热塑性精成形氮气保护防氧化系统技术方案

本实用新型专利技术属于现代先进制造技术的精密热加工领域，具体是涉及一种对于热塑性精成形生产过程氮气保护防氧化装置设施。该系统主要由坯料净化处理、氮气动态密封加热和冷却无氧化装置、中温冷却及控制系统组成。喷砂、下料、除水后的坯料进入一次加热保护氮气室，经一次加热后的坯料，再经预成形工序，预成形后的工件进入二次加热保护氮气室，经二次加热后的工件，经精成形工序，精成形后的工件进入冷却通道保护氮气室，冷却至中温后进入中温冷却室，最后由出料车将工件输出。主要解决了既能在高温下减少氧化所造成的材料浪费，又能提高工件尺寸精度、表面质量和模具使用寿命问题。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术属于现代先进制造技术的精密热加工领域，具体是涉及一种对于热塑性精成形生产过程氮气保护防氧化装置设施。技术背景热塑性精密成形，在现代制造技术中占有重要的地位，在高温对于黑色金属而言，始锻温度为1200℃左右，终锻温度为800℃左右下氧化产生大量氧化皮，不仅浪费原材料、污染环境，而且严重影响成形件的尺寸精度、表面质量和模具使用寿命，为了防止高温氧化，国内外目前多用玻璃涂层保护，但是玻璃涂层可能凝固而压入工件表面，高温下涂层成分易与基体金属发生化学反应，这便影响工件的表面质量，而且涂层的涂敷和清除耗费人力较大，因此防止或减少高温氧化的装置设施就势在必行。
技术实现思路
本技术的目的是要提供一种既能在高温下减少氧化所造成的材料浪费，又能提高工件尺寸精度、表面质量和模具使用寿命的热塑性精成形氮气保护防氧化系统。本技术的上述目的是这样实现的，结合附图说明如下热塑性精成形氮气保护防氧化系统，由坯料净化装、氮气动态密封的无氧化中频感应加热、冷却装置和出料装置及单片机控制系统组成，氮气动态密封的无氧化中频感应加热装置由一次加热保护氮气室13和二次加热保护氮气室19组成，预成形装置16和精成型装置22分别置于一次加热保护氮气室13和二次加热保护氮气室19之后，冷却装置置于精成型装置22之后，液氮瓶1经总阀2和减压阀3后分为两路，一路与一次加热保护氮气室13和二次加热保护氮气室19的加热氮气动态密封前进气管10，18和后进气管14，20，以及冷却装置的.冷却通道氮气动态密封前进气管24、后进气管30相互连通；另一路与一次加热保护氮气室进气管46、二次加热保护氮气室进气管43，以及冷却通道保护室进气管41相互连通，在减压阀3与一次加热保护氮气室13的加热氮气动态密封前进气管10和一次加热保护氮气室进气管46之间的管路上分别依次装有电磁阀4，51、净化氮气装置5，48、调压阀8，47，在一次加热保护氮气室13的加热氮气动态密封前进气管10与加热氮气动态密封后进气管14之间的管路上设有氮气动态密封测压室11，其内装有压力传感器12，在冷却通道氮气动态密封前进气管24和冷却通道氮气动态密封后进气管30之间的管路上装有电磁阀29，在一次加热保护氮气室进气管46与二次加热保护氮气室进气管43之间，以及二次加热保护氮气室进气管43与冷却通道保护室进气管41之间的管路上分别设有保护氮气测压室44和电磁阀42，压力传感器45装在保护氮气测压室44中。该系统是通过坯料除水、第一次无氧化加热、预成形、第二次无氧化加热、精成形、无氧化冷却和出料等工序，完成在氮气保护下的热塑性精成形。本技术的有益效果是1.本技术是在高温状态下利用液氮防氧化保护系统进行塑性成形。2.经过喷砂、带锯下料和除水无氧化的加热、冷却，可大幅度地减少氧化对工件的不良影响，提高了材料利用率，增加了工件几何尺寸精度和表面质量，延长了模具的使用寿命。3.利用氮气动态密封装置并借助温度、压力控制系统，可使液氮的耗损量减到最小，工件的冷却效果最佳。4.较好的解决了金属热加工中长期没有得到解决的氧化难题。5.本技术的系统具有造价低，易于实施，而且对环境和操作工人无危害。附图说明图1为热塑性精成形氮气保护防氧化系统图；图2为喷砂、下料、除水装置图；图3为无氧化中频感应加热装置图；图4为氮气动态密封结构图(图3的A向视图)；图5为压力、温度单片机控制的常用电路图。图中1.液氮瓶 2.总阀 3.减压阀 4.电磁阀 5.净化氮气装置 6.一次过滤膜 7.二次过滤膜 8.调压阀 9.除水后的坯料 10.一次加热氮气动态密封前进气管 11.氮气动态密封测压室 12.压力传感器 13.一次加热保护氮气室 14.一次加热氮气动态密封后进气管 15.一次加热后的坯料 16.预成形工序 17.预成形后的工件 18.二次加热氮气动态密封前进气管 19.二次加热保护氮气室 20.二次加热氮气动态密封后进气管 21.二次加热后的工件 22.精成形工序 23.精成形后的工件 24.冷却通道氮气动态密封前进气管25.氮气动态密封进气环 26.氮气动态密封喷气小孔 27.循环水套 28.冷却通道保护氮气室 29.电磁阀 30.冷却通道氮气动态密封后进气管 31.氮气动态密封进气环 32.氮气动态密封喷气小孔 33.滑料带 34.中温冷却室 35.密封门 36.出料车 37.热电耦38.循环水套出水管 39.循环水泵 40.循环水套进水管 41.冷却通道保护氮气室进气管42.电磁阀 43.二次加热保护氮气室进气管 44.保护氮气测压室 45.压力传感器 46.一次加热保护氮气室进气管 47.调压阀 48.净化氮气装置 49.二次过滤膜 50.一次过滤膜51.电磁阀 52.单片机控制系统 53.棒料 54.喷砂机 55.带锯 56.坯料 57.除水装置58.陶瓷绝热筒 59.温控仪 60.电阻丝的电源线 61.热电耦 62.电阻丝 63.传送带 64.推料器 65.抽气管 66.抽气泵 67.氮气动态密封喷气小孔 68.氮气动态密封进气环69.陶瓷绝热筒 70.加热炉感应圈 71.氮气动态密封进气环 72.氮气动态密封喷气小孔73.电热控制仪 74.红外线测温头 75.中频感应加热炉水冷线圈电源线 76.中频感应加热炉水冷线圈电源线 77.热电耦 具体实施方式以下结合附图所示实施例，进一步说明本技术的具体内容及其工作过程参阅图1一种热塑性精成形氮气保护防氧化系统主要由坯料净化处理、氮气动态密封加热和冷却无氧化装置、中温冷却及控制系统组成喷砂、下料、除水后的坯料9进入一次加热保护氮气室13，经一次加热后的坯料15，再经预成形工序16，预成形后的工件17进入二次加热保护氮气室19，经二次加热后的工件21，经精成形工序22，精成形后的工件23进入冷却通道保护氮气室28，冷却至中温后进入中温冷却室34，最后由出料车36将工件输出。一种氮气保护防氧化系统的总结构是液氮瓶1与总阀2连通，总阀2与减压阀3连通，减压阀3的连通管分成两路一路与电磁阀4连通，电磁阀4与净化氮气装置5连通，净化氮气装置5由一次过滤膜6和二次过滤膜7组成，净化氮气装置5与调压阀8连通，调压阀8与氮气动态密封测压室11连通，压力传感器12设在氮气动态密封测压室11中，氮气动态密封测压室11又分为两路，一路与一次加热氮气动态密封前进气管10连通，另一路与一次加热氮气动态密封后进气管14、二次加热氮气动态密封前进气管18、二次加热氮气动态密封后进气管20、冷却通道氮气动态密封前进气管24和电磁阀29连通，电磁阀29与冷却通道氮气动态密封后进气管30连通。一路与电磁阀51连通，电磁阀51与净化氮气装置48连通，净化氮气装置48由一次过滤膜50和二次过滤膜49组成，净化氮气装置48与调压阀47连通，调压阀47与保护氮气测压室44连通，压力传感器45设在保护氮气测压室44中，保护氮气测压室44又分为两路，一路与一次加热保护氮气室进气管46连通，另一路分别与二次加热保护氮气室进气管43和电磁阀42本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑性精成形氮气保护防氧化系统，由坯料净化装、氮气动态密封的无氧化中频感应加热、冷却装置和出料装置及单片机控制系统组成，其特征在于所说的氮气动态密封的无氧化中频感应加热装置由一次加热保护氮气室（１３）和二次加热保护氮气室（１９）组成，预成形装置（１６）和精成型装置（２２）分别置于一次加热保护氮气室（１３）和二次加热保护氮气室（１９）之后，冷却装置置于精成型装置（２２）之后，液氮瓶（１）经总阀（２）和减压阀（３）后分为两路，一路与一次加热保护氮气室（１３）和二次加热保护氮气室（１９）的加热氮气动态密封前进气管（１０，１８）和后进气管（１４，２０），以及冷却装置的．冷却通道氮气动态密封前进气管（２４）、后进气管（３０）相互连通；另一路与一次加热保护氮气室进气管（４６）、二次加热保护氮气室进气管（４３），以及冷却通道保护室进气管（４１）相互连通，在减压阀（３）与一次加热保护氮气室（１３）的加热氮气动态密封前进气管（１０）和一次加热保护氮气室进气管（４６）之间的管路上分别依次装有电磁阀（４，５１）、净化氮气装置（５，４８）、调压阀（８，４７），在一次加热保护氮气室（１３）的加热氮气动态密封前进气管（１０）与加热氮气动态密封后进气管（１４）之间的管路上设有氮气动态密封测压室（１１），其内装有压力传感器（１２），在冷却通道氮气动态密封前进气管（２４）和冷却通道氮气动态密封后进气管（３０）之间的管路上装有电磁阀（２９），在一次加热保护氮气室进气管（４６）与二次加热保护氮气室进气管（４３）之间，以及二次加热保护氮气室进气管（４３）与冷却通道保护室进气管（４１）之间的管路上分别设有保护氮气测压室（４４）和电磁阀（４２），压力传感器（４５）装在保护氮气测压室（４４）中。...

【技术特征摘要】
1.一种热塑性精成形氮气保护防氧化系统，由坯料净化装、氮气动态密封的无氧化中频感应加热、冷却装置和出料装置及单片机控制系统组成，其特征在于所说的氮气动态密封的无氧化中频感应加热装置由一次加热保护氮气室(13)和二次加热保护氮气室(19)组成，预成形装置(16)和精成型装置(22)分别置于一次加热保护氮气室(13)和二次加热保护氮气室(19)之后，冷却装置置于精成型装置(22)之后，液氮瓶(1)经总阀(2)和减压阀(3)后分为两路，一路与一次加热保护氮气室(13)和二次加热保护氮气室(19)的加热氮气动态密封前进气管(10，18)和后进气管(14，20)，以及冷却装置的冷却通道氮气动态密封前进气管(24)、后进气管(30)相互连通；另一路与一次加热保护氮气室进气管(46)、二次加热保护氮气室进气管(43)，以及冷却通道保护室进气管(41)相互连通，在减压阀(3)与一次加热保护氮气室(13)的加热氮气动态密封前进气管(10)和一次加热保护氮气室进气管(46)之间的管路上分别依次装有电磁阀(4，51)、净化氮气装置(5，48)、调压阀(8，47)，在一次加热保护氮气室(13)的加热氮气动态密封前进气管(10)与加热氮气动态密封后进气管(14)之间的管路上设有氮气动态密封测压室(11)，其内装有压力传感器(12)，在冷却通道氮气动态密封前进气管(24)和冷却通道氮气动态密封后进气管(30)之间的管路上装有电磁阀(29)，在一次加热保护氮气室进气管(46)与二次加热保护氮气室进气管(43)之间，以及二次加热保护氮气室进气管(43)与冷却通道保护室进气管(41)之间的管路上分别设有保护氮气测压室(44)和电磁阀(42)，压力传感器(45)装在保护氮气测压室(44)中。2.根据权利要求1所述的一种热塑性精成形氮气保护防氧化系统，其特征在于所说的坯料净化装置由依次安装的喷砂机(54)、带锯(55)和除水装置(57)组成，除水装置(57)包括陶瓷绝热筒(58)、温控仪(59)、抽气泵(66)和热电耦(61)，加热元件装在陶瓷绝热筒(58)内，热电耦(61)的测温端插在除水装置(57)中，热电耦(61)的接线端和电阻丝(62)的电源线(60)与温控仪(59)相连，抽气管(65)的一端连通除水装置(57)，另一端与抽气泵(66)连通，除水装置(57)与一...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋玉泉，马品奎，管晓芳，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：实用新型
国别省市：82[中国|长春]