[發(fā)明專利]一種提高熱等靜壓爐內(nèi)空間利用率的工裝及其使用方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011430496.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-09
• 公開（公告）號(hào): CN112648852A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于宗溟;張洋;吳東輝;李東芳;陳帥奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 航天海鷹（哈爾濱）鈦業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): F27D5/00
• 分類號(hào): F27D5/00;B22D31/00
• 代理公司: 哈爾濱市陽(yáng)光惠遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 23211
• 代理人: 裴閃閃

一種提高熱等靜壓爐內(nèi)空間利用率的工裝及其使用方法。本發(fā)明屬于熱等靜壓裝備制造領(lǐng)域。本發(fā)明為解決現(xiàn)有提高熱等靜壓爐內(nèi)空間利用率不高的技術(shù)問題。本發(fā)明的工裝為多層結(jié)構(gòu)，具體包括位于底層的固定底座、位于固定底座之上的多層拼接式托板、支撐銷和定位銷；所述拼接式托板與固定底座之間和拼接式托板之間通過支撐銷和定位銷固定。使用方法：先根據(jù)熱等靜壓爐中的鑄件組爐情況設(shè)計(jì)爐內(nèi)鑄件層數(shù)及各層擺放方式；按照本發(fā)明工裝進(jìn)行組裝，直至爐內(nèi)空間得到充分利用為止。本發(fā)明的工裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝卸操作方便，避免了傳統(tǒng)料框與實(shí)際鑄件不匹配或空間利用率低的缺點(diǎn)，能有效地降低鑄件致密化過程的熱等靜壓成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱等靜壓裝備制造領(lǐng)域，具體涉及一種提高熱等靜壓爐內(nèi)空間利用率的工裝及其使用方法。

背景技術(shù)

在鑄造過程中，由于在成型過程中鑄件內(nèi)部各區(qū)域的冷卻速率不均勻會(huì)導(dǎo)致缺陷，例如內(nèi)部的疏松縮孔、裂紋等，這些缺陷的存在極大地降低了鑄件材料的性能、壽命以及穩(wěn)定性。熱等靜壓致密化處理過程是指將金屬鑄件、金屬3D打印件等內(nèi)部存在缺陷的產(chǎn)品置于密閉高溫環(huán)境下，通過惰性氣體作為壓力傳導(dǎo)介質(zhì)，對(duì)其表面各個(gè)方向施加等同的等靜壓力，迫使材料在固相發(fā)生形變，從而導(dǎo)致內(nèi)部孔隙和微小裂紋消失，形成致密均一的組織以消除材料內(nèi)部應(yīng)力集中點(diǎn)，從而極大的提升產(chǎn)品的性能和疲勞壽命；經(jīng)過熱等靜壓后，這些內(nèi)部缺陷會(huì)得到改善，可達(dá)到100％的理論密度，由此縮短了鑄件后續(xù)的處理周期同時(shí)降低了后續(xù)補(bǔ)焊過程的成本，因此熱等靜壓致密化處理仍然是鑄件后續(xù)處理的必備工序，但是HIP設(shè)備的輔助系統(tǒng)開發(fā)并不完備。

需要進(jìn)行熱壓致密化的鑄件在尺寸以及形狀方面不盡相同，根據(jù)實(shí)際情況某些鑄件進(jìn)行堆疊熱等靜壓往往會(huì)產(chǎn)生變形的情況，使得在后續(xù)過程中增加校形的難度，因此不宜采用堆疊的方式進(jìn)行擺放，這難免會(huì)產(chǎn)生對(duì)空間的浪費(fèi)，也意味著成本投入的加大，并且采用螺紋結(jié)構(gòu)類的工裝對(duì)鑄件進(jìn)行支撐的情況下在高溫時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形，從而影響二次使用，因此在熱等靜壓爐內(nèi)設(shè)計(jì)不同鑄件的組爐方案以及擺放方式，盡可能利用有限空間并且工裝的使用應(yīng)具有循環(huán)性，從而降低熱等靜壓的處理成本是尤為重要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有提高熱等靜壓爐內(nèi)空間利用率不高的技術(shù)問題，而提供了一種提高熱等靜壓爐內(nèi)空間利用率的工裝及其使用方法。

本發(fā)明的一種提高熱等靜壓爐內(nèi)空間利用率的工裝為多層結(jié)構(gòu)，具體包括位于底層的固定底座、位于固定底座之上的多層拼接式托板、支撐銷和定位銷；所述拼接式托板與固定底座之間通過支撐銷和定位銷固定，所述拼接式托板之間通過支撐銷和定位銷固定，所述拼接式托板由若干多邊形拼接塊拼接而成，所述多邊形拼接塊各邊的對(duì)接位置處設(shè)有凹槽，并通過穿過凹槽的活動(dòng)銷活動(dòng)連接，所述拼接式托板上設(shè)有均勻分布的圓孔，所述圓孔位于所述多邊形拼接塊的中心和兩邊的夾角處，所述固定底座上設(shè)有均勻分布的與拼接式托板上圓孔的位置相對(duì)應(yīng)的圓孔，所述支撐銷穿過支撐拼接式托板上的圓孔和固定底座上的圓孔，所述支撐銷長(zhǎng)度方向上設(shè)有均勻分布的通孔，所述定位銷穿過支撐銷上的通孔。

進(jìn)一步限定，所述多邊形拼接塊為正多邊形拼接塊。

進(jìn)一步限定，所述拼接式托板的形狀和固定底座的形狀相同。

進(jìn)一步限定，所述拼接式托板的形狀為圓形。

進(jìn)一步限定，組成圓形拼接式托板的若干多邊形拼接塊由正多邊形的拼接塊和不規(guī)則的多邊形拼接塊組成，其中正多邊形的拼接塊拼成拼接式托板所在圓形內(nèi)部虛擬內(nèi)接的最大正多邊形，不規(guī)則的多邊形拼接塊拼成拼接式托板位于該虛擬內(nèi)接最大正多邊形外部的組成部分。

進(jìn)一步限定，所述正多邊形拼接塊為正三角形。

進(jìn)一步限定，所述支撐銷的長(zhǎng)度不一，最長(zhǎng)不超過熱等靜壓爐的高度。

進(jìn)一步限定，所述支撐銷最短不小于爐內(nèi)最矮鑄件的高度。

進(jìn)一步限定，所述支撐銷最長(zhǎng)不超過熱等靜壓爐的高度。