專利名稱:一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直方法及裝置，涉及一種高彈性、高強(qiáng)度的金屬細(xì)徑薄壁毛細(xì)管材的矯直定型方法及其使用的裝置。
背景技術(shù)：
目前金屬管材的矯直可利用多輥精密矯直機(jī)、柔性矯直、張力矯直等傳統(tǒng)方法完成。多輥精密矯直機(jī)的工作區(qū)由多個(gè)鋼輥組成，工件一邊繞自身軸線旋轉(zhuǎn)，一邊前進(jìn)，經(jīng)過與管材前進(jìn)方向成一定角度并帶有雙曲線的軋輥之間多次彎曲，使其逐漸被矯直，但不能完成外徑Φ3mm以下、壁厚在0.05～0.2mm之間的細(xì)徑薄壁管的矯直。柔性矯直是由電機(jī)帶動(dòng)一段可彎曲的空芯軟管，使其繞中心軸線高速轉(zhuǎn)動(dòng)，軟管曲率可調(diào)，管材經(jīng)表面潤(rùn)滑后穿過軟管中心孔與其做等速旋轉(zhuǎn)，通過做凸度漸變的反雙曲線型彎曲后，即達(dá)到矯直目的。但對(duì)于高強(qiáng)度、彈性大的細(xì)徑薄壁管材，不但柔性矯直效果甚微且容易發(fā)生脆斷。張力矯直是給工件施加拉力使其伸長(zhǎng)至整個(gè)端面上應(yīng)力達(dá)到或超過屈服極限，去除拉力后，彈縮量相等或接近相等，此時(shí)工件變?yōu)槠街被蚯蕼p小，從而得到矯正。由于鈦合金彈性回復(fù)大，且有些鈦合金(如TiNi合金)具有形狀記憶效應(yīng)，單純的張力矯直不能達(dá)到目的。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)上述已有技術(shù)存在的不足，提出一種能有效防止或減少管材在熱矯直時(shí)與H、O等元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、污染管材表面、影響最終力學(xué)性能，矯直定型效果好的細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直方法及其裝置。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直方法，其特征在于其矯直過程是將細(xì)徑薄壁金屬管材在真空狀態(tài)的殼體中，將細(xì)徑薄壁金屬管材施加加熱電流受熱后，再在兩端施以拉伸力進(jìn)行矯直的。
本發(fā)明的一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直方法，其特征在于其矯直過程采用的電加熱方式給工件兩端加以的電流使其自體發(fā)熱進(jìn)行拉伸矯直的。
一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直裝置，其特征在于其結(jié)構(gòu)組成包括真空殼體—該殼體為一在一端垂直分為兩段的、由法蘭聯(lián)結(jié)在一起的臥式殼體，在殼體上設(shè)有抽真空管；殼體密封組件—該組件位于殼體水平端部，為一與外壁穿過殼體并與固接的管形密封腔和位于腔中的密封填料和扣壓在填料上與密封腔螺栓固接的密封壓帽組成；圓杠—該圓杠為兩段，一段為固定圓杠、一段為傳動(dòng)圓杠，分別與真空殼體同軸，水平位于真空殼體兩段殼體內(nèi)，其一端分別穿出殼體，位于殼體內(nèi)的一端端頭上設(shè)有工件夾頭；其中傳動(dòng)圓杠穿過殼體一端的密封腔由其密封，固定圓杠穿過殼體與機(jī)架固接；傳動(dòng)絲杠—該絲杠垂直固定在機(jī)架上，一端通過轉(zhuǎn)換器與傳動(dòng)圓杠聯(lián)接。
本發(fā)明的一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直裝置，其特征在于在殼體上設(shè)有觀察窗。
本發(fā)明的方法，在真空狀態(tài)下對(duì)高彈性、高強(qiáng)度細(xì)徑薄壁管材進(jìn)行張力熱矯直。由于是在真空狀態(tài)下實(shí)施矯直，防止或減少了管材在熱矯直時(shí)與H、O等元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、污染管材表面、影響最終力學(xué)性能；采用電加熱方式給工件兩端加以適當(dāng)?shù)碾娏?電壓)，使其自體發(fā)熱，然后在工件兩端施加一定的拉伸力。通過給被矯工件施加電流，使其升溫軟化，同時(shí)在長(zhǎng)度方向施以張力，以達(dá)到矯直目的?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)包括鈦合金、TiNi形狀記憶合金、CoCrMo合金等高強(qiáng)、高彈、室溫硬而脆、高溫易氧化的金屬細(xì)徑薄壁管材的矯直定型，且矯直后對(duì)材料性能影響小，矯直后管材平直度可達(dá)到0.5mm/m以下，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便靈活、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)。
本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)一次多支(根)矯直強(qiáng)度高、彈性大的鈦合金、TiNi形狀記憶合金、CoCrMo合金、不銹鋼等各種金屬毛細(xì)管，也可用于外徑Φ3mm以下的上述金屬線絲材的矯直，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、方便實(shí)用、經(jīng)濟(jì)高效等特點(diǎn)。
圖1為本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直方法，其矯直過程是將細(xì)徑薄壁金屬管材在真空狀態(tài)的殼體中，將細(xì)徑薄壁金屬管材施加加熱電流受熱后，再在兩端施以拉伸力進(jìn)行矯直的。其矯直過程采用的電加熱方式給工件兩端加以的電流使其自體發(fā)熱進(jìn)行拉伸矯直的。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的方法及裝置作進(jìn)一步的說明。
一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直裝置，其結(jié)構(gòu)組成包括真空殼體1—該殼體為一在一端垂直分為兩段的、由法蘭聯(lián)結(jié)在一起臥式殼體，在殼體上設(shè)有抽真空管2；殼體密封組件—該組件位于殼體水平端部，為一與外壁穿過殼體并與固接的管形密封腔3和位于腔中的密封填料4和扣壓在填料上與密封腔螺栓固接的密封壓帽5組成；圓杠—該圓杠為兩段，一段為固定圓杠6、一段為傳動(dòng)圓杠7，分別與真空殼體同軸，水平位于真空殼體兩段殼體內(nèi)，其一端分別穿出殼體，位于殼體內(nèi)的一端端頭上設(shè)有工件夾頭8；其中傳動(dòng)圓杠穿過殼體一端的密封腔由其密封，固定圓杠穿過殼體與機(jī)架9固接；傳動(dòng)絲杠10—該絲杠垂直固定在機(jī)架上，一端通過轉(zhuǎn)換器11與傳動(dòng)圓杠聯(lián)接。
真空殼體中間1/2處水平上旋45度位置設(shè)置一觀察窗12，在殼體端部安置一氣孔與壓力表13連接以便檢測(cè)殼體中真空度，真空泵14為殼體內(nèi)提供真空狀態(tài)，變壓器15和可控硅調(diào)壓器16聯(lián)合給工件夾頭提供加熱電流，圓杠表面光潔圓滑質(zhì)硬、與殼體采用動(dòng)密封配合，圓杠一端與工件夾頭固定連接、另一端與傳動(dòng)絲杠固定連接，當(dāng)電機(jī)17帶動(dòng)傳動(dòng)絲杠移動(dòng)，經(jīng)過力的傳動(dòng)至工件夾頭，帶動(dòng)被矯毛細(xì)管徑向移動(dòng)達(dá)到矯直目的。
實(shí)施例將真空殼體打開，將Φ2mm×0.15鈦合金毛細(xì)管材18固定在工件夾頭上，關(guān)閉真空殼體，啟動(dòng)真空泵，觀察壓力表，待真空度達(dá)到要求(1Pa以下)后，啟動(dòng)可控硅調(diào)壓器，給管材兩端逐漸施加電流至50A(電壓40V)，當(dāng)達(dá)到加熱要求時(shí)(表面變微紅)啟動(dòng)無級(jí)變速電機(jī)，調(diào)節(jié)好電機(jī)的轉(zhuǎn)速使之帶動(dòng)絲杠沿徑向移動(dòng)1-10mm(管材縱向延伸量小于2％)，絲杠帶動(dòng)圓杠傳動(dòng)至工件夾頭，工件夾頭隨之帶動(dòng)毛細(xì)管材沿徑向緩慢移動(dòng)，期間隨時(shí)通過觀察窗檢查矯直情況.矯直結(jié)束后關(guān)閉可控硅調(diào)壓器，待管材溫度下降后(約10-20分鐘)，打開真空閥門放氣，打開真空殼體取出被矯直的毛細(xì)管材即可。
權(quán)利要求
1.一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直方法，其特征在于其矯直過程是將細(xì)徑薄壁金屬管材在真空狀態(tài)的殼體中，將細(xì)徑薄壁金屬管材施加加熱電流受熱后，再在兩端施以拉伸力進(jìn)行矯直的。
2.根據(jù)理權(quán)利要求
1所述的一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直方法，其特征在于其矯直過程采用的電加熱方式給工件兩端加以的電流使其自體發(fā)熱進(jìn)行拉伸矯直的。
3.一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直裝置，其特征在于其結(jié)構(gòu)組成包括真空殼體—該殼體為一在一端垂直分為兩段的、由法蘭聯(lián)結(jié)在一起的臥式殼體，在殼體上設(shè)有抽真空管；殼體密封組件—該組件位于殼體水平端部，為一與外壁穿過殼體并與固接的管形密封腔和位于腔中的密封填料和扣壓在填料上與密封腔螺栓固接的密封壓帽組成；圓杠—該圓杠為兩段，一段為固定圓杠、一段為傳動(dòng)圓杠，分別與真空殼體同軸，水平位于真空殼體兩段殼體內(nèi)，其一端分別穿出殼體，位于殼體內(nèi)的一端端頭上設(shè)有工件夾頭；其中傳動(dòng)圓杠穿過殼體一端的密封腔由其密封，固定圓杠穿過殼體與機(jī)架固接；傳動(dòng)絲杠—該絲杠垂直固定在機(jī)架上，一端通過轉(zhuǎn)換器與傳動(dòng)圓杠聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直裝置，其特征在于在殼體上設(shè)有觀察窗。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種細(xì)徑薄壁金屬管材的矯直方法及裝置，其特征在于其矯直過程是將細(xì)徑薄壁金屬管材在真空狀態(tài)的殼體中，將細(xì)徑薄壁金屬管材施加加熱電流受熱后，再在兩端施以拉伸力進(jìn)行矯直的。其矯直過程采用的電加熱方式給工件兩端加以的電流使其自體發(fā)熱進(jìn)行拉伸矯直的。本發(fā)明的方法，在真空狀態(tài)下對(duì)高彈性、高強(qiáng)度細(xì)徑薄壁管材進(jìn)行張力熱矯直，可實(shí)現(xiàn)一次多支(根)矯直強(qiáng)度高、彈性大的鈦合金、TiNi形狀記憶合金、CoCrMo合金、不銹鋼等各種金屬毛細(xì)管，也可用于外徑Φ3mm以下的上述金屬線絲材的矯直，具有設(shè)備簡(jiǎn)單、方便實(shí)用、經(jīng)濟(jì)高效等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B21D37/00GK1994606SQ200610172259
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月30日
發(fā)明者于振濤, 牛金龍, 皇甫強(qiáng), 袁思波, 何新杰, 劉少輝 申請(qǐng)人:西北有色金屬研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan