[實用新型]一種鉬坩堝雙輪錯距熱態強力旋壓成形裝置

有效

• 申請號: 201822200104.3
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN209577833U
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 馮鵬發;黨曉明;張常樂;左羽飛;趙虎;王娜;陳二雷
• 申請（專利權）人: 金堆城鉬業股份有限公司
• 主分類號: B21D22/16
• 分類號: B21D22/16;B21D37/16;B21D51/18
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 胡燕恒

本實用新型公開了一種鉬坩堝雙輪錯距熱態強力旋壓成形裝置，包括有定形系統、兩套旋壓成形系統及兩套自動在線加熱系統；兩套旋壓成形系統軸向錯距分布在定形系統兩側，兩套自動在線加熱系統分別分布在定形系統兩側；定形系統用于鉬板的定形，旋壓成形系統用于鉬板的施壓成形，自動在線加熱系統用于在旋壓成形過程中對鉬板進行加熱。該裝置能夠以鉬板為原料，一次性無間斷地制備出長徑比大、變截面、曲母線形的鉬金屬回轉體產品。

技術領域

本實用新型屬于強力旋壓技術領域，具體涉及一種鉬坩堝雙輪錯距熱態強力旋壓成形裝置。

背景技術

鉬坩堝是一類重要的鉬及鉬合金異形結構件，廣泛用作藍寶石單晶結晶、玻璃熔煉、稀土冶煉、鋅冶煉的容器和高溫爐內襯組件等，一般采用“粉末冶金+鍛造(擠壓)+機械加工”、沖壓等方式加工。但對于尺寸大、長徑比大、表面質量要求高、壁厚小且變化的鉬坩堝，“燒結+鍛造(擠壓)+機械加工”方式不但材料利用率太低，而且工件的強度和致密度較低，而沖壓技術往往因變形程度大、壁厚不均等原因而難以成形，因此多采用旋壓技術成形。

旋壓技術是通過旋輪的進給運動，加壓于隨芯模沿同一軸線旋轉的板坯或管坯上，使其產生連續局部塑性變形，成為所需空心回轉體的成形方法。它綜合了鍛造、擠壓、拉深、環軋、橫軋和輥壓等工藝特點。旋壓技術不但因芯模外形多變，在加工精度高、長徑比大、變截面、曲母線形的各種異型回轉體加工中顯出獨特的成形優越性，而且在旋壓過程中，旋輪與金屬近乎點接觸，接觸面積小，單位壓力高達2500-3500MPa，特別適合于高強度難變形材料零件的塑性成形。因此，旋壓成形技術逐漸成為航空、航天、導彈、衛星、兵器、艦艇等行業小批量、多品種回轉型薄壁殼體金屬零件的一種先進精密塑性成形工藝。

按照旋壓過程中毛坯厚度是否變化(減薄)，旋壓技術分為普通旋壓和強力旋壓，前者多用于表面質量要求較低的等壁厚罐體成形，后者多用于變壁厚、表面質量高的復雜結構件的加工。鉬金屬的脆性大，與芯模的貼合性較差，一般通過壁厚減薄過程的金屬流動來實現較佳的表面粗糙度，因此多采用強力旋壓。

按照毛坯的變形溫度，旋壓技術分為室溫旋壓和熱態旋壓。室溫旋壓適用于鋼、鋁、銅等變形抗力小的高塑性易變形材料，而鎳基高溫合金、鈦、鎢、鉬等變形抗力大的低延性材料和脆性材料多采用熱態旋壓。

在筒形件的強力旋壓過程中，多采用2-3個旋輪周向對稱布局，以達到旋壓徑向力的平衡，減少主軸和芯模的彎曲撓度、偏擺和振動。

目前，鉬金屬的熱態強力旋壓技術雖然具有一定的理論可行性和實驗探索，但缺乏適合于工業化生產的技術細節。一則，為了保證鉬坩堝具有嚴格的形狀和尺寸(包括各個部位的直線尺寸、壁厚、角度、圓弧半徑、平面度、位置公差等)、較高的剛度(避免使用過程出現變形)、優異的表面質量、較為均勻的變形顯微組織(避免熱疲勞在顯微組織突變處誘發微裂紋)，必須對旋輪成形角、旋輪半徑、旋輪尖角半徑、旋輪安裝角等旋壓成形系統的結構參數，以及鉬板前置處理工藝、壁厚道次減薄率、旋輪進給量、芯模-旋輪間隙、主軸轉速、旋壓溫度、成品退火工藝等旋壓工藝及其配套工藝給出詳盡的規范。二則，現有熱態旋壓過程中加熱多采用人工手持加熱炬進行加熱。這種加熱方式不但難以保證均勻的溫度場，而且操作人員的勞動強度較大，工作環境差，同時旋壓大尺寸工件時需多人持多把加熱炬配合加熱，溫度均勻性難以保證且存在一定的安全隱患。因此，設計一種與旋壓運行軌跡同步移動的氣體自動加熱系統，是鉬坩堝旋壓技術的重要硬件保障。再則，旋輪的周向布局雖已有定論，但這2-3個旋輪的軸向布局尚無細節設計，而這對于保證旋壓件壁厚周向一致性、壁厚軸向變化連續性、降低內表面粗糙度、提高成形效率具有較大的影響，因此，必須設計合理的旋輪軸向錯距結構。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種鉬坩堝雙輪錯距熱態強力旋壓成形裝置，能夠以鉬板為原料，一次性無間斷地制備出長徑比大、變截面、曲母線形的鉬金屬回轉體產品。