一种钛合金盘圆丝材的喷涂设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钛合金盘圆丝材的喷涂设备，属于钛合金棒丝材的表面涂敷技术领域。该设备包括开盘机构、水平面矫直机构、垂直面矫直机构、加热机构、预弯机构、喷涂机构及收盘机构七部分。将钛合金盘圆丝材进行冷开盘和矫直，使其成为直棒丝状态；然后保持一定速度通过加热机构，再通过预弯设备之后进入涂敷设备进行喷涂；最终进行收线和盘圆。该平走线涂敷设备采用多把气体压力喷枪，可以通过调整盘圆直径、走线速度、加热温度以及喷涂参数等得到不同厚度的固体粘结涂层需求，该生产线能够完成钛合金盘圆丝材矫直和喷涂自动化流水线，填补在国内工业化中钛合金盘圆丝材表面涂敷的空白，能极大地提高工业生产效率。

A Spraying Equipment for Titanium Alloy Disc Wire

The utility model discloses a spraying device for titanium alloy disc wire, which belongs to the technical field of surface coating of titanium alloy rod and wire. The equipment includes seven parts: opening mechanism, horizontal leveling mechanism, vertical leveling mechanism, heating mechanism, pre-bending mechanism, spraying mechanism and closing mechanism. Titanium alloy disc wire is cold-opened and straightened to make it straight rod wire state; then a certain speed is maintained through the heating mechanism, and then sprayed through the pre-bending equipment into the coating equipment; finally, the wire is taken up and disc. The flat wire coating equipment uses many gas pressure spraying guns. The requirements of solid bonding coatings with different thickness can be obtained by adjusting the diameter, speed, heating temperature and spraying parameters of the disc. The production line can complete the straightening and spraying automation pipeline of titanium alloy disc wire, and fill the blank of coating on the surface of titanium alloy disc wire in domestic industrialization. Improve industrial production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种钛合金盘圆丝材的喷涂设备
本技术涉及钛合金棒丝材的表面涂敷
，具体涉及一种钛合金盘圆丝材的喷涂设备。
技术介绍
钛及钛合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀性强、工作温度范围宽、无磁性、生物相容性好以及与复合材料相近的电位、形状记忆效应、超低温性能、焊接性能良好等特殊功能，成为了航空航天、生物医学、石油化工、汽车能源和建筑机械等高科技领域的关键材料，进入二十一世纪以来，钛合金已经得到了迅速的发展，日常生活中已经随处可见，如医疗器械、高尔夫球头、炊具和眼镜架等。在航空及军事领域更是飞速发展，逐渐取代钢铁和铝合金等材料，最先在军进的飞机中大量使用，在商业运输机上也得到了应用，如飞机F-22、V-22、黑鹰UH-60A、F35、F117、SU35、Cy-27CK战斗机、波音777等关键部位都大量使用了钛及钛合金材料。钛合金作为一种重要的结构材料可以制造紧固件，钛合金紧固件对飞机和航天器有明显的减重成效，在现代先进飞机制造中，一架大型飞机所用的紧固件约十几万件，尤其是钛合金螺纹紧固件用量最大。钛合金紧固件已成为现今最重要的“航空航天紧固件”品种，这些都将使高性能钛合金紧固件需求量大幅增加，有巨大的经济和应用前景。目前，制造钛合金紧固件的原材料为棒材或者丝材，这些都为形变的钛合金，然而由于由钛合金紧固件技术发展较晚，大部分钛及钛合金紧固件基本上依赖进口，而且国内工业生产中为直棒料，生产效率低，能源消耗大，生产成本高，随着国内飞机需要以及国产化要求，钛合金盘圆丝材逐渐被研发，能明显提高紧固件的生产效率，然而在后续加工过程中，钛合金盘圆丝材表面需要涂层起到润滑及减磨作用，目前，如何使得盘圆丝材表面具有一层均匀润滑涂层是国内技术的瓶颈。由于钛合金丝材的回弹较大，丝材的直度会影响表面涂层的均匀性，同时，由于钛合金导热性能较差，表面质量以及表面温度等也会影响涂层的质量，总之，目前国内还没有完善的设备去实现钛合金盘圆丝材表面固体润滑涂层。
技术实现思路
针对目前钛合金盘圆丝材表面涂敷的空白及现有技术存在的不足之处，本技术的目的在于提供一种钛合金盘圆丝材的喷涂设备，本技术设备能够形成具有开盘、矫直、烘干、预弯、喷涂以及收盘的连续作业，能解决钛合金盘圆丝材涂敷的工作，并提高其工业化生产效率。为实现上述目的，本技术所采用的技术方案如下：一种钛合金盘圆丝材的喷涂设备，该设备包括开盘机构、水平面矫直机构、垂直面矫直机构、加热机构、预弯机构、喷涂机构及收线机构七部分，该设备具体结构如下：开盘机构：用于钛合金盘圆丝材的开盘；水平面矫直机构和垂直面矫直机构：经过开盘机构进行开盘后的丝材，依次通过水平面矫直机构和垂直面矫直机构，得到直棒状丝材；加热机构：直棒状丝材通过加热机构升温至所需温度；预弯机构：直棒状丝材经过加热机构加温后，进入预弯机构，通过预弯机构将平走丝线预弯到一定角度，之后将丝线送入喷涂机构；喷涂机构：对丝材进行涂敷处理；收盘机构：带有涂层的预弯丝材在收盘机构上进行盘圆。所述开盘机构包括支撑架Ⅰ、旋转台Ⅰ和底座支架Ⅰ，其中：所述盘圆丝材通过支撑架Ⅰ固定在旋转台上，旋转台由底座支架Ⅰ支撑；所述旋转台Ⅰ上配有支撑架卡槽以及相应锁紧装置，支撑架Ⅰ能够在旋转台Ⅰ上径向移动，从而固定及控制钛合金丝材的盘圆直径。所述收盘机构包括支撑架Ⅱ、旋转台Ⅱ和底座支架Ⅱ，其中：所述盘圆丝材通过支撑架Ⅱ固定在旋转台Ⅱ上，旋转台Ⅱ由底座支架Ⅱ支撑；所述旋转台Ⅱ上配有支撑架卡槽以及相应锁紧装置，支撑架Ⅱ能够在旋转台上径向移动，从而固定及控制钛合金丝材的盘圆直径；所述收盘机构上的旋转台Ⅱ与联轴器相连接，由牵引驱动装置通过联轴器为旋转台Ⅱ提供旋转动力。所述水平面矫直机构包括布置于水平矫直箱体表面上的压轮Ⅰ、牵引轮Ⅰ、张力调整装置Ⅰ、矫直从动轮Ⅰ、从动轮Ⅰ和调压手轮Ⅰ；所述压轮Ⅰ、牵引轮Ⅰ、矫直从动轮Ⅰ和从动轮Ⅰ为水平面放置；所述压轮Ⅰ为三个，矫直从动轮Ⅰ为四个，三个压轮Ⅰ布置于平行于丝材方向的同一水平直线上，四个矫直从动轮Ⅰ布置于平行于丝材方向的另一水平直线上，且每相邻两个矫直从动轮Ⅰ之间布置一个压轮Ⅰ；所述牵引轮Ⅰ与从动轮Ⅰ布置在同一位置且牵引轮Ⅰ与三个压轮Ⅰ在同一水平直线上；由牵引驱动装置通过齿轮传动为压轮Ⅰ和牵引轮Ⅰ提供动力；开盘后的丝材先由压轮Ⅰ和矫直从动轮Ⅰ之间经过，再经过牵引轮Ⅰ与矫直从动轮Ⅰ之间，然后进入垂直面矫直机构。所述垂直面矫直机构包括布置于垂直矫直箱体侧表面上压轮Ⅱ、牵引轮Ⅱ和矫直从动轮Ⅱ，为垂直面放置；所述压轮Ⅱ为三个，矫直从动轮Ⅱ为两个，三个压轮Ⅱ布置于平行于丝材走向的同一水平直线上，两个矫直从动轮Ⅱ布置于平行于丝材方向的另一水平直线上，且每相邻两个压轮Ⅱ之间布置一个矫直从动轮Ⅱ(矫直从动轮Ⅱ位于压轮Ⅱ上方)；所述牵引轮Ⅱ与从动轮Ⅱ布置在同一位置且牵引轮Ⅱ与三个压轮Ⅱ在同一水平直线上；由牵引驱动装置通过链轮传动为牵引轮Ⅱ提供动力；经过水平面矫直机构后的丝材先由牵引轮Ⅱ与从动轮Ⅱ之间经过，再经过压轮Ⅱ和矫直从动轮Ⅱ之间，然后进入加热机构。所述加热机构包括设置在加热箱体内的保温层、加热管、热风输送管、热源风机系统和电气温控系统；其中：所述保温层布置于加热管的管壁外周，所述热源风机系统通过热风输送管与加热管相连，通过电气温控系统控制加热温度；所述加热机构中，加热管的长度不小于2m，钛合金丝材经过垂直面矫直机构后进入加热管内进行加热。所述预弯机构包括预弯箱体、牵引轮Ⅲ、从动轮Ⅲ和预弯从动轮Ⅲ；所述的牵引轮Ⅲ、从动轮Ⅲ和预弯从动轮Ⅲ为水平面放置；所述预弯机构包括至少1组同一位置设置的牵引轮Ⅲ和从动轮Ⅲ，由牵引驱动装置通过齿轮传动为牵引轮Ⅲ提供动力；所述预弯机构还包括至少1个带有张力调整装置Ⅲ的预弯从动轮Ⅲ。所述喷涂机构包括气体压力喷枪、喷枪支架和储液压力罐；涂料由储液压力罐进入气体压力喷枪，由气体压力喷枪的喷枪口喷出；所述气体压力喷枪固定在喷枪支架上；所述气体压力喷枪为两个或三个，如为两个喷枪则相互呈180°相对放置，如为三个气体压力喷枪则相互成120°(呈放射状分布)放置，这样的放置方式以使喷涂区域覆盖整个丝材表面；所述喷涂机构还设有导向轮、排风装置、排风过滤装置、喷涂箱、底座支架Ⅲ和涂料回收装置，所述导向轮固定在喷枪支架上，喷枪支架上还连接导向管，丝材通过导向轮引导进行导向管内，导向管控制丝材在喷涂箱内的走向；丝材进入喷涂箱进行喷涂后，由喷涂箱内设置的丝材出口输出；喷涂箱的上方设有排风装置，喷涂箱内的气体通过排风过滤装置过滤后进入排风装置并排出；喷涂箱的下方设有涂料回收装置，用于对喷涂箱内剩余的涂料进行回收，喷涂箱底座支架Ⅲ进行支撑。所述牵引驱动装置是由依次连接的电机、减速机和齿轮组成的传动系统，所述牵引驱动装置带动牵引轮或联轴器，以此来控制平走线的速率。利用所述设备进行的钛合金盘圆丝材的喷涂方法，包括如下步骤：(1)开盘：所述钛合金盘圆丝材固定在开盘机构上，并进行开盘；(2)丝材矫直：盘后的丝材经依次经过水平面矫直机构和垂直面矫直机构，得到直棒状丝材；(3)丝材预热：直棒料状态的平走丝(直棒状丝材)通过加热机构升温，通过配合平走线的速率，钛合金丝材表面加热温度控制在100-300℃之间；(4)丝材预弯：直棒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钛合金盘圆丝材的喷涂设备，其特征在于：该设备包括开盘机构、水平面矫直机构、垂直面矫直机构、加热机构、预弯机构、喷涂机构及收线机构七部分，该设备具体结构如下：开盘机构：用于钛合金盘圆丝材的开盘；水平面矫直机构和垂直面矫直机构：经过开盘机构进行开盘后的丝材，依次通过水平面矫直机构和垂直面矫直机构，得到直棒状丝材；加热机构：直棒状丝材通过加热机构升温至所需温度；预弯机构：直棒状丝材经过加热机构加温后，进入预弯机构，通过预弯机构将平走丝线预弯到一定角度，之后将丝线送入喷涂机构；喷涂机构：对丝材进行涂敷处理；收盘机构：带有涂层的预弯丝材在收盘机构上进行盘圆。

【技术特征摘要】
1.一种钛合金盘圆丝材的喷涂设备，其特征在于：该设备包括开盘机构、水平面矫直机构、垂直面矫直机构、加热机构、预弯机构、喷涂机构及收线机构七部分，该设备具体结构如下：开盘机构：用于钛合金盘圆丝材的开盘；水平面矫直机构和垂直面矫直机构：经过开盘机构进行开盘后的丝材，依次通过水平面矫直机构和垂直面矫直机构，得到直棒状丝材；加热机构：直棒状丝材通过加热机构升温至所需温度；预弯机构：直棒状丝材经过加热机构加温后，进入预弯机构，通过预弯机构将平走丝线预弯到一定角度，之后将丝线送入喷涂机构；喷涂机构：对丝材进行涂敷处理；收盘机构：带有涂层的预弯丝材在收盘机构上进行盘圆。2.根据权利要求1所述的钛合金盘圆丝材的喷涂设备，其特征在于：所述开盘机构包括支撑架Ⅰ、旋转台Ⅰ和底座支架Ⅰ，其中：所述盘圆丝材通过支撑架Ⅰ固定在旋转台上，旋转台由底座支架Ⅰ支撑；所述旋转台Ⅰ上配有支撑架卡槽以及相应锁紧装置，支撑架Ⅰ能够在旋转台Ⅰ上径向移动，从而固定及控制钛合金丝材的盘圆直径。3.根据权利要求1所述的钛合金盘圆丝材的喷涂设备，其特征在于：所述收盘机构包括支撑架Ⅱ、旋转台Ⅱ和底座支架Ⅱ，其中：所述盘圆丝材通过支撑架Ⅱ固定在旋转台Ⅱ上，旋转台Ⅱ由底座支架Ⅱ支撑；所述旋转台Ⅱ上配有支撑架卡槽以及相应锁紧装置，支撑架Ⅱ能够在旋转台上径向移动，从而固定及控制钛合金丝材的盘圆直径；所述收盘机构上的旋转台Ⅱ与联轴器相连接，由牵引驱动装置通过联轴器为旋转台Ⅱ提供旋转动力。4.根据权利要求1所述的钛合金盘圆丝材的喷涂设备，其特征在于：所述水平面矫直机构包括布置于水平矫直箱体表面上的压轮Ⅰ、牵引轮Ⅰ、张力调整装置Ⅰ、矫直从动轮Ⅰ、从动轮Ⅰ和调压手轮Ⅰ；所述压轮Ⅰ、牵引轮Ⅰ、矫直从动轮Ⅰ和从动轮Ⅰ为水平面上放置；所述压轮Ⅰ为三个，矫直从动轮Ⅰ为四个，三个压轮Ⅰ布置于平行于丝材方向的同一直线上，四个矫直从动轮Ⅰ布置于平行于丝材方向的另一直线上，且每相邻两个矫直从动轮Ⅰ之间布置一个压轮Ⅰ；所述牵引轮Ⅰ与从动轮Ⅰ布置在同一位置且牵引轮Ⅰ与三个压轮Ⅰ在同一直线上；由牵引驱动装置通过齿轮传动为牵引轮Ⅰ提供动力；开盘后的丝材先由压轮Ⅰ和矫直从动轮Ⅰ之间经过，再经过牵引轮Ⅰ与矫直从动轮Ⅰ之间，然后进入垂直面矫直机构。5.根据权利要求1所述的钛合金盘圆丝材的喷涂设备，其特征在于：所述垂直面矫直机构包括布置于垂直矫直箱体侧表面上的压轮Ⅱ、牵引轮Ⅱ和矫直从动轮Ⅱ，所述压轮Ⅱ、牵引轮Ⅱ和矫直从动轮Ⅱ为垂直面上放置；所述压...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷晓飞，董利民，王海忠，张志强，张兆雄，杨锐，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，沈阳豪邦机械装备有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21