[發明專利]一種基于真空感應加熱的成形裝置及成形方法

有效

• 申請號: 201710903384.1
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN109201982B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 趙冰;李志強;侯紅亮
• 申請（專利權）人: 中國航空制造技術研究院
• 主分類號: B21J5/00
• 分類號: B21J5/00;B21J13/02;B21J1/06;B21J1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于真空感應加熱的成形裝置，包括裝置本體，其特征在于：裝置本體包括真空室，真空室內設置有鍛造裝置和感應線圈，鍛造裝置內設置有冷卻裝置，鍛造裝置的底部設置有預制坯；真空室內設置有分瓣式銅坩堝，分瓣式銅坩堝的坩堝壁內設置有冷卻裝置，分瓣式銅坩堝的頂部設置有用于加入金屬熔體的加料口，分瓣式銅坩堝的底部設置有坩堝噴孔，分瓣式銅坩堝的外部設置有分段式感應線圈，分瓣式銅坩堝的下部設置有預制坯，預制坯上設置有熱機械加工頭；冷卻裝置為坩堝水冷套；分段式感應線圈為用于對金屬熔體進行感應加熱，同時對金屬熔體施加向下的作用力使金屬熔體經由坩堝噴孔流出的第一段感應線圈；用于對金屬熔體進行感應加熱，對金屬熔體進行熔煉的第二段感應線圈；纏繞在坩堝噴孔的周圍，用于對流經坩堝噴孔的金屬進行加熱形成金屬熔體使其保持流體狀態的第三段感應線圈；預制坯上方設置有環形鍛造頭；坩堝噴孔上與金屬熔體接觸的側壁上形成有金屬凝殼，坩堝噴孔的坩堝壁內設置有噴孔水冷套。

2.一種采用如權利要求1所述的基于真空感應加熱的成形裝置的成形方法，其特征在于：包括如下步驟，

1)經由加料口向分瓣式銅坩堝中加入金屬熔體；

2)將真空室真空度抽至1.0×10^-3Pa；

3)開啟第二段感應線圈，對金屬熔體進行熔煉；

4)開啟第一段感應線圈和第三段感應線圈，使金屬熔體經由坩堝噴孔流出，通過控制第三段感應線圈的加熱功率和噴孔水冷套中冷卻水流量調節金屬凝殼的厚度，實現對經由坩堝噴孔流出金屬熔體的流量控制；

5)在數控程序的控制下，感應分瓣式銅坩堝的坩堝噴孔按照設定的軌跡進行行走，同時噴出金屬熔體，逐層沉積在預制坯上，對鋪覆的金屬材料進行加工；

6)將經過加工的預制坯進行數控加工和表面處理，加工出最終零件。

3.如權利要求2所述的成形方法，其特征在于：對鋪覆的金屬材料進行加工為熱機械加工，熱機械加工為軋制、鍛造、攪拌、超聲振動或局部劇烈塑性變形的任一種。