[发明专利]大直径复相材料冷镦前置处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及冷镦前置处理技术领域，特别是涉及一种大直径复相材料冷镦前置处理装置，用于攻克对大尺寸及高强度复相材料的冷镦作业中。

背景技术

对于大尺寸的复相合金冷镦件在风电、船舶、军工行业是一种特需的零件，随着航空、航天、汽车、能源等领域的快速发展，工业过程中对产品零部件材料提出了各种各样的新的或特殊的要求。随之，现代工程材料中出现了如高强度与超高强度钢、高锰钢、淬火钢、高温合金、钛合金、冷硬铸铁、合金耐磨铸铁及淬硬钢等许多高强度复相合金加工材料，其应用领域越来越广泛。因此，国内外对于此类材料的加工矛盾更加突出。

冷镦工艺是金属在常温下塑性成型的一种少无切削加工工艺，多工位自动冷镦机是应用材料塑性变形特性，进行连续镦制的高效装备。在此工艺过程中对被镦材料的塑性变形控制是冷镦工艺的关键技术。通常，冷镦的被加工对象是以盘圆形式进入作业流程，然后流程起始端有一校直工艺环节。因为被镦金属材料经过热轧、盘圆、冷却及物流过程，材料不可避免产生材料多向、多弧度弯曲的物理效应，所以当材料进入冷镦取长切断工艺环节前必须先进行校直。在这种工况条件下的冷镦机镦前校直工艺一般均采用传统压力模态反弯方法，即材料多个带凹形园弧滚轮交叉布点强制过枉约束连续行走校直。

然而，由于金属材料在冷态镦制时会产生加工硬化特性，尤其是复相材料（即一般称为合金材料）其加工硬化表现更为突出，因为复相材料的其中某一相为起强化作用的硬化相，故其加工硬化率高。由于金属冷塑性变形条件下的硬化效应会造成材料屈服强度σs增高（即变形抗力增强），塑性指标δ和Ψ降低。也就是说经过强约束，过枉校直的材料表面起到了强化作用，硬度增加，将对后续整个冷镦作业流程的变形控制及尺寸精确控制存在阻碍。

为此需要一套新颖装置来优化镦前材料表面弱化处理，即对材料表面进行在线再结晶回复处理，以求得最佳的整个作业流程的变形控制及尺寸精确控制来确保制品成形的质量。

经查，目前国内所有生产的冷镦机均无此类对材料表面进行弱化辅助工艺环节的处理装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大直径复相材料冷镦前置处理装置，能合理地在冷镦前的在线状态下进行材料表面弱化处理。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种大直径复相材料冷镦前置处理装置，包括断料刀、定位座、中频感应加热装置、数字计数导轮组、数控直线移送装置、盘园校直装置，盘园经过所述盘园校直装置校直后成为棒料，然后由所述数控直线移送装置将棒料直线移送，棒料经过所述数字计数导轮组进行移距计数控制，棒料穿过中频感应加热装置中的感应圈进行感应加热，经过加热后的棒料通过定位座进入冷镦切断工艺环节由断料刀切断取料；所述中频感应加热装置使得棒料表面迅速加热至再结晶温度，产生无应变的新晶粒。

所述中频感应加热装置包括感应圈和电源箱；所述棒料穿过感应圈时位于感应圈的中心并与感应圈周边等距；所述电源箱用于向所述感应圈输入中频交流电，使得感应圈产生交变磁场在工件中产生出同频率的感应电流，其中，感应电流作用于棒料的分布是不均匀的，在表面强，在内部很弱，心部接近于0。

所述感应圈为空心矩型紫铜管緾绕成螺旋状结构。

所述感应圈通过进水口和出水口与开式水循环冷却系统相连，注入阻垢净化冷却水对感应圈进行冷却。

所述开式水循环冷却系统包括反冲式前置处理器、水泵、压水管、阻垢水形成机、进水管路、电源箱冷却器、出水管路、出水口滤清器、循环水箱、管网进水截止阀；管网自来水通过所述反冲式前置处理器将管网中杂物滤清以清洁净化水进入循环水箱回水侧，然后循环水箱中的冷却水经过水泵抽吸由所述压水管进入阻垢水形成机，冷却水经过阻垢水形成机流出改变了水中钙、镁离子化合物结构形成不会在管壁上结垢的冷却水，最后分别流入感应圈的进水口和电源箱冷却器，随后经过热交换的冷却水由出水管路回流经过出水口滤清器流入循环水箱回水侧,循环水箱将经过热交换的冷却水进行降温。

所述循环水箱通过溢水法使位于回水侧的水溢流，并通过二道隔仓，最后溢进取水侧。

所述水泵的进口设置有进水滤清器。

所述循环水箱上方设置有用于将经过热交换的冷却水进行降温的冷却风扇。

所述开式水循环冷却系统中的冷却水压力保持在0.15-0.20Mpa，水温保持在进水温度为20-35℃，出水温度低于55℃。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：