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、強度高、耐腐蝕性能好、耐熱性能優(yōu)良、無磁等特性，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程中，由于加工硬化，截面各部分機械性能不均勻，因此容易出現(xiàn)裂紋等加工缺陷。專利號為ZL 200810031209. 9的發(fā)明專利中公開了ー種推拉式制造大口徑厚壁 管的方法和設(shè)備，可以對厚壁鈦管進行冷加工成形，但是這種方法存在一些問題其加工方法是冷加工，容易由于加工硬化而導(dǎo)致鈦管成形過程中產(chǎn)生裂紋開裂等問題，最終制成的鈦管機械性能不均。
發(fā)明內(nèi)容針對上述輥彎成形方法的不足，本實用新型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題，同時生產(chǎn)線功耗低，可靠性高。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術(shù)方案如下一種鈦管成形方法，其特征在于，先由開卷機將待加工鈦型材開卷，并送入板料矯平機進行矯平。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)進行加熱。鈦型材在經(jīng)過行波感應(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行輥彎成形。輥彎成形之后，鈦型材先由型材冷卻裝置進行冷卻，之后由型材導(dǎo)向裝置送入切斷裝置進行切斷等加工。最終生產(chǎn)出的鈦管由出料臺進行堆垛裝箱。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)過多，則其外層線圈必然會加熱內(nèi)層線圈，而且因為外層與被加熱型材之間空氣間隙増加，會導(dǎo)致外層功率因數(shù)降低。然而，行波加熱器將各個線圈繞組依次放置于鐵芯的多個槽縫中。通入三相電后，繞組內(nèi)的交變電流能夠在空間內(nèi)產(chǎn)生ー個正弦分布的勻速旋轉(zhuǎn)的磁動勢，其中經(jīng)過的型材將會由于電磁場能量的損失而被加熱。相對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)有ー個溫度檢測裝置，用于實時檢測被加熱鈦型材的溫度，并反饋給計算機系統(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)點和效果I.經(jīng)行波感應(yīng)加熱處理過的鈦管成形性好，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載，加熱功率比普通電磁線圈高，可以對較厚的鈦管進行加熱輥彎。

圖I是本實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程示意圖；圖中所示標號為1開卷機、2鈦型材、3板料矯平機、4板帶導(dǎo)向裝置、5行波感應(yīng)加熱器、6溫度檢測裝置、7輥彎成形機架、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、13線圈繞組、14鐵芯。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型所提供的裝置做進ー步的詳細描述本實用新型所提供的裝置包括安裝在輥彎成形機架前用于展開金屬卷的開卷機1，安裝在輥彎成形機架7上的板料矯平機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，安裝在輥彎成形機架后的切斷裝置11、出料臺12。實際生產(chǎn)中，待加工鈦型材2先由開卷機I開卷，接著進入板料矯平機3進行矯平，隨后由板帶導(dǎo)向裝置4送入行波感應(yīng)加熱器5內(nèi)進行加熱。鈦型材在經(jīng)過行波感應(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中進行輥彎成形。輥彎成形之后，鈦型材先由型材冷卻裝置9進行冷卻，之后由型材導(dǎo)向裝置10送入切斷裝置11進行切斷等加工。最終生產(chǎn)出的鈦管由出料臺12進行堆垛裝箱。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由于遠離被加熱型材，在通電過程中吸收的輻射熱量較少，其溫度可以控制在較低的范圍。實際生產(chǎn)中，對線圈繞組13水冷降溫即可保證其正常運行。如果線圈繞組13設(shè)計功率較大，則可以使用空心銅管制造線圈，通電過程中空心銅管內(nèi)同時使用循環(huán)冷卻水冷卻。行波感應(yīng)加熱器5后邊設(shè)有ー個溫度檢測裝置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)加熱的過程中，溫度檢測裝置6實時檢測被加熱鈦型材的溫度，并反饋給計算機系統(tǒng)來修正線圈繞組13的功率大小，從而穩(wěn)定型材的加熱溫度。根據(jù)實際生產(chǎn)的需要，在加熱溫度較高時，溫度檢測裝置宜使用輻射高溫計等非接觸式溫度傳感器；當(dāng)加熱溫度較低時，溫度檢測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置于ー個封閉的氣體保護罩中，并通入防氧化保護氣體中進行輥彎加工。實施例采用所述行波加熱式感應(yīng)加熱輥彎成形裝置，成形過程圖如圖3所示。所使用板料為0T4-1型號的鈦合金板材,成形厚度為I. 6mm,成形速度為30mm/s。經(jīng)過矯平的鈦型材進入行波感應(yīng)加熱器吋，感應(yīng)加熱溫度為650°C，其溫度檢測裝置使用輻射高溫計作為溫度傳感器。加熱后的鈦管在輥彎成形之后，由型材導(dǎo)向裝置送出輥彎機組切斷、堆垛。綜上所述，本實用新型所述的ー種鈦管熱輥彎成形方法及其裝置，采用行波加熱器對鈦型材預(yù)先進行加熱，然后再使用輥彎機組對鈦型材進行輥彎成形。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載，加熱功率比普通電磁線圈高，適合對不同厚度的鈦型材進行加工。經(jīng)行波感應(yīng)加熱處理過的鈦管成形性好,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，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此。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)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。·
權(quán)利要求1.一種鈦管成形裝置，包括安裝在輥彎成形機架前用于展開金屬卷的開卷機(1)，安裝在輥彎成形機架(7)上的板料矯平機(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)，安裝在輥彎成形機架后的切斷裝置(11)、出料臺(12)。
專利摘要本實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題。其特征在于，先由開卷機將待加工鈦型材開卷，并送入板料矯平機進行矯平，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)進行加熱。鈦型材在經(jīng)過行波感應(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行輥彎成形。輥彎成形之后，鈦型材先由型材冷卻裝置進行冷卻，之后由型材導(dǎo)向裝置送入切斷裝置進行切斷等加工，最終生產(chǎn)出的鈦管由出料臺進行堆垛裝箱。經(jīng)行波感應(yīng)加熱處理過的鈦管成形性好，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B21D37/16GK202447439SQ201220007148
公開日2012年9月26日 申請日期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 申請人:北方工業(yè)大學(xué)