一種板材超塑成形機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種超塑成形機(jī)，特別是涉及一種板材超塑成形機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]超塑成形是指利用某些金屬或某些非金屬或某些復(fù)合材料在特定條件下所呈現(xiàn)的超塑性進(jìn)行鍛壓成形的方法。主要的超塑成形方法包括:超塑板材沖壓(氣壓)成形，超塑擠壓成形，超塑模鍛成形及超塑擴(kuò)散連接(DB)等。
[0003]超塑成形(SPF, Superplastic Form)技術(shù)作為一種新型成形技術(shù),主要應(yīng)用在航空、航天、宇航、軌道交通車(chē)輛、軍工產(chǎn)品等領(lǐng)域的零部件生產(chǎn)。目前，國(guó)內(nèi)用于超塑生產(chǎn)的超塑成形設(shè)備主要為兩種類(lèi)型:一種是從歐美國(guó)家進(jìn)口，主要集中在科研院所和軍工企業(yè)，該種進(jìn)口型超塑成形設(shè)備價(jià)格昂貴，人工操作要求高；另一種是針對(duì)特定工藝，利用現(xiàn)有壓力加工設(shè)備平臺(tái)進(jìn)行加裝改造，主要集中在民用產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)，該種加裝改造型設(shè)備只能針對(duì)特定工藝開(kāi)發(fā)，工藝適應(yīng)性不夠靈活；生產(chǎn)效率和合格率較低；能量利用率較低，能耗大；無(wú)法即時(shí)調(diào)控超塑成形的關(guān)鍵參數(shù)，受限于原有設(shè)備結(jié)構(gòu)。
[0004]因此亟需提供一種新型的板材超塑成形機(jī)來(lái)解決上述問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種板材超塑成形機(jī)，操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高、工藝適應(yīng)性強(qiáng)。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的一個(gè)技術(shù)方案是:提供一種板材超塑成形機(jī)，包括機(jī)架、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)、加熱爐電源，還包括:由集控軟件構(gòu)成的集成控制中心、通過(guò)管線(xiàn)與所述液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)、加熱爐電源和所述集成控制中心相連接的組合式加熱溫控爐，所述組合式加熱溫控爐包括可移動(dòng)式隔熱反射保溫墻、由承載導(dǎo)向?qū)印⒏魺岜貙?、加熱和模具安裝層構(gòu)成的加熱保溫滑臺(tái)，其中一面所述可移動(dòng)式隔熱反射保溫墻為爐門(mén)。
[0007]進(jìn)一步地，所述組合式加熱溫控爐包括四面環(huán)繞式可移動(dòng)隔熱反射保溫墻、上加熱保溫滑臺(tái)、下加熱保溫滑臺(tái)。
[0008]進(jìn)一步地，所述可移動(dòng)式隔熱反射保溫墻包括表面反射熱輻射層及背面隔熱保溫層。
[0009]進(jìn)一步地，所述加熱保溫滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)自表面向內(nèi)層依次為加熱和模具安裝層、隔熱保溫層、承載導(dǎo)向?qū)印?br>[0010]進(jìn)一步地，所述加熱和模具安裝層具有獨(dú)立的由所述集控軟件控制的加熱區(qū)、與所述加熱區(qū)相接觸的可安裝模具區(qū)。
[0011]進(jìn)一步地，所述集成控制中心還包括傳感器、與傳感器相連的工控機(jī)、觸控界面和操作按鈕。
[0012]進(jìn)一步地，所述傳感器包括溫度傳感器、氣壓壓力傳感器、變形速率傳感器。
[0013]進(jìn)一步地，所述機(jī)架包括上橫梁、下橫梁、與所述加熱保溫滑臺(tái)相接的滑塊、立柱和設(shè)置在立柱上的導(dǎo)軌。
[0014]進(jìn)一步地，所述液壓系統(tǒng)由包括泵、閥、油缸、馬達(dá)、管路、油箱和指示表的回路組成。
[0015]進(jìn)一步地，所述氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)包括氣體發(fā)生裝置、氣閥、氣缸、管路和氣壓氣動(dòng)表。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率及合格率高，可在不同種板料超塑成形工藝方案間快速切換，具有較強(qiáng)的工藝適應(yīng)性，并且能源利用率高，能耗低。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明板材超塑成形機(jī)一較佳實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是所示板材超塑成形機(jī)的加熱保溫滑臺(tái)的俯視圖；
附圖中各部件的標(biāo)記如下:
1、機(jī)架，10、上橫梁，11、下橫梁，12、立柱，13、導(dǎo)軌，14、滑塊，2、液壓系統(tǒng)，3、氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)，4、組合式加熱溫控爐，40、隔熱反射保溫墻，41、上加熱保溫臺(tái)，42、下加熱保溫臺(tái)，43、加熱區(qū)，5、集成控制中心，6、加熱爐電源，7、電、液、氣管線(xiàn)。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。
[0019]請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明實(shí)施例包括:
一種板材超塑成形機(jī)，包括機(jī)架1 (圖中未標(biāo)識(shí))、液壓系統(tǒng)2、氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)3、組合式加熱溫控爐4、集成控制中心5及加熱爐電源6，所述組合式加熱溫控爐4通過(guò)電、液、氣管線(xiàn)7與所述液壓系統(tǒng)2、氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)3、集成控制中心5相連接，所述加熱爐電源6為所述液壓系統(tǒng)2、氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)3、組合式加熱溫控爐4和集成控制中心5提供電源。
[0020]請(qǐng)參閱圖1，所述機(jī)架包括上橫梁10、下橫梁11和立柱12，用來(lái)支撐著整個(gè)設(shè)備，另外所述機(jī)架1還包括設(shè)置在立柱12上的導(dǎo)軌13和與導(dǎo)軌13滑動(dòng)連接的滑塊14。所述液壓系統(tǒng)2由泵、閥、油缸、馬達(dá)、管路、油箱和指示表構(gòu)成的回路組成。所述氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)3包括氣體發(fā)生裝置、氣閥、氣缸、管路和氣壓氣動(dòng)表。
[0021]結(jié)合圖1如圖2所示，所述組合式加熱溫控爐4包括四面環(huán)繞式可移動(dòng)隔熱反射保溫墻40、上加熱保溫臺(tái)41、下加熱保溫臺(tái)42。所述四面環(huán)繞式可移動(dòng)隔熱反射保溫墻40包括表面反射熱輻射層及背面隔熱保溫層，具有反射熱輻射能力和隔熱保溫作用，減少了不必要的熱量散失，其中一面可移動(dòng)隔熱反射保溫墻為爐門(mén)，所述爐門(mén)可迅速啟閉用于送取模具和原料。所述上加熱保溫臺(tái)41和下加熱保溫臺(tái)42由里層承載導(dǎo)向?qū)印⒅虚g隔熱保溫層和表面加熱與模具安裝層組成，所述承載導(dǎo)向?qū)油ㄟ^(guò)與所述液壓系統(tǒng)的連接承載與驅(qū)動(dòng)所述上加熱保溫臺(tái)41和所述下加熱保溫臺(tái)42移動(dòng)，所述中間隔熱保溫層通過(guò)反射熱輻射減少熱量的散失，所述表面加熱與模具安裝層具有獨(dú)立的由所述集成控制中心5控制的加熱區(qū)43、與所述加熱區(qū)43相接觸的可安裝模具區(qū)，控制加熱與安裝模具以完成加熱成形，在優(yōu)選實(shí)施例中，所述加熱區(qū)的個(gè)數(shù)為二十個(gè)。所述下加熱保溫臺(tái)42可移出機(jī)架1，便于裝模和設(shè)備維護(hù)。所述組合式加熱溫控爐4通過(guò)軟件精確控制氣壓和氣流量，可準(zhǔn)確即時(shí)的控制溫度。
[0022]在整個(gè)設(shè)備中起著集成控制作用的集成控制中心5包括傳感器，與所述傳感器相連的工控機(jī)，集控軟件，觸控界面和操作按鈕。所述傳感器包括溫度傳感器、氣壓壓力傳感器、變形速率傳感器，各類(lèi)傳感器用于采集組合式加熱溫控爐4內(nèi)溫度分布數(shù)據(jù)、模具內(nèi)氣壓數(shù)據(jù)和流量數(shù)據(jù)等等即時(shí)信息；所述工控機(jī)和集控軟件接收傳感器采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析處理比對(duì)，處理工藝人員設(shè)定工藝數(shù)據(jù)，對(duì)加熱區(qū)43、各類(lèi)液壓閥、氣閥發(fā)出控制信號(hào)控制動(dòng)作，警報(bào)信息的輸出等；觸控界面是人機(jī)交互的界面，用于成形工藝方案的選擇和設(shè)定，各類(lèi)參數(shù)的設(shè)置和調(diào)整，用于操作方式的選擇切換。超塑成形工藝時(shí)，需要消耗大量的氣(通常為氮?dú)?、熱能和電能，降低能耗越發(fā)重要，通過(guò)軟件精確控制氣壓和氣流量，可節(jié)省氣體使用量。
[0023]基于組合式加熱溫控爐4結(jié)構(gòu)和基于面向板料超塑成形工藝開(kāi)發(fā)的集控軟件，使之能在的不同種板料超塑成形工藝方案間快速切換，從而具有強(qiáng)的工藝適應(yīng)性。
[0024]所述板材超塑成形機(jī)工作的基本原理是在遵循超塑成形工藝方案前提下，由組合式加熱溫控爐4加熱保溫，由液壓系統(tǒng)2和氣壓氣動(dòng)系統(tǒng)3提供壓力，在模具內(nèi)完成超塑成形。其基本工作過(guò)程為在生產(chǎn)準(zhǔn)備完成后，檢查水、電、氣正常后，在集成控制中心5交互界面上按工藝方案設(shè)定參數(shù)；啟動(dòng)液壓系統(tǒng)2，調(diào)整模具位置使其處于開(kāi)模狀態(tài)；關(guān)閉爐門(mén)，啟動(dòng)組合式加熱溫控爐4升溫，達(dá)到參數(shù)設(shè)定的溫度后進(jìn)行保溫，使其溫度穩(wěn)定在上下5度內(nèi)；開(kāi)啟爐門(mén)，送料進(jìn)模，合模給料升溫，同時(shí)關(guān)閉爐門(mén)；料溫達(dá)到要求，進(jìn)氣加壓按設(shè)定變形速度參數(shù)成形，變形速度和變形壓力由氣流量和氣壓決定，氣流量和氣壓由集成控制中心4軟件按設(shè)定參數(shù)控制；成形完成后，開(kāi)爐門(mén)開(kāi)模取件，然后送料進(jìn)模，下一個(gè)工作循環(huán)開(kāi)始。因此，所述板材超塑成形機(jī)操作簡(jiǎn)單，工藝人員只需設(shè)定工藝方案，調(diào)整設(shè)置好工藝參數(shù)，按提示燈操作即可。由于該設(shè)備能即時(shí)采集，反饋及調(diào)整超塑成形時(shí)的溫度、壓力和變形速率等關(guān)鍵工藝條件，準(zhǔn)確的按照超塑成形工藝方案進(jìn)行生產(chǎn)，從而保證了制件的高質(zhì)量，同時(shí)大大縮短了試模調(diào)模的時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。
[0025]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專(zhuān)利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種板材超塑成形機(jī)，包括機(jī)架、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)、加熱爐電源，其特征在于，還包括:由集控軟件構(gòu)成的集成控制中心、通過(guò)管線(xiàn)與所述液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)、力口熱爐電源和所述集成控制中心相連接的組合式加熱溫控爐，所述組合式加熱溫控爐包括可移動(dòng)式隔熱反射保溫墻、由承載導(dǎo)向?qū)?、隔熱保溫層、加熱和模具安裝層構(gòu)成的加熱保溫滑臺(tái)，其中一面所述可移動(dòng)式隔熱反射保溫墻為爐門(mén)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材超塑成形機(jī)，其特征在于，所述組合式加熱溫控爐包括四面環(huán)繞式可移動(dòng)隔熱反射保溫墻、上加熱保溫滑臺(tái)、下加熱保溫滑臺(tái)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的板材超塑成形機(jī)，其特征在于，所述可移動(dòng)式隔熱反射保溫墻包括表面反射熱輻射層及背面隔熱保溫層。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材超塑成形機(jī)，其特征在于，所述加熱保溫滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)自表面向內(nèi)層依次為加熱和模具安裝層、隔熱保溫層、承載導(dǎo)向?qū)印?.根據(jù)權(quán)利要求4所述的板材超塑成形機(jī)，其特征在于，所述加熱和模具安裝層具有獨(dú)立的由所述集控軟件控制的加熱區(qū)、與所述加熱區(qū)相接觸的可安裝模具區(qū)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材超塑成形機(jī)，其特征在于，所述集成控制中心還包括傳感器、與傳感器相連的工控機(jī)、觸控界面和操作按鈕。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的板材超塑成形機(jī)，其特征在于，所述傳感器包括溫度傳感器、氣壓壓力傳感器、變形速率傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材超塑成形機(jī)，其特征在于，所述機(jī)架包括上橫梁、下橫梁、與所述加熱保溫滑臺(tái)相接的滑塊、立柱和設(shè)置在立柱上的導(dǎo)軌。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材超塑成形機(jī)，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)由包括泵、閥、油缸、馬達(dá)、管路、油箱和指示表的回路組成。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的板材超塑成形機(jī)，其特征在于，所述氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)包括氣體發(fā)生裝置、氣閥、氣缸、管路和氣壓氣動(dòng)表。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種板材超塑成形機(jī)，包括機(jī)架、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)、加熱爐電源，還包括：由集控軟件構(gòu)成的集成控制中心、通過(guò)管線(xiàn)與所述液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)氣壓系統(tǒng)、加熱爐電源和所述集成控制中心相連接的組合式加熱溫控爐，所述組合式加熱溫控爐包括可移動(dòng)式隔熱反射保溫墻、由承載導(dǎo)向?qū)印⒏魺岜貙印⒓訜岷湍＞甙惭b層構(gòu)成的加熱保溫滑臺(tái)，其中一面所述可移動(dòng)式隔熱反射保溫墻為爐門(mén)。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率及合格率高，可在不同種板料超塑成形工藝方案間快速切換，具有較強(qiáng)的工藝適應(yīng)性，并且能源利用率高，能耗低。
【IPC分類(lèi)】B21D37/16, B21D22/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105268802
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410345549
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】楊林
【公開(kāi)日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2014年7月19日