[發(fā)明專利]含鈦雙金屬板材制備復(fù)合管的裝置及方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810019084.1 | 申請日： | 2018-01-09 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108555104B | 公開（公告）日： | 2023-09-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 靳凱;陶杰;王建華;郭訓(xùn)忠;王輝;袁奇煒 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京航空航天大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B21D22/16 | 分類號(hào)： | B21D22/16;B21D37/16;B21C37/06 |
| 代理公司： | 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237 | 代理人： | 賀翔 |
| 地址： | 210016 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 雙金屬 板材 制備 復(fù)合管 裝置 方法 | ||
1.一種含鈦雙金屬板材制備復(fù)合管的裝置，其特征在于：包括芯模（1）、鈦板（3）、筒形件、加工刀具組、自阻加熱工裝和旋壓成形裝置；
所述的旋壓成形裝置包括依次套在旋壓主軸前端的移動(dòng)頂尖（9）、轉(zhuǎn)動(dòng)頂尖（8）和尾頂（5）；
所述的芯模（1）的一端經(jīng)絕緣處理安裝在三爪卡盤上，另一端伸入筒形件內(nèi)與筒形件內(nèi)層金屬（2）接觸，鈦板（3）夾在筒形件和尾頂之間，鈦板（3）兩側(cè)涂抹有高溫潤滑劑；
所述的加工刀具組包括刀具座以及對稱安裝在刀具座上的電阻棒（17）與旋壓輪（4）；
所述的自阻加熱工裝包括低壓大電流電源（14）、碳刷架總成（12）、碳刷桿（11）、磁性固定架（10）、導(dǎo)線（13），其中，碳刷桿（11）一端通過絕緣處理與碳刷架總成（12）過盈配合，另一端通過螺紋配合與磁性固定架（10）固定，磁性固定架（10）與移動(dòng)頂尖（9）固定，碳刷架總成（12）與尾頂（5）滑動(dòng)接觸；低壓大電流電源（14）正極通過導(dǎo)線（13）與碳刷架總成（12）相接，負(fù)極與電阻棒（17）的相連，低壓大電流電源（14）、導(dǎo)線（13）、電阻棒（17）、鈦板（3）、尾頂（5）和碳刷架總成（12）組成回路電流，鈦板（3）與電阻棒（17）接觸的地方溫度升高，旋壓輪擠壓鈦板塑性形變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鈦雙金屬板材制備復(fù)合管的裝置，其特征在于：所述的電阻棒（17）與刀具座之間用耐高溫絕緣墊片（6）隔開；尾頂（5）通過緊頂螺釘（7）固定在轉(zhuǎn)動(dòng)頂尖（8）上，尾頂（5）與轉(zhuǎn)動(dòng)頂尖（8）之間用耐高溫絕緣墊片隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鈦雙金屬板材制備復(fù)合管的裝置，其特征在于：所述的旋壓輪（4）與電阻棒（17）位于同一個(gè)平面且相隔180度，兩者關(guān)于主軸旋轉(zhuǎn)軸線對稱布置，且與主軸回轉(zhuǎn)軸線成45度夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鈦雙金屬板材制備復(fù)合管的裝置，其特征在于：所述的旋壓輪（4）圓角半徑與電阻棒（17）工具頭半徑均為6mm，旋壓輪和工具頭材質(zhì)為Cr12Mo。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鈦雙金屬板材制備復(fù)合管的裝置，其特征在于：所述的低壓大電流電源（14）輸出電流不超過1000A,電壓最高不超過36V。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鈦雙金屬板材制備復(fù)合管的裝置，其特征在于：所述的電阻棒（17）與鈦板（3）接觸處設(shè)置有紅外線溫度傳感器（16），紅外線溫度傳感器（16）和低壓大電流電源（14）均與溫度控制器（15）連接。
7.一種含鈦雙金屬板材制備復(fù)合管的方法，其特征在于包括以下步驟：
1）制備芯模：根據(jù)筒形件的內(nèi)表面尺寸，設(shè)計(jì)制備出相同尺寸的芯模，被三爪卡盤固定的芯模的一端絕緣處理；
2）沖切出極限拉深比等于或大于4的圓形鈦板；
3）內(nèi)管旋壓:安裝芯模和尾頂，尾頂與轉(zhuǎn)動(dòng)頂尖之間用耐高溫絕緣墊片隔開，將鈦板夾在芯模和尾頂之間，設(shè)定旋壓道次，旋壓輪與芯模的間隙距離小于圓形鈦板的厚度，在鈦板的表面刷涂油潤滑劑，用旋壓輪將其多道次拉深減薄旋壓至壁厚為1-1.2mm；
4）安裝協(xié)同自阻加熱工裝，低壓大電流電源、導(dǎo)線、電阻棒、鈦板、尾頂和碳刷架總成組成回路電流，鈦板與電阻棒接觸的地方溫度升高，旋壓輪擠壓鈦板塑性形變；
5）鈦板的旋壓：在鈦板兩側(cè)涂抹高溫潤滑劑，鈦板隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻棒先接觸鈦板，電流回路導(dǎo)通，電阻棒與鈦板接觸的地方迅速升溫至鈦板成形所需的溫度，隨后旋壓輪以給定路徑對鈦板進(jìn)行擠壓成形，此后，在數(shù)控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)下，按照數(shù)控代碼路徑，電阻棒與旋壓輪協(xié)同配合進(jìn)行加熱、等壁厚旋壓成形，內(nèi)外層金屬發(fā)生熱力耦合效應(yīng)，即雙金屬筒形件旋壓成形；
6）對雙金屬筒形件進(jìn)行表面打磨拋光處理，脫模，切除頭部和末端，即含鈦雙金屬復(fù)合管制備完成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的含鈦雙金屬板材制備復(fù)合管的方法，其特征在于步驟3）所述的旋壓道次為多道次等壁厚旋壓，主軸轉(zhuǎn)速為100-110r/min，旋壓輪經(jīng)給量0.3-0.5mm/r，電阻棒與鈦板接觸溫度為550-650度，電流輸出大小為400-500A。
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