[發明專利]等溫鍛上下模具全固態變頻感應加熱裝置及加熱方法

有效

• 申請號: 201510077610.6
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104690204B
• 公開（公告）日: 2016-10-19
• 發明（設計）人: 朱興發;李亞逸;朱衛星;丁富托;黃森根
• 申請（專利權）人: 朱興發
• 主分類號: B21J13/00
• 分類號: B21J13/00;B21J17/00;B21K29/00
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

技術領域

本發明涉及的是一種φ900mm-φ2000mm等溫鍛上下模具全固態變頻感應加熱裝置及加熱方法，屬于等溫鍛造裝備技術領域。

背景技術

等溫鍛造（Isothermal-forging）作為超塑性成型的一個分支是一種新興的鍛造工藝技術。它廣泛應用于航天航空工業的航天器、飛機渦輪發動機等結構件及國防工業中關鍵零件的制造，可使得鍛件達到接近零件的形狀要求，減少材料消耗，降低加工周期、成本，該工藝結合熱處理能獲得綜合力學性能最優化的等溫鍛件。

零件加熱時，與模具保持相同的溫度直至鍛造結束，這一特點，使模具激冷和材料的變型硬化的影響完全消除。等溫鍛造除了坯料應按規定進行加熱外，還應對模具進行加熱。對模具進行加熱是等溫鍛造的一個非常重要的環節。

隨著航天航空工業的航天器、飛機渦輪發動機等結構件及國防工業中關鍵零件的大型化。φ900mm-φ2000mm等溫鍛模具加熱的問題將會越來越突出。目前等溫鍛模具加熱普遍采用電阻絲加熱箱，對φ900mm-φ2000mm等溫鍛模具來講加熱時間將長達幾十小時、能耗高、如生產過程中電阻絲斷裂，無法熱態搶修，模具加熱會不均勻，對鍛件質量、模具壽命、生產效率都有影響。電阻絲模具加熱箱維修頻率高、維修費用大，生產效率低下在φ900mm-φ2000mm模具加熱上尤為突出。由此來看傳統的電阻絲加熱箱加熱φ900mm-φ2000mm等溫鍛模具，已不能適應裝備與生產發展的需求。

開發一種φ900mm-φ2000mm等溫鍛上下模具全固態變頻感應加熱裝置十分重要，開發過程中發現上下感應爐之間產生電磁場干擾，影響全固態變頻感應加熱裝置的獨立正常工作，碰到的開發難點歸納如下：

1）上下模具分別調溫調功率，然而上下感應爐之間將產生磁場干擾，使二臺獨立感應加熱電源功率控制嚴重振蕩等無法正常工作；

2）感應加熱的集膚效應使等溫鍛模具尖端部位產生過熔損壞模具；

3）感應加熱器漏磁場對油壓機立柱產生渦流的防漏磁問題。

上下感應爐之間將產生磁場干擾的主要原因，是與獨立的上下模具全固態變頻加熱器逆變負載的電流、電壓的相位差異、頻率差異有很大關系。應用傳統的交-直-交KK晶閘管并聯逆變電路，很難解決此問題。

發明內容

本發明的目的旨在克服現有技術存在的上述不足，提出一種φ900mm-φ2000mm等溫鍛上下模具全固態變頻感應加熱裝置及加熱方法，可縮短φ900mm-φ2000mm等溫鍛模具加熱時間、提高加熱熱效率和生產效率，具有模具加溫均勻、產品質量高、模具壽命長、維修費用低等特點。

本發明的技術解決方案：φ900mm-φ2000mm等溫鍛上下模具全固態變頻感應加熱裝置，其結構包括油壓機上模頭、油壓機立柱、等溫鍛上模具、上模具感應加熱爐、等溫鍛下模具、下模具感應加熱爐、油壓機下拖板、1#全固態變頻感應電源、2#全固態變頻感應電源，其中油壓機上模頭和油壓機下拖板分別固定在油壓機立柱內的上部和下部，下模具感應加熱爐安裝在油壓機下拖板上并能隨油壓機下拖板前后移動且拆卸方便，下模具感應加熱爐內裝有等溫鍛下模具，上模具感應加熱爐吊裝在油壓機上模頭上且能上下移動，便于熱怌料加裝及等溫鍛后的鍛壓件取出，油壓機上模頭上裝有等溫鍛上模具，1#全固態變頻感應電源的電源輸出端與上模具感應加熱爐的電源輸入端相接，為上模具感應加熱爐加熱，2#全固態變頻感應電源的電源輸出端與下模具感應加熱爐的電源輸入端相接，為下模具感應加熱爐加熱。

本發明的優點：可縮短φ900mm-φ2000mm等溫鍛模具加熱時間為4-8小時、提高加熱熱效率、節能潛效大、提高生產效率、模具加溫均勻使用壽命長，提高產品質量、降低維修費用，開發本裝置具有非常明顯的技術經濟效益。

附圖說明

附圖1是一種φ900mm-φ2000mm等溫鍛上下模具全固態變頻感應加熱裝置的結構示意圖。

圖中的1是油壓機上模頭、2是油壓機立柱、3是等溫鍛上模具、4是上模具感應加熱爐、5是等溫鍛下模具、6是下模具感應加熱爐、7是油壓機下拖板、8是1#全固態變頻感應電源、9是2#全固態變頻感應電源。

具體實施方式