鐓切斷工藝環節由斷料刀切斷取料；所述中頻感應加熱裝置使得棒料表面迅速加熱至再結晶溫度，產生無應變的新晶粒。

所述中頻感應加熱裝置包括感應圈和電源箱；所述棒料穿過感應圈時位于感應圈的中心并與感應圈周邊等距；所述電源箱用于向所述感應圈輸入中頻交流電，使得感應圈產生交變磁場在工件中產生出同頻率的感應電流，其中，感應電流作用于棒料的分布是不均勻的，在表面強，在內部很弱，心部接近于0。

所述感應圈為空心矩型紫銅管緾繞成螺旋狀結構。

所述感應圈通過進水口和出水口與開式水循環冷卻系統相連，注入阻垢凈化冷卻水對感應圈進行冷卻。

所述開式水循環冷卻系統包括反沖式前置處理器、水泵、壓水管、阻垢水形成機、進水管路、電源箱冷卻器、出水管路、出水口濾清器、循環水箱、管網進水截止閥；管網自來水通過所述反沖式前置處理器將管網中雜物濾清以清潔凈化水進入循環水箱回水側，然后循環水箱中的冷卻水經過水泵抽吸由所述壓水管進入阻垢水形成機，冷卻水經過阻垢水形成機流出改變了水中鈣、鎂離子化合物結構形成不會在管壁上結垢的冷卻水，最后分別流入感應圈的進水口和電源箱冷卻器，隨后經過熱交換的冷卻水由出水管路回流經過出水口濾清器流入循環水箱回水側,循環水箱將經過熱交換的冷卻水進行降溫。

所述循環水箱通過溢水法使位于回水側的水溢流，并通過二道隔倉，最后溢進取水側。

所述水泵的進口設置有進水濾清器。

所述循環水箱上方設置有用于將經過熱交換的冷卻水進行降溫的冷卻風扇。

所述開式水循環冷卻系統中的冷卻水壓力保持在0.15-0.20Mpa，水溫保持在進水溫度為20-35℃，出水溫度低于55℃。

有益效果

由于采用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果：