[发明专利]旋压加热装置

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料加工成形技术领域，具体是一种旋压加热装置。

背景技术

旋压技术是加工金属回转体的塑性成形方法，具有局部连续塑性变形的特征。具体方法是将平板毛坯或预先成型的毛坯固定到旋转的芯模上，用旋轮对毛坯施加压力，旋轮同时作轴向送进，经过一次或多次加工，得到各种薄壁空心回转体制品。按金属的变形特征，旋压可分为普通旋压和强力旋压。一般来说，旋压加工的成本较高，而且旋压设备的投入大，进口旋压机价格非常昂贵。但是，由于旋压加工具有节约材料、产品精度高、表面质量好和易于实现机械化与自动化的优点，目前己广泛应用于机械、电气、化工和汽车民用工业和航空航天及军事工业中。

目前旋压加工主要采用冷旋压工艺，也就是在室温下进行旋压。冷旋压加工时成形力较大，特别是对于镁合金和钛合金等产品，由于其密排六方原子结构的影响，在室温下变形很困难，旋压坯料容易破裂，从而造成坯料报废，生产效率低下。为减小旋压成形力，提高生产效率，通常采用热旋压工艺，通过加热使得坯料在一定的温度下进行旋压加工。目前热旋压生产过程中主要采用两种加热方式，一种是内部电阻加热，但是电阻加热有加热速度慢、能耗高的缺点。另一种方式是外部火焰加热，这种加热方式同样有很多弊端，比如加热不均匀、散热快、效率低下等，并对环境造成一定污染。而且对于镁合金产品来说，明火容易引起镁的燃烧，具有比较大的危险性。

汽车车轮是汽车的重要零部件之一，采用旋压工艺制作的汽车轮毂力学性能良好、安全性好、产品美观和节约材料等优点，正在成为现代汽车轮毂制造行业的发展方向。目前汽车领域中对轻量化的要求越来越高，采用镁合金制造的轮毂可以减轻车轮的重量，并大大降低燃油能耗。制造镁合金旋压轮毂必须采用热旋压工艺。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种旋压加热装置，该装置使得旋压生产过程中，旋压坯料受燃气加热升温到一定温度，加热快，且安全节能，并提高了旋压性能。

本发明是通过以下技术方案实现的。

一种旋压加热装置，包括内燃气加热装置以及外加热保温装置，所述内燃气加热装置设置于旋压模具内部，所述外加热保温装置设置于旋压坯料外部；其中：

内燃气加热装置，包括主轴、燃气输气管组以及三叶喷火管，所述主轴为空心结构，提供轴向进给，所述燃气输气管组从主轴内部穿过；所述燃气输气管组包括输气管前端和输气管后端，所述输气管前端伸出主轴外部，所述输气管后端与三叶喷火管相连接；所述主轴包括设置于主轴前端的固定圈、依次设置于主轴后端的法兰盘、隔热板和过渡板、以及设置于主轴上用于氧气输入的进气机构和用于热气排出的出气机构，所述过渡板与旋压模具相接触；

外加热保温装置，包括红外加热器以及保温罩，所述保温罩设置于红外加热器的上方，所述旋压坯料设置于保温罩与红外加热器之间，所述保温罩与红外加热器之间设有用于旋压坯料加工的空间。

所述燃气输气管组包括三根燃气输气管，所述三根燃气输气管之间通过三叶式支撑架支撑，其中，每一根燃气输气管的两端均分别设有燃气输送转换接头，所述燃气输送转换接头与燃气输气管之间螺纹连接，所述三叶喷火管通过燃气输送转换接头与燃气输气管连接；所述三根燃气输气管外部设有导管，所述燃气输气管组与导管之间通过三叶圈固定，所述导管与主轴之间通过滚动轴承固定。

所述进气机构为均匀分布在法兰盘上的进气口；所述出气机构为均匀分布在隔热板上的凹槽。

所述法兰盘、隔热板、过渡板以及旋压模具之间为螺纹连接。

所述红外加热器整体呈圆弧状，其下方设有用于燃气进入的燃气管道。

所述保温罩包括罩体以及转动轴，所述罩体可以绕转动轴转动。

所述主轴采用为40Cr钢，所述隔热板以及保温罩均采用复合石棉板，所述过渡板采用H13钢。

工作时，主轴转动，燃气输气管组保持固定不动，三叶喷火管喷出火焰加热随主轴转动的旋压模具，从而可以均匀加热旋压坯料。主轴上设有进气机构以供燃气燃烧时氧气的输入，隔热板位于法兰盘和过渡板之间，隔热板上设有凹槽作为出气机构以排出热空气。过渡板和旋压模具相接触，其作用是使模具右移以给三叶喷火管留出足够空间。燃气从红外加热器下的燃气管道进入，燃气燃烧转化为远红外线，从而可以加热旋压坯料，旋压坯料上方设有保温罩，保温罩可以绕轴转动以方便旋压坯料的拆装，保温罩和红外加热器的一侧有一定间隔以便于旋压坯料的加工。

与现有技术相比，本发明有以下技术特点：

1、采用模具内部燃气火焰加热，节约能源且加热速度快，节约时间成本；