專利名稱：一種鈦管熱輥彎成形裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種鈦管熱輥彎成形方法及其裝置，屬于輥彎成形技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鈦是ー種性能優(yōu)良的金屬。鈦及鈦合金所制成的鈦管具有密度小、強(qiáng)度高、耐腐蝕性能好、耐熱性能優(yōu)良、無(wú)磁等特性，在現(xiàn)代エ業(yè)尤其是核エ業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。但與其它材料相比，鈦材成形性能不好，在冷彎加工鈦管的過(guò)程中，由于加工硬化，截面各部分機(jī)械性能不均勻，因此容易出現(xiàn)裂紋等加工缺陷。專利號(hào)為ZL 200810031209. 9的發(fā)明專利中公開(kāi)了ー種推拉式制造大口徑厚壁 管的方法和設(shè)備，可以對(duì)厚壁鈦管進(jìn)行冷加工成形，但是這種方法存在一些問(wèn)題其加工方法是冷加工，容易由于加工硬化而導(dǎo)致鈦管成形過(guò)程中產(chǎn)生裂紋開(kāi)裂等問(wèn)題，最終制成的鈦管機(jī)械性能不均。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述輥彎成形方法的不足，本實(shí)用新型g在提供一種鈦管熱輥彎制造方法及其裝置，用以解決鈦管輥彎成形問(wèn)題，同時(shí)生產(chǎn)線功耗低，可靠性高。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下一種鈦管成形方法，其特征在于，先由開(kāi)卷機(jī)將待加工鈦型材開(kāi)卷，并送入板料矯平機(jī)進(jìn)行矯平。隨后平整的鈦型材由板帶導(dǎo)向裝置送入行波感應(yīng)加熱器內(nèi)進(jìn)行加熱。鈦型材在經(jīng)過(guò)行波感應(yīng)加熱器加熱到預(yù)定溫度之后即被送入輥彎成形輥組中進(jìn)行輥彎成形。輥彎成形之后，鈦型材先由型材冷卻裝置進(jìn)行冷卻，之后由型材導(dǎo)向裝置送入切斷裝置進(jìn)行切斷等加工。最終生產(chǎn)出的鈦管由出料臺(tái)進(jìn)行堆垛裝箱。所述設(shè)備中的行波感應(yīng)加熱器和普通的螺線型感應(yīng)加熱線圈不同，行波感應(yīng)加熱器可以利用三相電源達(dá)到較高的功率用以加工較厚的板料。通常的螺線型感應(yīng)線圈如果線圈繞制的層數(shù)過(guò)多，則其外層線圈必然會(huì)加熱內(nèi)層線圈，而且因?yàn)橥鈱优c被加熱型材之間空氣間隙増加，會(huì)導(dǎo)致外層功率因數(shù)降低。然而，行波加熱器將各個(gè)線圈繞組依次放置于鐵芯的多個(gè)槽縫中。通入三相電后，繞組內(nèi)的交變電流能夠在空間內(nèi)產(chǎn)生ー個(gè)正弦分布的勻速旋轉(zhuǎn)的磁動(dòng)勢(shì)，其中經(jīng)過(guò)的型材將會(huì)由于電磁場(chǎng)能量的損失而被加熱。相對(duì)于普通螺線型線圈加熱，行波感應(yīng)加熱器可以使用三相電，給供電電源提供平衡的多相負(fù)載；多層疊片式的鐵芯可以把磁通導(dǎo)向空隙間隙，從而大大減小空氣間隙，提高了效率；感應(yīng)線圈繞組不必靠近被加工型材，避免線圈受型材熱量而發(fā)熱。行波感應(yīng)加熱器后邊設(shè)有ー個(gè)溫度檢測(cè)裝置，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)被加熱鈦型材的溫度，并反饋給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從而修正線圈繞組的功率大小，穩(wěn)定型材的加熱溫度。本實(shí)用新型與現(xiàn)有輥彎成形技術(shù)相比，具有以下突出優(yōu)點(diǎn)和效果I.經(jīng)行波感應(yīng)加熱處理過(guò)的鈦管成形性好，加工硬化現(xiàn)象減少，內(nèi)應(yīng)カ較小，韌性和延展性優(yōu)良。2.設(shè)備所用行波感應(yīng)加熱器可以平衡三相電源的各相負(fù)載，加熱功率比普通電磁線圈高，可以對(duì)較厚的鈦管進(jìn)行加熱輥彎。

圖I是本實(shí)用新型所提供的一種鈦管熱輥彎成形裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是所述鈦管熱輥彎成形裝置中行波加熱器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是所述鈦管熱輥彎成形裝置中鈦型材的一種輥彎成形過(guò)程示意圖；圖中所示標(biāo)號(hào)為1開(kāi)卷機(jī)、2鈦型材、3板料矯平機(jī)、4板帶導(dǎo)向裝置、5行波感應(yīng)加熱器、6溫度檢測(cè)裝置、7輥彎成形機(jī)架、8輥彎成形輥組、9型材冷卻裝置、10型材導(dǎo)向裝置、11切斷裝置、12出料臺(tái)、13線圈繞組、14鐵芯。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所提供的裝置做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述本實(shí)用新型所提供的裝置包括安裝在輥彎成形機(jī)架前用于展開(kāi)金屬卷的開(kāi)卷機(jī)1，安裝在輥彎成形機(jī)架7上的板料矯平機(jī)3、板帶導(dǎo)向裝置4、用于加熱金屬板料的行波感應(yīng)加熱器5、溫度檢測(cè)裝置6、輥彎成形輥組8、型材冷卻裝置9、型材導(dǎo)向裝置10，安裝在輥彎成形機(jī)架后的切斷裝置11、出料臺(tái)12。實(shí)際生產(chǎn)中，待加工鈦型材2先由開(kāi)卷機(jī)I開(kāi)卷，接著進(jìn)入板料矯平機(jī)3進(jìn)行矯平，隨后由板帶導(dǎo)向裝置4送入行波感應(yīng)加熱器5內(nèi)進(jìn)行加熱。鈦型材在經(jīng)過(guò)行波感應(yīng)加熱器5加熱到預(yù)定溫度之后即被送入輥彎成形輥組8中進(jìn)行輥彎成形。輥彎成形之后，鈦型材先由型材冷卻裝置9進(jìn)行冷卻，之后由型材導(dǎo)向裝置10送入切斷裝置11進(jìn)行切斷等加工。最終生產(chǎn)出的鈦管由出料臺(tái)12進(jìn)行堆垛裝箱。行波感應(yīng)加熱器中的線圈繞組13不必像普通螺線型線圈繞組那樣貼近被加工型材，而可以像圖2所示，設(shè)置在鐵芯中遠(yuǎn)離型材的一端。線圈所產(chǎn)生的磁通由鐵芯中的齒狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)向空氣間隙。這樣，線圈繞組13由于遠(yuǎn)離被加熱型材，在通電過(guò)程中吸收的輻射熱量較少，其溫度可以控制在較低的范圍。實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)線圈繞組13水冷降溫即可保證其正常運(yùn)行。如果線圈繞組13設(shè)計(jì)功率較大，則可以使用空心銅管制造線圈，通電過(guò)程中空心銅管內(nèi)同時(shí)使用循環(huán)冷卻水冷卻。行波感應(yīng)加熱器5后邊設(shè)有ー個(gè)溫度檢測(cè)裝置6，包括溫度傳感器和相關(guān)導(dǎo)線等。行波感應(yīng)加熱器5在通電感應(yīng)加熱的過(guò)程中，溫度檢測(cè)裝置6實(shí)時(shí)檢測(cè)被加熱鈦型材的溫度，并反饋給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來(lái)修正線圈繞組13的功率大小，從而穩(wěn)定型材的加熱溫度。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需要，在加熱溫度較高時(shí)，溫度檢測(cè)裝置宜使用輻射高溫計(jì)等非接觸式溫度傳感器；當(dāng)加熱溫度較低時(shí)，溫度檢測(cè)裝置宜使用熱電偶等接觸式傳感器。如果設(shè)定的加熱溫度比較高，為了防止鈦型材在加熱后發(fā)生氧化，可以將輥彎成形輥組8置于ー個(gè)封閉的氣體保護(hù)罩中，并通入防氧化保護(hù)氣體中進(jìn)行輥彎加工。實(shí)施例采用所述行波加熱式感應(yīng)加熱輥彎成形裝置，成形過(guò)程圖如圖3所示。所使用板料為0T4-1型號(hào)的鈦合金板材,成形厚度為I. 6mm,成形速度為30mm/s。經(jīng)過(guò)矯平的鈦型材進(jìn)入行波感應(yīng)加熱器吋，感應(yīng)加熱溫度為650°C，其溫度檢測(cè)裝置使用輻射高溫計(jì)作為溫度傳感器。加熱后的鈦管在輥彎成形之后，由型材導(dǎo)向裝置送出輥彎?rùn)C(jī)組切斷、堆垛。綜上所述，本實(shí)用新型所述的ー種鈦管熱輥彎成形方法及其裝置，采用行波加熱器對(duì)鈦型材預(yù)先進(jìn)行加熱，然后再使用輥彎?rùn)C(jī)組對(duì)鈦型材進(jìn)行輥彎成形。設(shè)備所用行波感應(yīng)加熱器可以平衡三相電源的各相負(fù)載，加熱功率比普通電磁線圈高，適合對(duì)不同厚度的鈦型材進(jìn)行加工。經(jīng)行波感應(yīng)加熱處理過(guò)的鈦管成形性好,加工硬化現(xiàn)象減少，內(nèi)應(yīng)カ較小，韌性和延展性優(yōu)良。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此。任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)?！?br> 權(quán)利要求1.一種鈦管成形裝置，包括安裝在輥彎成形機(jī)架前用于展開(kāi)金屬卷的開(kāi)卷機(jī)(1)，安裝在輥彎成形機(jī)架(7)上的板料矯平機(jī)(3)、板帶導(dǎo)向裝置(4)、用于加熱金屬板料的行波感應(yīng)加熱器(5)、溫度檢測(cè)裝置￠)、輥彎成形輥組(8)、型材冷卻裝置(9)、型材導(dǎo)向裝置(10)，安裝在輥彎成形機(jī)架后的切斷裝置(11)、出料臺(tái)(12)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鈦管熱輥彎成形方法及其裝置，屬于輥彎成形技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域，用于解決鈦管難以加工制造的問(wèn)題。其特征在于，先由開(kāi)卷機(jī)將待加工鈦型材開(kāi)卷，并送入板料矯平機(jī)進(jìn)行矯平，隨后平整的鈦型材由板帶導(dǎo)向裝置送入行波感應(yīng)加熱器內(nèi)進(jìn)行加熱。鈦型材在經(jīng)過(guò)行波感應(yīng)加熱器加熱到預(yù)定溫度之后即被送入輥彎成形輥組中進(jìn)行輥彎成形。輥彎成形之后，鈦型材先由型材冷卻裝置進(jìn)行冷卻，之后由型材導(dǎo)向裝置送入切斷裝置進(jìn)行切斷等加工，最終生產(chǎn)出的鈦管由出料臺(tái)進(jìn)行堆垛裝箱。經(jīng)行波感應(yīng)加熱處理過(guò)的鈦管成形性好，加工硬化現(xiàn)象減少，內(nèi)應(yīng)力較小，韌性和延展性優(yōu)良。
文檔編號(hào)B21D37/16GK202447439SQ201220007148
公開(kāi)日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者王世鵬, 韓飛 申請(qǐng)人:北方工業(yè)大學(xué)