[实用新型]一种电子束预热变形加工系统

说明书

本实用新型涉及一种电子束预热变形加工系统及其加工方法，包括电子束预热模块、真空模块、变形加工模块、工件夹持输送模块和控制模块，该控制模块分别与电子束预热模块、真空模块、变形加工模块以及工件夹持模块电连接，本实用新型利用电子束可以快速加热材料的性质与电子束扫描可对局部加热结合，实现根据工艺要求进行选区预热的效果，同时结合电子束预热变形加工系统实现同步创造不同预热区不同预热温度的变形加工手段，从而达到根据变形加工要求，用不同温度对加工工件进行有目的、有选择、可控的预热，改变工件特定区域的温度、强度、变形性能来实现复杂变形加工，同时提升了加工的效率。

技术领域

本实用新型涉及金属材料加热变形加工技术领域，尤其涉及一种电子束预热变形加工系统。

背景技术

金属材料的变形加工是很多产品常用的制造方法，所谓变形加工包括：拉伸、冲压、锻造等。对于变形抗力比较大的材料(例如钛、高温合金等)或需要实现大变形量加工的产品时，通常采用加热材料的方式，降低材料的强度，提高塑性以实现变形加工。

工业中使用的加热方法分别有火焰加热、电磁感应加热、电加热等，而以上所使用的加热方法在面对较复杂的变形加工工件时通常存在以下问题：

1.加热过程普遍耗时较长，且工作效率低。比如火焰加热和电加热，这两种方式都是通过加热材料表面加热，然后再利用热传导将整个工件加热从而达到预热的效果，但是受材料本身的热导率限制，也需要较长时间才能实现工件表面和内部都达到预热温度；

2.电磁感应加热的方式虽然能实现快速的整体感应加热，但是电磁感应的集肤效应决定了感应器形状复杂且难以设计和制造，并且加热效果受工件形状影响非常大，难以实现整体均匀加热或指定区域加热；

3.现有的加热方法对于工件指定变形区域很难实现分区加热或局部加热，并且不能实现根据变形量来灵活掌控不同区域温度，因此当仅需要对产品部分区域进行变形加工时，整体加热会造成资源能源的浪费，并且效率也比较低。

实用新型内容

针对上述现有技术的现状，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可以根据变形量在同一时间对不同区域进行不同预热温度的电子束预热变形加工系统。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电子束预热变形加工系统，包括电子束预热模块、真空模块、变形加工模块、工件夹持模块和控制模块，该控制模块分别与电子束预热模块、真空模块、变形加工模块以及工件夹持模块电连接，其中，所述真空模块包括真空室、与真空室连接并使得真空室成真空状态的真空泵以及真空控制器，所述电子束预热模块、变形加工模块依次设置在真空室内，所述工件夹持模块对应电子束预热模块、变形加工模块设置，所述电子束预热模块包括至少1支以上的电子束枪以及与电子束枪电连接的高压电源、电子束控制器，所述变形加工模块包括冲压组件和冲压动作控制器，所述电子束控制器、冲压动作控制器、真空控制器均与控制模块电连接。

进一步地，所述工件夹持模块包括为对称设置的工件夹持头，所述冲压组件包括对称设置的冲压模具、冲压杆以及冲压动力源，所述冲压动力源设置在真空室外，该冲压动力源的输出端与冲压杆连接，该冲压杆穿设真空室，所述冲压模具设在真空室内并与冲压杆连接，所述真空室与冲压杆之间设置有密封件，所述冲压动力源与冲压动作控制器电连接。

进一步地，该系统还包括输送模块，该输送模块与控制模块电连接，所述真空室的前端开有进料口，其后端开有出料口，该输送模块与进料口以及输送模块与出料口之间设置有输送密封件，所述电子束预热模块、变形加工模块从进料口到出料口依次设置，所述输送模块为卷带原料，该输送模块从进料口处输送原料，在真空室内途经电子束预热模块、变形加工模块后从出料口出料。

进一步地，所述电子束枪倾斜设置在真空室上，该电子束枪的枪口照射范围对应冲压组件处的工件，工件在冲压组件处直接进行电子束预热，然后进行变形加工。