[發(fā)明專利]一種馬氏體鋼3D自由彎曲成形方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710940164.6
• 申請(qǐng)日: 2017-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN107755490B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李華冠;郭訓(xùn)忠;王章忠;費(fèi)煒杰;巴志新;張保森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京工程學(xué)院;南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B21D7/08
• 分類號(hào): B21D7/08;B21D7/12;B21D7/16;B21D43/02;B21D37/18;C21D1/18;C21D7/06;B24C1/08
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林;劉妍妍

1.一種馬氏體鋼3D自由彎曲成形方法，其特征在于，包含以下步驟：

擬定工藝參數(shù)，編寫加工程序，以測量獲得對(duì)應(yīng)材料的修正系數(shù)k以及回彈修正系數(shù)k’；

1)裝夾：將管材套入推進(jìn)裝置中，使用夾持裝置確定其X向、Y向以及Z向的穩(wěn)定性，進(jìn)行試推操作驗(yàn)證運(yùn)輸導(dǎo)輪是否工作正常；打開推進(jìn)機(jī)構(gòu)，將管材推入感應(yīng)加熱裝置中；

2)奧氏體化：將馬氏體鋼管材通過感應(yīng)加熱方式加熱，分三段加熱至完全奧氏體化，其中初段加熱溫度為320℃~350℃，中段加熱溫度為620℃~650℃，終段加熱溫度為920℃~950℃，每段加熱設(shè)備間用帶有紅外測溫設(shè)備的密封環(huán)進(jìn)行密封，紅外測溫設(shè)備對(duì)每段加熱的具體溫度實(shí)時(shí)檢測，并將誤差反饋給推進(jìn)設(shè)備做出實(shí)時(shí)的修正調(diào)整，加熱期間，保持運(yùn)輸導(dǎo)輪與管材外壁接觸良好，并向管材內(nèi)部通入保護(hù)氣氛防止氧化；

3)3D自由彎曲成形：采用彎曲模與球狀軸承三維曲面運(yùn)動(dòng)對(duì)管材擠出端面進(jìn)行彎曲操作，配合三段式感應(yīng)加熱裝置，并在擠出段設(shè)置淬火冷卻噴頭進(jìn)行快速淬火，感應(yīng)加熱裝置中設(shè)置有運(yùn)輸導(dǎo)輪，通過導(dǎo)向裝置與彎曲模的作用，使得管材前段部分發(fā)生三維彎曲；

4)冷卻淬火：通過環(huán)狀水嘴對(duì)已經(jīng)彎曲完成的部分進(jìn)行淬火，使淬火冷卻速率為60℃/s~100℃/s；環(huán)狀水嘴與彎曲模前端剛性固定，且環(huán)形平面與彎曲模頂部平面相平行，能夠?qū)崿F(xiàn)與彎曲模的等角度運(yùn)動(dòng)；

5)噴丸處理：使用丸粒對(duì)彎管表面進(jìn)行沖擊，去除表面應(yīng)力層，獲得成品件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬氏體鋼3D自由彎曲成形方法，其特征在于：所述步驟（1）中夾持裝置與管材的接觸方式為線接觸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬氏體鋼3D自由彎曲成形方法，其特征在于：所述步驟（2）中保護(hù)氣氛為氮?dú)猓壹訜岫畏侄螠囟日`差應(yīng)不大于±10℃，如誤差大于該數(shù)值，則逐級(jí)調(diào)整推進(jìn)設(shè)備推進(jìn)速度，每級(jí)調(diào)整量為上級(jí)速度的1%。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬氏體鋼3D自由彎曲成形方法，其特征在于：所述步驟（3）過程中使用潤滑油作為潤滑，且潤滑油的溫度與終端加熱后對(duì)應(yīng)紅外測溫裝置獲得的溫度數(shù)據(jù)相等。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬氏體鋼3D自由彎曲成形方法，其特征在于：所屬步驟（4）中環(huán)狀水嘴前端帶有紅外測溫裝置，能夠與環(huán)狀水嘴實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)反饋調(diào)節(jié)，環(huán)狀水嘴噴水量為2000m³/h~2500m³/h；環(huán)狀水嘴還帶有3D掃描儀，能夠識(shí)別管材發(fā)生回彈的比例，經(jīng)過計(jì)算分析后反饋至彎曲程序中進(jìn)行修正補(bǔ)足。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬氏體鋼3D自由彎曲成形方法，其特征在于：所述步驟（5）中的丸粒為玻璃丸，丸粒直徑為0.5~20mm，丸粒運(yùn)動(dòng)速度為45 m/s~55 m/s。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬氏體鋼3D自由彎曲成形方法，其特征在于：對(duì)于具有鍍層的馬氏體鋼管材，步驟（4）后可無需進(jìn)行步驟（5）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種馬氏體鋼3D自由彎曲成形方法，其特征在于：所述步驟（1）~（4）中推進(jìn)管材所用裝置能夠?qū)崿F(xiàn)恒力推進(jìn)與恒速推進(jìn)兩種模式，恒力大小為1kN，恒速大小為10mm/s。