[發明專利]一種鋯合金薄壁管材矯直裝置及方法

有效

• 申請號: 202011476280.5
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112496094B
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 雷江;王旭峰;張偉;劉金煥;吳銀川;張海芹;王盈輝;焦康;丁郁航
• 申請（專利權）人: 西部新鋯核材料科技有限公司
• 主分類號: B21D3/10
• 分類號: B21D3/10;B21C51/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 衛蘇晶

1.一種鋯合金薄壁管材矯直方法，該方法所采用的裝置包括架體、設置在所述架體上且供安裝鋯合金薄壁管材的載物臺和設置在所述架體上且對所述鋯合金薄壁管材進行矯直的矯直力施加機構，以及設置在所述架體上的監控模塊；

所述架體包括底座部件（1）、兩個對稱設置在所述底座部件（1）上的立柱（2）和設置在兩個立柱（2）頂部的上橫梁（3），所述矯直力施加機構包括絲桿升降部件和設置在所述絲桿升降部件上的壓頭（8），所述壓頭（8）的底部設置有夾槽（8-1）；

所述載物臺包括設置在底座部件（1）上的滑軌部件和兩個設置在所述滑軌部件上的載物部件，兩個所述載物部件結構相同，且兩個所述載物部件均包括設置在所述滑軌部件上的滑移座和設置在所述滑移座上且供鋯合金薄壁管材放置的載物支撐塊，所述載物支撐塊中設置有載物凹槽；

所述監控模塊包括監控箱、設置在所述監控箱內的電子線路板和集成在所述電子線路板上的微控制器（14），以及與微控制器（14）連接的定時器（15），所述微控制器（14）的輸入端連接有用于檢測壓頭（8）與鋯合金薄壁管材接觸的接近開關（13）和與蝸輪絲桿升降機（6）中蝸桿傳動連接的扭矩傳感器（16）；

其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、矯直前準備：

步驟101、將載物支撐塊通過滑移座沿所述滑軌部件滑移，直至載物支撐塊移動至壓頭（8）正下方；

步驟102、微控制器（14）控制伺服電機（4）轉動，伺服電機（4）轉動通過傳動軸（5）帶動蝸輪絲桿升降機（6）轉動，蝸輪絲桿升降機（6）轉動帶動絲桿（7）和壓頭（8）向下運動；

步驟103、在壓頭（8）向下運動的過程中，扭矩傳感器（16）對扭矩力進行檢測，并將檢測到的扭矩力發送至微控制器（14），當壓頭（8）下端面與載物支撐塊上端面貼合時，伺服電機（4）停止轉動，微控制器（14）獲得壓頭（8）下端面與載物支撐塊上端面貼合時的扭矩力并記作；

步驟104、微控制器（14）控制伺服電機（4）反向轉動，伺服電機（4）反向轉動帶動壓頭（8）向上運動，直至壓頭（8）復位；

步驟二、鋯合金薄壁管材的安裝：

步驟201、將兩個所述載物支撐塊通過滑移座沿所述滑軌部件滑移，直至兩個所述載物支撐塊位于所述壓頭（8）兩側；

步驟202、將鋯合金薄壁管材安裝在兩個所述載物支撐塊中的載物凹槽中；其中，鋯合金薄壁管材中彎曲部位的彎曲方向靠近壓頭（8）；

步驟203、調節兩個所述載物支撐塊通過滑移座沿所述滑軌部件滑移，以使兩個所述載物支撐塊位于鋯合金薄壁管材中彎曲部位的兩端；

步驟三、鋯合金薄壁管材的矯直：

步驟301、微控制器（14）控制伺服電機（4）轉動，伺服電機（4）轉動通過傳動軸（5）帶動蝸輪絲桿升降機（6）轉動，蝸輪絲桿升降機（6）轉動帶動絲桿（7）和壓頭（8）向下移動；

步驟302、在壓頭（8）向下運動的過程中，接近開關（13）對鋯合金薄壁管材進行檢測，當接近開關（13）輸出低電平信號時，說明壓頭（8）與鋯合金薄壁管材接觸；

步驟303、微控制器（14）控制伺服電機（4）繼續轉動，伺服電機（4）轉動帶動壓頭（8）繼續向下移動；

步驟304、在壓頭（8）繼續向下移動過程中，壓頭（8）施加矯直力鋯合金薄壁管材反向彎曲，且當扭矩傳感器（16）檢測到的扭矩力滿足第個扭矩力設定值時，微控制器（14）控制伺服電機（4）停止轉動；其中，第1個扭矩力設定值的初始值取，為正整數，且；

步驟305、壓頭（8）保持扭矩力設定值下對鋯合金薄壁管材進行施壓，直至達到定時器（15）設定的保持時間；

步驟306、微控制器（14）控制伺服電機（4）反向轉動，伺服電機（4）反向轉動帶動壓頭（8）向上運動，直至壓頭（8）復位；

步驟307、將施壓后的鋯合金薄壁管材從載物支撐塊的載物凹槽取出，對施壓后的鋯合金薄壁管材進行檢驗，如果施壓后的鋯合金薄壁管材符合鋯合金薄壁管材矯直要求，則完成鋯合金薄壁管材的矯直；如果施壓后的鋯合金薄壁管材不符合鋯合金薄壁管材矯直要求，執行步驟308；

步驟308、重復步驟301至步驟307，設定第個扭矩力設定值，對施壓后的鋯合金薄壁管材進行下一次矯直，直至完成鋯合金薄壁管材的矯直；

步驟301中壓頭（8）向下移動的速度為4m/min～5m/min；

步驟303中壓頭（8）繼續向下移動的速度為2m/min～3m/min；

步驟305中設定的保持時間為10s～20s；

步驟308中第個扭矩力設定值比第個扭矩力設定值大～。