锻件毛坯三段式加热工艺方法技术

本发明专利技术提供了一种锻件毛坯三段式加热工艺方法，包括：将待加热的金属毛坯推送至预热段内，并实时检测金属毛坯在预热段内的表面温度；当金属毛坯在预热段内的表面温度大于第一预设温度值时，将金属毛坯推送至加热段内，并实时检测金属毛坯在加热段内的表面温度；当金属毛坯在加热段内的表面温度大于第二预设温度值时，将金属毛坯推送至保温段内；第二预设温度值大于第一预设温度值，且保温段的保温温度与加热段的加热温度之间的差值小于预设差值；在金属毛坯在保温段内保温预设时长后，将金属毛坯推送至冲压装置进行冲压。该方法可以使得金属毛坯的内外温度分布趋于均匀，使得金属毛坯的温度更加符合工艺要求。

Three stage heating method for forging blank

The invention provides a three-stage heating process for a forging blank, which comprises: pushing the metal blank to be heated into the preheating section and real-time detecting the surface temperature of the metal blank in the preheating section; pushing the metal blank to the heating section when the surface temperature of the metal blank in the preheating section is greater than the first preset temperature value; When the surface temperature of the metal blank in the heating section is greater than the second preset temperature, the metal blank is pushed into the insulation section; the second preset temperature is greater than the first preset temperature, and the insulation temperature of the insulation section is between the heating temperature and the heating temperature of the heating section. The difference is less than the preset value; after the metal blank is kept in the heat preservation section for a preset time, the metal blank is pushed to the stamping device for stamping. The method can make the temperature distribution inside and outside of the metal blank more uniform, and make the temperature of the metal blank more in line with the process requirements.

【技术实现步骤摘要】
锻件毛坯三段式加热工艺方法
本专利技术涉及加热工艺
，特别涉及一种锻件毛坯三段式加热工艺方法。
技术介绍
目前，金属毛坯常采用冲压方法得到，而冲压成形要求材料在室温下具有良好的机械强度和塑性，故一般采用热冲压(比如红冲工艺等)方式，包括加热工序和冲压工序，即首先将金属材料在加热炉内加热，之后将加热后的金属材料放置在热挤压模具(如红冲模具)中，利用压力机的压力迫使金属材料在模腔内通过复杂的流动挤压成模腔形状的复杂金属毛坯。金属毛坯成型前的加热工序是非常重要的一步，传统热成形一般有火焰加热和电加热两种方式。由于火焰的外焰和内焰等温度不同，传统的火焰加热方式会导致加热不均匀，且控制工件的温度较难；而现有电加热一般采用直接加热的方式，同样存在加热温度难以控制的缺陷。工件的加热温度过低，则可能会导致在冲压工序中金属材料不能完全均匀地填充模具；而加热温度过高则会导致金属材料不可逆的物理性能损坏，而该损坏是很难通过常规检测手段检测出来的，从而导致生产出来的所谓的“合格的”金属毛坯寿命较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种锻件毛坯三段式加热工艺方法，用以解决采用现有的加热工序时金属毛坯的温度难以控制的缺陷。本专利技术实施例提供的一种锻件毛坯三段式加热工艺方法，包括：将待加热的金属毛坯推送至预热段内，并实时检测所述金属毛坯在所述预热段内的表面温度，所述预热段为加热设备的第一段；当所述金属毛坯在所述预热段内的表面温度大于第一预设温度值时，将所述金属毛坯推送至加热段内，并实时检测所述金属毛坯在所述加热段内的表面温度；所述加热段的加热温度大于所述预热段的预热温度，所述加热段为所述加热设备的第二段；当所述金属毛坯在所述加热段内的表面温度大于第二预设温度值时，将所述金属毛坯推送至保温段内；所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值，且所述保温段的保温温度与所述加热段的加热温度之间的差值小于预设差值，所述保温段为所述加热设备的第三段，且所述预热段、所述加热段和所述保温段为整体结构设置；在所述金属毛坯在所述保温段内保温预设时长后，将所述金属毛坯推送至冲压装置进行冲压。在一种可能的实现方式中，所述预热段的预热温度为200～500℃；所述预热段的预热温度为500～900℃；所述预热段的预热温度为500～900℃。在一种可能的实现方式中，所述在所述金属毛坯在所述保温段内保温预设时长后，将所述金属毛坯推送至冲压装置进行冲压，包括：确定所述金属毛坯平均半径，并根据所述平均半径确定保温的预设时长，所述平均半径为所述金属毛坯的几个横切面的最小半径的平均值，所述预设时长与所述平均半径为正相关关系；实时检测所述金属毛坯在所述保温段内的表面温度，并确定在所述预设时长内所述金属毛坯在所述保温段内的表面温度的最大变化值；当所述金属毛坯在所述保温段内保温预设时长、且所述金属毛坯在所述保温段内的表面温度的最大变化值小于预设变化阈值时，将所述金属毛坯推送至冲压装置进行冲压。在一种可能的实现方式中，所述预热段、所述加热段和所述保温段均为电加热炉；所述电加热炉包括电炉丝加热炉、工频加热炉、高频加热炉中的一种或多种。在一种可能的实现方式中，所述预热段、所述加热段和所述保温段均为火焰加热炉；所述火焰加热炉具有多个火焰头，且所述火焰头均匀分布在加热炉膛内。在一种可能的实现方式中，在所述实时检测所述金属毛坯在所述预热段内的表面温度之后，该方法还包括：根据检测的所述金属毛坯在所述预热段内的表面温度确定在当前时间点所述金属毛坯在所述预热段内的表面温度的变化率；根据当前时间点所述金属毛坯在所述预热段内的表面温度和所述金属毛坯在所述预热段内的表面温度的变化率调整所述预热段的预热温度。在一种可能的实现方式中，在所述实时检测所述金属毛坯在所述加热段内的表面温度之后，该方法还包括：根据检测的所述金属毛坯在所述加热段内的表面温度确定在当前时间点所述金属毛坯在所述加热段内的表面温度的变化率；根据当前时间点所述金属毛坯在所述加热段内的表面温度和所述金属毛坯在所述加热段内的表面温度的变化率调整所述加热段的加热温度。在一种可能的实现方式中，确定所述金属毛坯的表面温度的变化率包括：获取预设时间段内的所有时间节点的所述金属毛坯的表面温度，所述预设时间段的结束时间节点为所述当前时间节点；根据所述预设时间段内的所述表面温度的时间属性将所述表面温度分为n个表面温度数据组，每个表面温度数据组中有k个按照时间属性依次排列的表面温度，k为奇数，且n个表面温度数据组中第m个表面温度数据组Bm的数据组权重Wm为：根据第m个表面温度数据组Bm的数据组权重Wm对表面温度数据组Bm中的表面温度进行依次扩展，确定扩展后的表面温度数据组Cm；其中，扩展后的表面温度数据组Cm中第a个元素cma与所述表面温度数据组Bm中第a个元素bma的Wm倍相同，即cma＝Wm×bmaa∈[1,k]；且扩展后的表面温度数据组Cm中第k+i个元素cm(k+i)为：其中，wj为第j个权重值，且根据所述扩展后的表面温度数据组Cm确定所述表面温度数据组Bm的扩展数据bm：其中，根据每个表面温度数据组的扩展数据和相邻的表面温度数据组之间的时间差ΔT确定表面温度数据组的变化率p，并根据表面温度数据组的变化率p确定所述金属毛坯的表面温度在当前时间点的变化率P：本专利技术实施例提供的一种锻件毛坯三段式加热工艺方法，对金属毛坯采用预热、加热、保温三段加热处理，且以金属毛坯的表面温度来确定每段加热的分割点，使得三段加热的加热条件更加符合金属毛坯的本身属性。金属毛坯在保温段内可以使得金属毛坯的内部逐渐升温，最终使得金属毛坯的内外温度分布趋于均匀；同时，保温段的保温温度可以保持不变或变化范围将较小，此时可以简化对保温段的控制过程，同时也能保证保温后的金属毛坯的温度特性。基于金属毛坯的平均半径来有针对性的确定保温的预热时长，使得预热时长更加符合金属毛坯的要求；同时，引入金属毛坯在保温段内的表面温度的最大变化值这一判断基准，可以保证金属毛坯的内外温度分布均匀、且整体温度均符合挤压工序的要求，有效保证后续挤压成型过程中铸件的物理特性和铸件质量。通过对预热温度和加热温度的动态调整，可以缩短预热过程和加热过程所需的时间，从而使得金属毛坯的表现温度可以快速达到工艺要求，节省时间。计算表面温度变化率时，表面温度的扩展数据综合所有表面温度的维值，且不同表面温度数据组的权重值随着时间属性呈一次幂函数增长、不同表面温度的权重值随着时间属性呈二次幂函数增长，使得扩展数据与最新得到的表面温度之间的相关度更高，在表面温度变化较大时也可以有效保证扩展数据的实时性；同时通过滤波处理可以降低表面温度组内表面温度的变化波动，使得最终确定的变化率更加符合表面温度的实际变化情况。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例中锻件毛坯三段式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锻件毛坯三段式加热工艺方法，其特征在于，包括：将待加热的金属毛坯推送至预热段内，并实时检测所述金属毛坯在所述预热段内的表面温度，所述预热段为加热设备的第一段；当所述金属毛坯在所述预热段内的表面温度大于第一预设温度值时，将所述金属毛坯推送至加热段内，并实时检测所述金属毛坯在所述加热段内的表面温度；所述加热段的加热温度大于所述预热段的预热温度，所述加热段为所述加热设备的第二段；当所述金属毛坯在所述加热段内的表面温度大于第二预设温度值时，将所述金属毛坯推送至保温段内；所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值，且所述保温段的保温温度与所述加热段的加热温度之间的差值小于预设差值，所述保温段为所述加热设备的第三段，且所述预热段、所述加热段和所述保温段为整体结构设置；在所述金属毛坯在所述保温段内保温预设时长后，将所述金属毛坯推送至冲压装置进行冲压。

【技术特征摘要】
1.一种锻件毛坯三段式加热工艺方法，其特征在于，包括：将待加热的金属毛坯推送至预热段内，并实时检测所述金属毛坯在所述预热段内的表面温度，所述预热段为加热设备的第一段；当所述金属毛坯在所述预热段内的表面温度大于第一预设温度值时，将所述金属毛坯推送至加热段内，并实时检测所述金属毛坯在所述加热段内的表面温度；所述加热段的加热温度大于所述预热段的预热温度，所述加热段为所述加热设备的第二段；当所述金属毛坯在所述加热段内的表面温度大于第二预设温度值时，将所述金属毛坯推送至保温段内；所述第二预设温度值大于所述第一预设温度值，且所述保温段的保温温度与所述加热段的加热温度之间的差值小于预设差值，所述保温段为所述加热设备的第三段，且所述预热段、所述加热段和所述保温段为整体结构设置；在所述金属毛坯在所述保温段内保温预设时长后，将所述金属毛坯推送至冲压装置进行冲压。2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述预热段的预热温度为200～500℃；所述预热段的预热温度为500～900℃；所述预热段的预热温度为500～900℃。3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述在所述金属毛坯在所述保温段内保温预设时长后，将所述金属毛坯推送至冲压装置进行冲压，包括：确定所述金属毛坯平均半径，并根据所述平均半径确定保温的预设时长，所述平均半径为所述金属毛坯的几个横切面的最小半径的平均值，所述预设时长与所述平均半径为正相关关系；实时检测所述金属毛坯在所述保温段内的表面温度，并确定在所述预设时长内所述金属毛坯在所述保温段内的表面温度的最大变化值；当所述金属毛坯在所述保温段内保温预设时长、且所述金属毛坯在所述保温段内的表面温度的最大变化值小于预设变化阈值时，将所述金属毛坯推送至冲压装置进行冲压。4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述预热段、所述加热段和所述保温段均为电加热炉；所述电加热炉包括电炉丝加热炉、工频加热炉、高频加热炉中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，所述预热段、所述加热段和所述保温段均为火焰加热炉；所述火焰加热炉具有多个火...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴京祥，
申请(专利权)人：吴京祥，
类型：发明
国别省市：北京,11