專利名稱：一種鍛模的電輻射預(yù)熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于鍛件模具的預(yù)熱處理裝置。
鍛件模具在使用前一般要將模具內(nèi)表面均勻預(yù)熱到一定溫度，以防止冷模具驟然接觸高溫鍛件產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力變形而損傷模具。同時受模具本身材料的耐溫限制，模具內(nèi)表面任意處的預(yù)熱溫度不能太高?，F(xiàn)有的鍛件模具預(yù)熱方法是用燃油噴嘴或燃氣噴嘴，由人工手動操作，直接加熱模具表面。這種方法有緒多缺點熱利用率低，熱均勻程度差；因采用人工操作有可能在模具表面局部產(chǎn)生過熱損傷模具，也可能局部預(yù)熱未達到要求；需要一定的場地放置儲油罐或儲氣罐，有一定危險并對環(huán)境和設(shè)備有污染；不清楚模具吸收的熱量以及表面所達到的溫度，難以實現(xiàn)自動控制，只能憑人為感覺來控制。
本實用新型的任務(wù)是設(shè)計一種鍛模的電輻射預(yù)熱裝置，以解決傳統(tǒng)的燃油燃氣預(yù)熱模具所存在的問題。
本實用新型的技術(shù)方案是，設(shè)計了一個外形呈長方體的殼體，該殼體的中心部有一個上下面敞開的矩形的輻射腔，殼體中沿輻射腔四周為中空的夾層，在所說的輻射腔中自上至下安裝有若干排電輻射加熱元件-硅碳棒，每根硅碳棒架設(shè)于輻射腔的兩內(nèi)壁，其兩電極端伸入殼體中空的夾層中，與置于該夾層中的電源線連接，使每排的硅碳棒均勻布列，相鄰排的硅碳棒相互錯列，在所說的殼體的外壁上安裝有向夾層強制通風(fēng)散熱的風(fēng)扇以及通風(fēng)口。
本裝置的外形設(shè)計為長方體，可以使其長方形的橫截面尺寸與被預(yù)熱的模具尺寸一致，工作時將被預(yù)熱的模具的上下模夾住本裝置，使本裝置的輻射腔與模具的腔體形成一封閉的腔體，用電輻射熱直接加熱模具，充分利用其電輻射熱。
本裝置的輻射腔的內(nèi)壁面可加工成拋光面，預(yù)熱器工作時，它將電熱元件的輻射熱反射到預(yù)熱模具表面，有利于提高模具的表面熱吸收率，減少通過側(cè)壁的散熱損失，同時又降低轅射預(yù)熱器內(nèi)壁的溫度。
所說的電輻射加熱元件-硅碳棒可選用直徑d＝8～25mm的規(guī)格。每排硅碳棒中相鄰硅碳棒的間距以4d～8d為佳，而相鄰排硅碳棒的間距可在2d～4d的范圍內(nèi)選取。
硅碳棒作為非金屬電加熱元件有很高的表面熱負荷，但它有老化現(xiàn)象隨使用時間增長，其電阻越來越大，最終不能使用。由于有電熱元件電阻的變化現(xiàn)象，模具預(yù)熱器的功率將隨之變化，功率將越來越小。為解決這問題，本發(fā)明的硅碳棒電加熱元件的電聯(lián)接方式設(shè)計成可在星形聯(lián)接與三角形聯(lián)接互換的結(jié)構(gòu)，用三相電源供電。即每排(任一排)硅碳棒加熱元件均可通過一個轉(zhuǎn)換開關(guān)實現(xiàn)由星形聯(lián)接方式轉(zhuǎn)換成三角形聯(lián)接方式，或由三角形聯(lián)接方式轉(zhuǎn)換成星形聯(lián)接方式。為此，設(shè)計每排硅碳棒電加熱元件的數(shù)量N為3的倍數(shù)，排數(shù)M可按以下公式計算確定M＝[P/P0/N](其中P為本預(yù)熱裝置的額定總功率，P0為每根硅碳棒的電熱功率)。
本裝置電熱元件的電聯(lián)接方式的實際的轉(zhuǎn)換實施方案如下當(dāng)總的電熱功率下降為P1＝[C0M/(1.98+M)]P時(P為預(yù)熱器原總功率，M為硅碳棒電加熱元件的排數(shù)，當(dāng)M≤4時C＝1.2；當(dāng)C＞4時C＝1.1)，將某一排硅碳棒電加熱元件由星形聯(lián)接方式轉(zhuǎn)換成三角形聯(lián)接方式(該排的端電壓由220V轉(zhuǎn)變成380V)，經(jīng)轉(zhuǎn)換后預(yù)熱器的總功率由P1提高到C0P。
當(dāng)總的電熱功率下降為P2＝[C0(M+1.98)/(1.98×2+M)]P時，再將一排硅碳棒電加熱元件由星形聯(lián)接方式轉(zhuǎn)換成三角形聯(lián)接方式，經(jīng)轉(zhuǎn)換后預(yù)熱器的總功率由P2提高到C0P。
以此類推，直到全部的電熱元件都轉(zhuǎn)換成三角形聯(lián)接方式。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單合理，與傳統(tǒng)的燃油燃氣噴嘴預(yù)熱模具的技術(shù)相比，具有安全潔凈，對環(huán)境及設(shè)備無污染，加熱功率、模具表面溫度等技術(shù)指標(biāo)能明確顯示，實現(xiàn)自動控制，且操作簡單方便等優(yōu)點。
本裝置熱利用率可達到或超過95％，遠高于使用燃油和燃氣噴嘴技術(shù)。


圖1為本實用新型實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為
圖1的A-A向剖視圖；圖3為本裝置對模具進行預(yù)熱的示意圖。
以下結(jié)合附圖對本實用新型實施方式的結(jié)構(gòu)細節(jié)作進一步的詳細說明如
圖1、圖2所示，本鍛模的電輻射預(yù)熱裝置由鋼板構(gòu)成一個長方體形的殼體1，包括外壁2和內(nèi)壁3，內(nèi)壁3構(gòu)成一個截面為矩形的輻射腔4，輻射腔4的內(nèi)壁面3為拋光面，內(nèi)、外壁之間設(shè)置有作電源接線的中空夾層5，在輻射腔中安裝有4排硅碳棒電輻射加熱元件6，每排有9根均勻布列的硅碳棒電輻射加熱元件6，相鄰排的硅碳棒相互錯列，所說的硅碳棒中間為發(fā)熱段，兩端為冷卻段，在冷卻段上套有陶瓷管絕緣穿過內(nèi)壁3，用上下兩個管夾7和螺栓螺母8固定，硅碳棒中間的發(fā)熱段在輻射腔中向模具輻射熱量。本裝置的外壁2上安裝有風(fēng)扇9和通風(fēng)口10，對夾層5中的電氣元件進行強制通風(fēng)冷卻。圖3顯示了被預(yù)熱的模具的上下模11、12夾住本裝置，進行模具預(yù)熱的作用模式。
權(quán)利要求1.一種鍛模的電輻射預(yù)熱裝置，其特征在于具有一個外形呈長方體的殼體，該殼體的中心部有一個上下面敞開的矩形的輻射腔(4)，殼體中沿輻射腔四周為中空的夾層(5)，在所說的輻射腔(4)中自上至下安裝有若干排電輻射加熱元件-硅碳棒(6)，每根硅碳棒(6)架設(shè)于輻射腔的兩內(nèi)壁(3)，其兩電極端伸入殼體中空的夾層中，與置于該夾層中的電源線連接，每排的硅碳棒均勻布列，相鄰排的硅碳棒相互錯列，在所說的殼體的外壁(2)上安裝有向夾層強制通風(fēng)散熱的風(fēng)扇(9)以及通風(fēng)口(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛模的電輻射預(yù)熱裝置，其特征在于每排硅碳棒的數(shù)量為3的倍數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍛模的電輻射預(yù)熱裝置，其特征在于每排硅碳棒的電聯(lián)接方式可在星形聯(lián)接與三角形聯(lián)接之間互換，由三相電源供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的鍛模的電輻射預(yù)熱裝置，其特征在于每排硅碳棒中相鄰硅碳棒的間距為4d～8d，d為硅碳棒的直徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍛模的電輻射預(yù)熱裝置，其特征在于d＝8～25mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鍛模的電輻射預(yù)熱裝置，其特征在于所說的輻射腔的內(nèi)壁面為拋光面。
專利摘要一種鍛模的電輻射預(yù)熱裝置,用于對鍛件模具的預(yù)熱處理。本裝置具有一個外形呈長方體的殼體,其中心部有一個矩形的輻射腔,沿輻射腔四周為中空的夾層,在輻射腔中安裝有若干排電輻射加熱元件—硅碳棒,殼體的外壁上安裝有向夾層強制通風(fēng)散熱的風(fēng)扇以及通風(fēng)口。工作時將被預(yù)熱模具的上下模夾住本裝置,形成一封閉的腔體,用電輻射熱直接加熱模具。本裝置結(jié)構(gòu)簡單合理,操作簡單方便,安全潔凈,容易實現(xiàn)自動控制。
文檔編號B21J13/02GK2458107SQ0026016
公開日2001年11月7日 申請日期2000年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月27日
發(fā)明者左軍, 陳恩鑑, 林伯川, 閻常峰, 楊衛(wèi)斌 申請人:中國科學(xué)院廣州能源研究所