CN105268802A

CN105268802A - 一种板材超塑成形机

Info

Publication number: CN105268802A
Application number: CN201410345549.4A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-07-19
Filing date: 2014-07-19
Publication date: 2016-01-27

Abstract

本发明公开了一种板材超塑成形机，包括机架、液压系统、气动气压系统、加热炉电源，还包括：由集控软件构成的集成控制中心、通过管线与所述液压系统、气动气压系统、加热炉电源和所述集成控制中心相连接的组合式加热温控炉，所述组合式加热温控炉包括可移动式隔热反射保温墙、由承载导向层、隔热保温层、加热和模具安装层构成的加热保温滑台，其中一面所述可移动式隔热反射保温墙为炉门。本发明操作简单，生产率及合格率高，可在不同种板料超塑成形工艺方案间快速切换，具有较强的工艺适应性，并且能源利用率高，能耗低。

Description

一种板材超塑成形机

技术领域

本发明涉及一种超塑成形机，特别是涉及一种板材超塑成形机。

背景技术

超塑成形是指利用某些金属或某些非金属或某些复合材料在特定条件下所呈现的超塑性进行锻压成形的方法。主要的超塑成形方法包括：超塑板材冲压（气压）成形，超塑挤压成形，超塑模锻成形及超塑扩散连接（DB）等。

超塑成形（SPF，SuperplasticForm）技术作为一种新型成形技术，主要应用在航空、航天、宇航、轨道交通车辆、军工产品等领域的零部件生产。目前，国内用于超塑生产的超塑成形设备主要为两种类型：一种是从欧美国家进口，主要集中在科研院所和军工企业，该种进口型超塑成形设备价格昂贵，人工操作要求高；另一种是针对特定工艺，利用现有压力加工设备平台进行加装改造，主要集中在民用产品生产企业，该种加装改造型设备只能针对特定工艺开发，工艺适应性不够灵活；生产效率和合格率较低；能量利用率较低，能耗大；无法即时调控超塑成形的关键参数，受限于原有设备结构。

因此亟需提供一种新型的板材超塑成形机来解决上述问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种板材超塑成形机，操作简单、生产率高、工艺适应性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种板材超塑成形机，包括机架、液压系统、气动气压系统、加热炉电源，还包括：由集控软件构成的集成控制中心、通过管线与所述液压系统、气动气压系统、加热炉电源和所述集成控制中心相连接的组合式加热温控炉，所述组合式加热温控炉包括可移动式隔热反射保温墙、由承载导向层、隔热保温层、加热和模具安装层构成的加热保温滑台，其中一面所述可移动式隔热反射保温墙为炉门。

进一步地，所述组合式加热温控炉包括四面环绕式可移动隔热反射保温墙、上加热保温滑台、下加热保温滑台。

进一步地，所述可移动式隔热反射保温墙包括表面反射热辐射层及背面隔热保温层。

进一步地，所述加热保温滑台的结构自表面向内层依次为加热和模具安装层、隔热保温层、承载导向层。

进一步地，所述加热和模具安装层具有独立的由所述集控软件控制的加热区、与所述加热区相接触的可安装模具区。

进一步地，所述集成控制中心还包括传感器、与传感器相连的工控机、触控界面和操作按钮。

进一步地，所述传感器包括温度传感器、气压压力传感器、变形速率传感器。

进一步地，所述机架包括上横梁、下横梁、与所述加热保温滑台相接的滑块、立柱和设置在立柱上的导轨。

进一步地，所述液压系统由包括泵、阀、油缸、马达、管路、油箱和指示表的回路组成。

进一步地，所述气动气压系统包括气体发生装置、气阀、气缸、管路和气压气动表。

本发明的有益效果是：本发明操作简单，生产率及合格率高，可在不同种板料超塑成形工艺方案间快速切换，具有较强的工艺适应性，并且能源利用率高，能耗低。

附图说明

图1是本发明板材超塑成形机一较佳实施例的剖面结构示意图；

图2是所示板材超塑成形机的加热保温滑台的俯视图；

附图中各部件的标记如下：

1、机架，10、上横梁，11、下横梁，12、立柱，13、导轨，14、滑块，2、液压系统，3、气动气压系统，4、组合式加热温控炉，40、隔热反射保温墙，41、上加热保温台，42、下加热保温台，43、加热区，5、集成控制中心，6、加热炉电源，7、电、液、气管线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1和图2，本发明实施例包括：

一种板材超塑成形机，包括机架1（图中未标识）、液压系统2、气动气压系统3、组合式加热温控炉4、集成控制中心5及加热炉电源6，所述组合式加热温控炉4通过电、液、气管线7与所述液压系统2、气动气压系统3、集成控制中心5相连接，所述加热炉电源6为所述液压系统2、气动气压系统3、组合式加热温控炉4和集成控制中心5提供电源。

请参阅图1，所述机架包括上横梁10、下横梁11和立柱12，用来支撑着整个设备，另外所述机架1还包括设置在立柱12上的导轨13和与导轨13滑动连接的滑块14。所述液压系统2由泵、阀、油缸、马达、管路、油箱和指示表构成的回路组成。所述气动气压系统3包括气体发生装置、气阀、气缸、管路和气压气动表。

结合图1如图2所示，所述组合式加热温控炉4包括四面环绕式可移动隔热反射保温墙40、上加热保温台41、下加热保温台42。所述四面环绕式可移动隔热反射保温墙40包括表面反射热辐射层及背面隔热保温层，具有反射热辐射能力和隔热保温作用，减少了不必要的热量散失，其中一面可移动隔热反射保温墙为炉门，所述炉门可迅速启闭用于送取模具和原料。所述上加热保温台41和下加热保温台42由里层承载导向层、中间隔热保温层和表面加热与模具安装层组成，所述承载导向层通过与所述液压系统的连接承载与驱动所述上加热保温台41和所述下加热保温台42移动，所述中间隔热保温层通过反射热辐射减少热量的散失，所述表面加热与模具安装层具有独立的由所述集成控制中心5控制的加热区43、与所述加热区43相接触的可安装模具区，控制加热与安装模具以完成加热成形，在优选实施例中，所述加热区的个数为二十个。所述下加热保温台42可移出机架1，便于装模和设备维护。所述组合式加热温控炉4通过软件精确控制气压和气流量，可准确即时的控制温度。

在整个设备中起着集成控制作用的集成控制中心5包括传感器，与所述传感器相连的工控机，集控软件，触控界面和操作按钮。所述传感器包括温度传感器、气压压力传感器、变形速率传感器，各类传感器用于采集组合式加热温控炉4内温度分布数据、模具内气压数据和流量数据等等即时信息；所述工控机和集控软件接收传感器采集的数据，进行分析处理比对，处理工艺人员设定工艺数据，对加热区43、各类液压阀、气阀发出控制信号控制动作，警报信息的输出等；触控界面是人机交互的界面，用于成形工艺方案的选择和设定，各类参数的设置和调整，用于操作方式的选择切换。超塑成形工艺时，需要消耗大量的气（通常为氮气）、热能和电能，降低能耗越发重要，通过软件精确控制气压和气流量，可节省气体使用量。

基于组合式加热温控炉4结构和基于面向板料超塑成形工艺开发的集控软件，使之能在的不同种板料超塑成形工艺方案间快速切换，从而具有强的工艺适应性。

所述板材超塑成形机工作的基本原理是在遵循超塑成形工艺方案前提下，由组合式加热温控炉4加热保温，由液压系统2和气压气动系统3提供压力，在模具内完成超塑成形。其基本工作过程为在生产准备完成后，检查水、电、气正常后，在集成控制中心5交互界面上按工艺方案设定参数；启动液压系统2，调整模具位置使其处于开模状态；关闭炉门，启动组合式加热温控炉4升温，达到参数设定的温度后进行保温，使其温度稳定在上下5度内；开启炉门，送料进模，合模给料升温，同时关闭炉门；料温达到要求，进气加压按设定变形速度参数成形，变形速度和变形压力由气流量和气压决定，气流量和气压由集成控制中心4软件按设定参数控制；成形完成后，开炉门开模取件，然后送料进模，下一个工作循环开始。因此，所述板材超塑成形机操作简单，工艺人员只需设定工艺方案，调整设置好工艺参数，按提示灯操作即可。由于该设备能即时采集，反馈及调整超塑成形时的温度、压力和变形速率等关键工艺条件，准确的按照超塑成形工艺方案进行生产，从而保证了制件的高质量，同时大大缩短了试模调模的时间，提高了生产效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种板材超塑成形机，包括机架、液压系统、气动气压系统、加热炉电源，其特征在于，还包括：由集控软件构成的集成控制中心、通过管线与所述液压系统、气动气压系统、加热炉电源和所述集成控制中心相连接的组合式加热温控炉，所述组合式加热温控炉包括可移动式隔热反射保温墙、由承载导向层、隔热保温层、加热和模具安装层构成的加热保温滑台，其中一面所述可移动式隔热反射保温墙为炉门。

2.根据权利要求1所述的板材超塑成形机，其特征在于，所述组合式加热温控炉包括四面环绕式可移动隔热反射保温墙、上加热保温滑台、下加热保温滑台。

3.根据权利要求1或2所述的板材超塑成形机，其特征在于，所述可移动式隔热反射保温墙包括表面反射热辐射层及背面隔热保温层。

4.根据权利要求1所述的板材超塑成形机，其特征在于，所述加热保温滑台的结构自表面向内层依次为加热和模具安装层、隔热保温层、承载导向层。

5.根据权利要求4所述的板材超塑成形机，其特征在于，所述加热和模具安装层具有独立的由所述集控软件控制的加热区、与所述加热区相接触的可安装模具区。

6.根据权利要求1所述的板材超塑成形机，其特征在于，所述集成控制中心还包括传感器、与传感器相连的工控机、触控界面和操作按钮。

7.根据权利要求6所述的板材超塑成形机，其特征在于，所述传感器包括温度传感器、气压压力传感器、变形速率传感器。

8.根据权利要求1所述的板材超塑成形机，其特征在于，所述机架包括上横梁、下横梁、与所述加热保温滑台相接的滑块、立柱和设置在立柱上的导轨。

9.根据权利要求1所述的板材超塑成形机，其特征在于，所述液压系统由包括泵、阀、油缸、马达、管路、油箱和指示表的回路组成。

10.根据权利要求1所述的板材超塑成形机，其特征在于，所述气动气压系统包括气体发生装置、气阀、气缸、管路和气压气动表。