[发明专利]等温锻上下模具全固态变频感应加热装置及加热方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种φ900mm-φ2000mm等温锻上下模具全固态变频感应加热装置及加热方法，属于等温锻造装备技术领域。

背景技术

等温锻造（Isothermal-forging）作为超塑性成型的一个分支是一种新兴的锻造工艺技术。它广泛应用于航天航空工业的航天器、飞机涡轮发动机等结构件及国防工业中关键零件的制造，可使得锻件达到接近零件的形状要求，减少材料消耗，降低加工周期、成本，该工艺结合热处理能获得综合力学性能最优化的等温锻件。

零件加热时，与模具保持相同的温度直至锻造结束，这一特点，使模具激冷和材料的变型硬化的影响完全消除。等温锻造除了坯料应按规定进行加热外，还应对模具进行加热。对模具进行加热是等温锻造的一个非常重要的环节。

随着航天航空工业的航天器、飞机涡轮发动机等结构件及国防工业中关键零件的大型化。φ900mm-φ2000mm等温锻模具加热的问题将会越来越突出。目前等温锻模具加热普遍采用电阻丝加热箱，对φ900mm-φ2000mm等温锻模具来讲加热时间将长达几十小时、能耗高、如生产过程中电阻丝断裂，无法热态抢修，模具加热会不均匀，对锻件质量、模具寿命、生产效率都有影响。电阻丝模具加热箱维修频率高、维修费用大，生产效率低下在φ900mm-φ2000mm模具加热上尤为突出。由此来看传统的电阻丝加热箱加热φ900mm-φ2000mm等温锻模具，已不能适应装备与生产发展的需求。

开发一种φ900mm-φ2000mm等温锻上下模具全固态变频感应加热装置十分重要，开发过程中发现上下感应炉之间产生电磁场干扰，影响全固态变频感应加热装置的独立正常工作，碰到的开发难点归纳如下：

1）上下模具分别调温调功率，然而上下感应炉之间将产生磁场干扰，使二台独立感应加热电源功率控制严重振荡等无法正常工作；

2）感应加热的集肤效应使等温锻模具尖端部位产生过熔损坏模具；

3）感应加热器漏磁场对油压机立柱产生涡流的防漏磁问题。

上下感应炉之间将产生磁场干扰的主要原因，是与独立的上下模具全固态变频加热器逆变负载的电流、电压的相位差异、频率差异有很大关系。应用传统的交-直-交KK晶闸管并联逆变电路，很难解决此问题。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术存在的上述不足，提出一种φ900mm-φ2000mm等温锻上下模具全固态变频感应加热装置及加热方法，可缩短φ900mm-φ2000mm等温锻模具加热时间、提高加热热效率和生产效率，具有模具加温均匀、产品质量高、模具寿命长、维修费用低等特点。

本发明的技术解决方案：φ900mm-φ2000mm等温锻上下模具全固态变频感应加热装置，其结构包括油压机上模头、油压机立柱、等温锻上模具、上模具感应加热炉、等温锻下模具、下模具感应加热炉、油压机下拖板、1#全固态变频感应电源、2#全固态变频感应电源，其中油压机上模头和油压机下拖板分别固定在油压机立柱内的上部和下部，下模具感应加热炉安装在油压机下拖板上并能随油压机下拖板前后移动且拆卸方便，下模具感应加热炉内装有等温锻下模具，上模具感应加热炉吊装在油压机上模头上且能上下移动，便于热怌料加装及等温锻后的锻压件取出，油压机上模头上装有等温锻上模具，1#全固态变频感应电源的电源输出端与上模具感应加热炉的电源输入端相接，为上模具感应加热炉加热，2#全固态变频感应电源的电源输出端与下模具感应加热炉的电源输入端相接，为下模具感应加热炉加热。

本发明的优点：可缩短φ900mm-φ2000mm等温锻模具加热时间为4-8小时、提高加热热效率、节能潜效大、提高生产效率、模具加温均匀使用寿命长，提高产品质量、降低维修费用，开发本装置具有非常明显的技术经济效益。

附图说明

附图1是一种φ900mm-φ2000mm等温锻上下模具全固态变频感应加热装置的结构示意图。

图中的1是油压机上模头、2是油压机立柱、3是等温锻上模具、4是上模具感应加热炉、5是等温锻下模具、6是下模具感应加热炉、7是油压机下拖板、8是1#全固态变频感应电源、9是2#全固态变频感应电源。

具体实施方式