一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置，包括有定形系统、两套旋压成形系统及两套自动在线加热系统；两套旋压成形系统轴向错距分布在定形系统两侧，两套自动在线加热系统分别分布在定形系统两侧；定形系统用于钼板的定形，旋压成形系统用于钼板的施压成形，自动在线加热系统用于在旋压成形过程中对钼板进行加热。该装置能够以钼板为原料，一次性无间断地制备出长径比大、变截面、曲母线形的钼金属回转体产品。

A kind of hot strong spinning forming device of molybdenum crucible with double wheel offset

【技术实现步骤摘要】
一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置
本技术属于强力旋压
，具体涉及一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置。
技术介绍
钼坩埚是一类重要的钼及钼合金异形结构件，广泛用作蓝宝石单晶结晶、玻璃熔炼、稀土冶炼、锌冶炼的容器和高温炉内衬组件等，一般采用“粉末冶金+锻造(挤压)+机械加工”、冲压等方式加工。但对于尺寸大、长径比大、表面质量要求高、壁厚小且变化的钼坩埚，“烧结+锻造(挤压)+机械加工”方式不但材料利用率太低，而且工件的强度和致密度较低，而冲压技术往往因变形程度大、壁厚不均等原因而难以成形，因此多采用旋压技术成形。旋压技术是通过旋轮的进给运动，加压于随芯模沿同一轴线旋转的板坯或管坯上，使其产生连续局部塑性变形，成为所需空心回转体的成形方法。它综合了锻造、挤压、拉深、环轧、横轧和辊压等工艺特点。旋压技术不但因芯模外形多变，在加工精度高、长径比大、变截面、曲母线形的各种异型回转体加工中显出独特的成形优越性，而且在旋压过程中，旋轮与金属近乎点接触，接触面积小，单位压力高达2500-3500MPa，特别适合于高强度难变形材料零件的塑性成形。因此，旋压成形技术逐渐成为航空、航天、导弹、卫星、兵器、舰艇等行业小批量、多品种回转型薄壁壳体金属零件的一种先进精密塑性成形工艺。按照旋压过程中毛坯厚度是否变化(减薄)，旋压技术分为普通旋压和强力旋压，前者多用于表面质量要求较低的等壁厚罐体成形，后者多用于变壁厚、表面质量高的复杂结构件的加工。钼金属的脆性大，与芯模的贴合性较差，一般通过壁厚减薄过程的金属流动来实现较佳的表面粗糙度，因此多采用强力旋压。按照毛坯的变形温度，旋压技术分为室温旋压和热态旋压。室温旋压适用于钢、铝、铜等变形抗力小的高塑性易变形材料，而镍基高温合金、钛、钨、钼等变形抗力大的低延性材料和脆性材料多采用热态旋压。在筒形件的强力旋压过程中，多采用2-3个旋轮周向对称布局，以达到旋压径向力的平衡，减少主轴和芯模的弯曲挠度、偏摆和振动。目前，钼金属的热态强力旋压技术虽然具有一定的理论可行性和实验探索，但缺乏适合于工业化生产的技术细节。一则，为了保证钼坩埚具有严格的形状和尺寸(包括各个部位的直线尺寸、壁厚、角度、圆弧半径、平面度、位置公差等)、较高的刚度(避免使用过程出现变形)、优异的表面质量、较为均匀的变形显微组织(避免热疲劳在显微组织突变处诱发微裂纹)，必须对旋轮成形角、旋轮半径、旋轮尖角半径、旋轮安装角等旋压成形系统的结构参数，以及钼板前置处理工艺、壁厚道次减薄率、旋轮进给量、芯模-旋轮间隙、主轴转速、旋压温度、成品退火工艺等旋压工艺及其配套工艺给出详尽的规范。二则，现有热态旋压过程中加热多采用人工手持加热炬进行加热。这种加热方式不但难以保证均匀的温度场，而且操作人员的劳动强度较大，工作环境差，同时旋压大尺寸工件时需多人持多把加热炬配合加热，温度均匀性难以保证且存在一定的安全隐患。因此，设计一种与旋压运行轨迹同步移动的气体自动加热系统，是钼坩埚旋压技术的重要硬件保障。再则，旋轮的周向布局虽已有定论，但这2-3个旋轮的轴向布局尚无细节设计，而这对于保证旋压件壁厚周向一致性、壁厚轴向变化连续性、降低内表面粗糙度、提高成形效率具有较大的影响，因此，必须设计合理的旋轮轴向错距结构。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置，能够以钼板为原料，一次性无间断地制备出长径比大、变截面、曲母线形的钼金属回转体产品。本技术所采用的技术方案是，一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置，包括有定形系统、两套旋压成形系统及两套自动在线加热系统；两套旋压成形系统轴向错距分布在定形系统两侧，两套自动在线加热系统分别分布在定形系统两侧；定形系统用于钼板的定形，旋压成形系统用于钼板的施压成形，自动在线加热系统用于在旋压成形过程中对钼板进行加热。本技术的特点还在于，定形系统包括有与旋压机主轴的端部连接的芯模及与旋压机尾顶机架端部连接的尾顶模，尾顶模的内底壁朝向芯模的尾部设置，钼板设置在尾顶模的内底壁与芯模的尾部之间。两套旋压成形系统之间的轴向错距为0.2-0.5mm。旋压成形系统包括有旋轮轴，旋轮轴的一端连接有旋轮，旋轮轴的另一端连接有旋轮基座。自动在线加热系统包括有固定立柱，固定立柱顶端设置有斜面滑轨，斜面滑轨的一端设有第二无级变速伺服电机，第二无级变速伺服电机的电机轴连接有第一丝杠，第一丝杠上设置有第一丝杠螺母，第一丝杠螺母与斜面滑轨配合，第一丝杠螺母的顶端固定连接有水平支架，水平支架上设置有第三无级变速伺服电机及滑轨，第三无级变速伺服电机的电机轴连接有第二丝杠，第二丝杠上设置有第二丝杠螺母，第二丝杠螺母与滑轨配合，第二丝杠螺母的顶端固定连接有第一无级变速伺服电机，第一无级变速伺服电机的电机轴上连接有旋转支架，旋转支架上安装有若干组加热炬组件，每组加热炬组件包括有加热炬，加热炬的喷嘴朝向钼板，加热炬固定在旋转支架上，加热炬的进气端连接有气体管道，气体管道上设置有气体止回阀，加热炬上还设置有加热气体流量调节阀。本技术的有益效果是：(1)本技术可一次性制备出高内表面质量(Ra0.8μm)、变壁厚的钼金属回转体产品。由于在线加热系统可准确控制钼板或旋压坯的温度，保证了整个旋压过程中钼回转体各部分的塑性稳定性，产品的内在组织和尺寸的调控更为严格，重复性和再现性良好；(2)本技术采用比三轮旋压简便的双旋轮轴向错距布置，使钼板或旋压坯的单次变形量相对单轮旋压大大减小，不但有效改善了旋压机的受力状态，而且减少了旋压时开裂几率，同时钼回转体产品的内表面质量明显提高，也成倍提高了旋压生产效率；(3)给出的定位方法通过简单调整升降和左右位置，就可以芯模轴线为基准，保证四周钼板分布均匀，有效避免了后续旋压过程中钼回转体产品的突耳不均问题，不但保证钼板或旋压坯各部分的变形均匀性，而且实现了模板的最大利用率；(4)本技术中的在线加热系统有效解决了传统手工加热炬的劳动环境差、工作强度高、加热不均匀、人力成本高等缺点。附图说明图1是本技术一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置的结构示意图；图2是图1中I区放大图；图3是使用旋压装置成形过程中一个旋轮轨迹循环的示意图；图4是整个旋压曲线；图5是钼坩埚底部下凸示意图；图6是本技术实施例1制备得到的旋压钼坩埚结构示意图；图7是图6的坩埚示意图；图8是本技术实施例2制备得到的旋压钼坩埚结构示意图；图9是图8的坩埚示意图；图10是本技术实施例3制备得到的旋压钼坩埚结构示意图；图11是图10的坩埚示意图；图12是本技术实施例4制备得到的旋压钼坩埚结构示意图；图13是图12的坩埚示意图。图中，1.芯模，2.旋压机主轴，3.旋压坯，4.旋轮，5.旋轮轴，6.尾顶模，7.加热炬，8.旋转支架，9.第一无级变速伺服电机，10.加热气体流量调节阀，11.气体止回阀，12.气体管道，13.水平支架，14.斜面滑轨，15.固定立柱，16.第二无级变速伺服电机，17.第三无级变速伺服电机，18.旋轮基座，19.旋压机尾顶机架。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术进行详细说明。本技术提供了一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置，其特征在于，包括有定形系统、两套旋压成形系统及两套自动在线加热系统；两套所述旋压成形系统轴向错距分布在所述定形系统两侧，两套所述自动在线加热系统分别分布在定形系统两侧；所述定形系统用于钼板的定形，所述旋压成形系统用于钼板的施压成形，所述自动在线加热系统用于在旋压成形过程中对钼板进行加热。

【技术特征摘要】
1.一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置，其特征在于，包括有定形系统、两套旋压成形系统及两套自动在线加热系统；两套所述旋压成形系统轴向错距分布在所述定形系统两侧，两套所述自动在线加热系统分别分布在定形系统两侧；所述定形系统用于钼板的定形，所述旋压成形系统用于钼板的施压成形，所述自动在线加热系统用于在旋压成形过程中对钼板进行加热。2.根据权利要求1所述的一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置，其特征在于，所述定形系统包括有与旋压机主轴(2)的端部连接的芯模(1)及与旋压机尾顶机架(19)端部连接的尾顶模(6)，所述尾顶模(6)的内底壁朝向芯模(1)的尾部设置，钼板设置在所述尾顶模(6)的内底壁与芯模(1)的尾部之间。3.根据权利要求1所述的一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置，其特征在于，两套所述旋压成形系统之间的轴向错距为0.2-0.5mm。4.根据权利要求1所述的一种钼坩埚双轮错距热态强力旋压成形装置，其特征在于，所述旋压成形系统包括有旋轮轴(5)，所述旋轮轴(5)的一端连接有旋轮(4)，所述旋轮轴(5)的另一端连接有旋轮基座(18)。5.根据权利要求1所述的一种钼...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯鹏发，党晓明，张常乐，左羽飞，赵虎，王娜，陈二雷，
申请(专利权)人：金堆城钼业股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61