[發(fā)明專利]用于亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼封頭溫沖壓成形的裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710573263.5
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107470434B
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄭津洋;陸群杰;黃改;吳英哲;丁會明;馬凱;徐淮建;江城偉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: B21D22/22
• 分類號: B21D22/22;B21D37/10;B21D37/16;B21C51/00
• 代理公司: 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 33212
• 代理人: 周世駿

1.一種用于亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼封頭溫沖壓成形的裝置，包括用于施加成形力和保證封頭形狀的沖壓凸模以及與沖壓凸模相匹配的沖壓凹模；其特征在于，該裝置還包括一個用于施加壓邊力和實現(xiàn)溫度控制的環(huán)形的溫控壓邊圈；該溫控壓邊圈由位于上層的壓邊板與位于下層的溫控板組成：壓邊板是一個環(huán)形鋼板，環(huán)形的溫控板具有徑向截面呈U形的底板，壓邊板覆蓋在底板上并構(gòu)成中空結(jié)構(gòu)；在中空結(jié)構(gòu)內(nèi)由內(nèi)向外呈環(huán)形布置加熱系統(tǒng)，最內(nèi)側(cè)為感應(yīng)加熱系統(tǒng)，感應(yīng)加熱系統(tǒng)的外側(cè)為線圈電加熱系統(tǒng)；在加熱系統(tǒng)下方的底板上布置溫度檢測系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述感應(yīng)加熱系統(tǒng)的徑向?qū)挾日紲乜貕哼吶挾鹊?/4，線圈電加熱系統(tǒng)的徑向?qū)挾日紲乜貕哼吶较驅(qū)挾鹊?/4。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述溫度檢測系統(tǒng)包括溫度檢測儀和若干個呈點狀布置的溫度傳感器，各溫度傳感器在底板上呈等間距的環(huán)向布置，沿環(huán)向的溫度傳感器之間也是等間距布置的。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述感應(yīng)加熱系統(tǒng)由電源、能無級調(diào)節(jié)加熱功率的控制器和至少一根高頻電流感應(yīng)線圈組成，感應(yīng)線圈呈環(huán)形布置或間隔的環(huán)形布置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述溫度檢測系統(tǒng)包括溫度檢測儀和若干個呈點狀布置的溫度傳感器，各溫度傳感器在底板上呈等間距的環(huán)向布置，沿環(huán)向的溫度傳感器之間也是等間距布置的；其中，位于感應(yīng)加熱系統(tǒng)范圍內(nèi)的溫度傳感器是安裝在高頻電流感應(yīng)線圈下方的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述線圈電加熱系統(tǒng)由電源、能無級調(diào)節(jié)加熱功率的控制器和多根電阻絲組成，各電阻絲呈間隔的環(huán)形布置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，所述溫度檢測系統(tǒng)包括溫度檢測儀和若干個呈點狀布置的溫度傳感器，各溫度傳感器在底板上呈等間距的環(huán)向布置，沿環(huán)向的溫度傳感器之間也是等間距布置的；其中，位于線圈電加熱系統(tǒng)范圍內(nèi)的溫度傳感器是與電阻絲間隔且保持間距安裝的。

8.利用權(quán)利要求1所述裝置實現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼封頭溫沖壓成形的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在沖壓機(jī)的沖壓凹模上依次放置待加工的亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼板料和內(nèi)徑尺寸與沖壓凹模相匹配的溫控壓邊圈；溫控壓邊圈與板料緊密接觸，板料圓心位置與沖壓凹模及溫控壓邊圈保持一致；

(2)啟動溫度檢測系統(tǒng)中的溫度檢測儀和線圈電加熱系統(tǒng)的控制器，通過溫控壓邊圈的底部對板料進(jìn)行預(yù)熱；實時監(jiān)測線圈電加熱系統(tǒng)的溫度變化，根據(jù)設(shè)定目標(biāo)調(diào)節(jié)線圈電加熱系統(tǒng)的控制器，直至達(dá)到設(shè)定溫度要求；調(diào)整加熱功率使溫控壓邊圈能保持板料所需最終加熱溫度的最低溫度，以減少能耗；

(3)下移沖壓凸模開始沖壓，同時打開溫控壓邊圈的感應(yīng)加熱系統(tǒng)，對板料進(jìn)行補(bǔ)熱；實時監(jiān)測感應(yīng)加熱系統(tǒng)的溫度變化，根據(jù)設(shè)定目標(biāo)調(diào)節(jié)感應(yīng)加熱系統(tǒng)的控制器，直至達(dá)到最終加熱溫度區(qū)間；

(6)待板料的主體部分隨沖壓凸模下移通過溫控壓邊圈進(jìn)入沖壓凹模后，停止感應(yīng)加熱系統(tǒng)的加熱；待板料完成成形后，停止線圈電加熱系統(tǒng)的加熱，封頭沖壓過程結(jié)束。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在步驟(3)中，所述最終加熱溫度區(qū)間為110-180℃。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述板料的厚度范圍為4～20mm。