[实用新型]一种高强铝合金旋压管坯及芯模加热装置

说明书

本实用新型公开了属于铝合金管材加工技术领域的一种高强铝合金旋压管坯及芯模加热装置，包括：芯模、卸料环、螺栓、管坯、隔热层、感应加热线圈等部件。隔热层将管坯和感应加热线圈隔开，使其二者不存在电气上的连接，所以不存在漏电的危险；隔热层同时对管坯和芯模进行保温，减少热量损失。感应加热线圈为使用感应加热方式且由空心铜管环绕而成的感应器，感应加热线圈对管坯和芯模加热，管坯和芯模在交变电流的作用下自行快速发热，电能转换效率高，加热快。本实用新型采用感应线圈对旋压管坯和芯模加热，加热效率高，改善了旋压管坯温度的均匀性，显著提高材料的可旋性；解决了铝高强铝合金材料旋压成形难题，提高了成材率和生产效率。

技术领域

本实用新型属于难变形材料加工成形技术领域，具体为一种高强铝合金旋压管坯及芯模加热装置。

背景技术

纯铝的密度低，塑性优秀，但强度不高。作为航空应用，低密度材料的选择是增加有效载荷的重要方法，铝是一个好的选择。但其强度的提高需要合金化。几十年的研究积累，以铝锌镁铜系列的超硬高强铝合金系列成熟地应用到了航空领域。管材强力旋压(强旋)具有灵活、省料、能成形大径厚比管材等优势，是加工高精度、高性能大直径管材的有效方法。强旋是一个多因素耦合下的复杂成形过程，局部加载引起材料非均匀变形，对材料的可加工性要求高。但高强铝合金材料的塑性和韧性较低，其可加工性差，室温难以旋压成形，一般需要热旋压成形，传统的热旋压，主要采用乙炔火焰加热，火焰直接加热的管坯外表面与芯模接触内表面的温差较大，管坯在厚度方向受热非常不均匀，导致旋压过程中不均匀变形程度显著增大，非常复杂的非均匀变形，显著降低材料的成形能力，高强铝合金材料旋压时极易开裂，导致旋压失败，高强铝合金材料管材的旋压成形相当困难。

因此高强铝合金材料管坯旋压温度及芯模温度的不均匀，成为解决高强铝合金材料旋压成形的主要难题。

实用新型内容

针对背景技术中提出的问题，本实用新型提出了一种高强铝合金旋压管坯及芯模加热装置，其特征在于，包括：芯模、卸料环、螺栓、管坯、隔热层和感应加热线圈；其中卸料环由内部环体和外部固定环一体固接而成，外部固定环上开有不少于一对径向贯穿卸料环的螺纹通孔；卸料环通过安装于其螺纹通孔上的螺栓固定于芯模上；隔热层为耐高温石棉且由左侧隔层和右侧隔层组成；其中隔热层的左侧隔层铺装在卸料环外；隔热层的右侧隔层铺装在感应加热线圈内；管坯位于隔热层的右侧隔层内。

优选地，所述的芯模为由热作模具钢作为材料的空心或者实心芯模。

所述感应加热线圈为采用感应加热方式且由空心铜管环绕而成的感应器。

本实用新型的有益效果为：采用感应加热线圈对旋压管坯和芯模加热，管坯及芯模能够迅速被加热，减小了旋压管坯内外表面的温度差，改善了旋压管坯温度的均匀性，减缓了旋压过程中的不均匀变形，提高了材料的成形能力，抑制或减小旋压开裂，显著提高了高强铝合金材料的可旋性；解决了高强铝合金材料的旋压成形问题，提高了成材率和生产效率。

附图说明

附图为本实用新型一种高强铝合金旋压管坯及芯模加热装置实施例的结构示意图；

图中：1.芯模；2.卸料环；3.螺栓；4.管坯；5.隔热层；6.感应加热线圈。

具体实施方式

为进一步说明一种高强铝合金旋压管坯及芯模加热装置，结合附图对本实用新型进行详细说明。

如附图所示，本高强铝合金旋压管坯及芯模加热装置包括：芯模1、卸料环 2、螺栓3、管坯4、隔热层5和感应加热线圈6；

芯模1为空心或者实心芯模，芯模1的材料为3Cr2W8V或GH13等热作模具钢；

卸料环2由内部环体和外部固定环一体固接而成，其中外部固定环上开有不少于一对径向贯穿卸料环2的螺纹通孔；卸料环2通过安装于其螺纹通孔上的螺栓3固定于芯模1上；