[發明專利]一種旋壓用超低溫加工可控溫度的腔體改進裝置

在審

• 申請號: 202010585355.7
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111804795A
• 公開（公告）日: 2020-10-23
• 發明（設計）人: 李鳴;趙欣;王榮祥;沈一洲
• 申請（專利權）人: 江蘇華陽管業股份有限公司
• 主分類號: B21D22/16
• 分類號: B21D22/16;B21D37/16
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 滕敏

本發明公開了一種旋壓用超低溫加工可控溫度的腔體改進裝置，屬于旋壓設備技術領域，包括芯模、旋輪、功率控制元件、超低溫加工腔體和尾頂，合金管件套在芯模上；超低溫加工腔體裝置在旋壓程序運行時與同側的旋輪的相對空間位置不發生變化，且和合金管件表面平行保持固定距離；采用超低溫加工技術、加工溫度可控與旋壓參數配合的方式，改善旋壓區域的摩擦狀態、抑制旋輪磨損、及時散發旋壓過程中產生的變形熱，極大提高合金管件的成形效率以及成形質量，同時具有延長成形管件疲勞壽命、提高成形管件綜合機械性能、降低加工成本的優點。

技術領域

本發明涉及旋壓設備技術領域，特別涉及一種基于超低溫加工可控溫度的合金管件旋壓改進裝置。

背景技術

金屬旋壓技術是一種少無切削加工工藝，該技術可追溯于我國古代的陶瓷制坯工藝，且具有變形力小，節約原材料等特點。作為一種金屬塑性成形的先進技術，旋壓已成為小批量、多品種對稱及非對稱回轉體空心薄壁件的核心加工方法，發展前景廣闊。目前，旋壓技術已廣泛地應用于航空航天、軍工、核能、船舶等金屬精密加工技術領域以及電子、化工、廚具等輕工業部門，同時旋壓裝置也在不斷地被改進從而滿足不同領域不同部門的需求。

目前，越來越惡劣的服役環境對合金管件的旋壓加工質量提出了嚴峻的挑戰，包括尺寸精度高、內外表面質量好、力學及機械性能良好等要求。然而，目前的旋壓裝置在加工過程中會放出大量的固定變形熱，產生的熱量無法及時散發，使得成形管件的表面加工質量降低，材料微觀組織變形不均勻，進而降低旋壓件的抗拉強度、屈服強度和硬度，嚴重影響合金管件在實際服役環境下的疲勞性能和使用壽命。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的問題，公開了一種旋壓用超低溫加工可控溫度的腔體改進裝置，采用超低溫加工技術、加工溫度可控與旋壓參數配合的方式，改善旋壓區域的摩擦狀態、抑制旋輪磨損、及時散發旋壓過程中產生的變形熱，極大提高合金管件的成形效率以及成形質量，同時具有延長成形管件疲勞壽命、提高成形管件綜合機械性能、降低加工成本的優點。

本發明是這樣實現的：

一種旋壓用超低溫加工可控溫度的腔體改進裝置，其特征在于，所述的裝置包括芯模，芯模的輪廓、外徑和擬制備合金管件內輪廓、內徑相同。所述的芯模外側套有合金管件，合金管件的端部設置尾頂；所述的合金管件的外圍設置有超低溫加工腔體；超低溫加工腔體內通過液氮迅速汽化冷卻表面旋壓溫度，達到-100 ℃~-200 ℃的超低溫環境；所述的合金管件的外圍還設置有旋輪，所述的旋輪進給方向，即旋輪相對于合金管件的移動方向前方軸向寬度為50-100mm的區域為冷卻加工區域，旋輪與超低溫加工腔體間隔設置；所述的旋輪與對應的旋輪基座連接；所述的旋輪基座固定在刀架盤上；超低溫加工腔體裝置在旋壓程序運行時與同側的旋輪的相對空間位置不發生變化，且和合金管件表面平行保持固定距離。本發明中芯模的長度取合金管件的長度與旋輪的避空長度、芯模的安裝余量三者之和。

所述的超低溫加工腔體上安裝有腔體支架，腔體支架與安裝在刀架盤上設置的磁性基座鉸接。

進一步，所述的芯模一端環向均勻分布的若干螺紋孔，通過合金管件固定螺栓將合金管件套在芯模上進行固定。

進一步，所述的旋輪的數量為兩個，且兩個旋輪沿合金管件外部對稱分布。

進一步，所述的旋輪基座通過旋輪基座固定螺栓固定在刀架盤上。

進一步，所述的超低溫加工腔體內設有液氮內噴式注口和溫度傳感器；所述的溫度傳感器與超低溫加工腔體外設置的功率控制元件、調節閥協調工作，功率控制元件與調節閥協調工作，用于調節旋壓過程中超低溫加工區域的加工溫度，實現不同合金管件不同旋壓加工溫度的控制以達到表面加工質量要求。溫度傳感器與功率控制元件相互配合，實時監測腔體內超低溫加工區域溫度。液氮內噴式注口用于向冷卻加工區域輸送液氮，超低溫加工采用沸點低、易汽化的液氮作為冷卻介質，而在冷卻介質的施加方式中，選擇具有冷卻效果好、浪費小等優勢的內噴式冷卻技術進行超低溫加工。