CN107838362A - 模具补温电阻炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模具补温电阻炉，包括炉体、防火隔热衬套、加热元件、连接机构和控制系统，所述炉体呈环形结构，锻造用模具恰能够插设于炉体内，连接机构能够将锻造用模具与炉体固定连接，防火隔热衬套固定覆盖与炉体内侧壁上，加热元件安装于炉体内侧并露出于防火隔热衬套表面，控制系统能够控制加热元件发热，通过将锻造用模具安装在本发明的炉体内，炉体内的加热元件给锻造用模具进行持续的加热和保温，使得模具温度稳定的维持在指定的温度，如锻造高温合金用的模具温度维持在恒定的500℃，使得锻造出的产品表面不开裂，冷模组织少，提高锻造成型的产品品质高。
Description
技术领域
本发明涉及一种锻造辅助设备，特别涉及一种模具补温电阻炉。
背景技术
航空发动机高温合金涡轮盘产品属于航空发动机的“关重件”，而高温合金锻造成型过程中存在“抗力大，变形易开裂，锻造易产生“冷模组织(即坯料与模具温差较大导致产品产生的非平衡组织)”等问题，为保证产品组织性能，提高模具温度是解决问题的关键。
经大量数据验证，将锻造高温合金用的模具使用温度提高到500℃，锻造出的高温合金产品表面基本不开裂，冷模组织也较少。但是目前形势下，很难将模具温度恒定在500℃。因为模具转移组装过程中，会降温80℃左右，在产品锻造过程中因模具侧面裸露在空气中，模具会持续降温，若锻造产品数量较多，最后模具的使用温度将在200℃左右。因此，此种情况下无法保证高温合金涡轮盘产品质量的稳定性、一致性，甚至将导致大批量产品的报废。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种模具补温电阻炉，该模具补温电阻炉能够在锻造模具加工过程中对锻造模具进行加热和保温确保模具温度保持在合适的温度，提高锻件品质。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种模具补温电阻炉，包括炉体、防火隔热衬套、加热元件、连接机构和控制系统，所述炉体呈环形结构，锻造用模具恰能够插设于炉体内，连接机构能够将锻造用模具与炉体固定连接，防火隔热衬套固定覆盖与炉体内侧壁上，加热元件安装于炉体内侧并露出于防火隔热衬套表面，控制系统能够控制加热元件发热。
作为本发明的进一步改进，还设有温度感应装置，温度感应装置能够感应锻造用模具的温度并传信于控制系统。
作为本发明的进一步改进，所述防火隔热衬套包括耐火层、绝热层和隔热层，所述耐火层、绝热层和隔热层自炉体内侧朝向炉体外侧顺序叠放。
作为本发明的进一步改进，所述耐火层为由若干耐火纤维模块拼接而成的环套状结构，绝热层为陶瓷纤维毯，隔热层为石棉板。
作为本发明的进一步改进，所述绝热层的陶瓷纤维毯为50mm厚的1050型陶瓷纤维毯，隔热层的石棉板厚度为5mm。
作为本发明的进一步改进，所述炉体上端和炉体下端开口处均设有朝向炉体内侧方向延伸的环状限位片，该环状限位片内侧表面恰紧抵锻造用模具外侧表面。
作为本发明的进一步改进，所述炉体上的环状限位片内侧表面形成上端直径小于下端直径的锥形结构，且炉体上端和炉体下端的环状限位片内侧表面位于同一锥形面上。
作为本发明的进一步改进，还设有过渡连接板，所述过渡连接板能够拆卸的安装于锻造用模具外侧，过渡连接板外侧表面上设有若干T形槽，炉体内侧固定设有若干凸出于防火隔热衬套表面的螺钉，螺钉的头部恰能够插设于过渡连接板的T形槽内。
作为本发明的进一步改进，所述螺钉为高强度陶瓷螺钉，所述加热元件为电阻带，若干环状电阻带均匀间隔的铺设于防火隔热衬套内侧表面。
作为本发明的进一步改进，所述炉体下端外侧表面还形成有呈外扩状的底座部，底座上设有能够与锻造压机固定连接的U形槽，炉体外侧表面上还设有用于吊装的吊装销。
本发明的有益效果是：通过将锻造用模具安装在本发明的炉体内，炉体内的加热元件给锻造用模具进行持续的加热和保温，使得模具温度稳定的维持在指定的温度，如锻造高温合金用的模具温度维持在恒定的500℃，使得锻造出的产品表面不开裂，冷模组织少，提高锻造成型的产品品质高。
附图说明
图1为本发明的结构原理主视图；
图2为图1中A-A向剖视图；
图3为本发明的结构原理俯视图。
具体实施方式
实施例：一种模具补温电阻炉，包括炉体1、防火隔热衬套2、加热元件3、连接机构和控制系统，所述炉体1呈环形结构，锻造用模具8恰能够插设于炉体1内，连接机构能够将锻造用模具8与炉体1固定连接，防火隔热衬套2固定覆盖与炉体1内侧壁上，加热元件3安装于炉体1内侧并露出于防火隔热衬套2表面，控制系统能够控制加热元件3发热。
在锻造加工时，将锻造用模具8安装在模具补温电阻炉内，控制系统控制加热元件3对模具进行加热升温和保温，使得模具能够保持在恒定的500℃进行锻造成型，锻造出的高温合金产品表面不开裂，冷模组织少。
还设有温度感应装置，温度感应装置能够感应锻造用模具8的温度并传信于控制系统，通过温度感应装置感知模具温度，再由控制系统控制加热元件3进行加热，实现精确控制升温速度、目标温度、保温时间等，控制系统最佳采用日本岛电SRS13型智能温控仪，加热电源线缆采用耐高温线缆。
所述防火隔热衬套2包括耐火层、绝热层和隔热层，所述耐火层、绝热层和隔热层自炉体1内侧朝向炉体1外侧顺序叠放，通过内侧的耐火层防止因温度过高造成着火等情况，损坏电阻炉，通过绝热层，实现炉内温度的保温，通过隔热层实现温度的隔绝，进而保证炉壁温度≤40℃，即保证了操作工人的人身安全。
所述耐火层为由若干耐火纤维模块拼接而成的环套状结构，绝热层为陶瓷纤维毯，隔热层为石棉板，除了上述材料外也可以是其它防火、保温和隔热材料。
所述绝热层的陶瓷纤维毯为50mm厚的1050型陶瓷纤维毯，隔热层的石棉板厚度为5mm。
所述炉体1上端和炉体1下端开口处均设有朝向炉体1内侧方向延伸的环状限位片4，该环状限位片4内侧表面恰紧抵锻造用模具8外侧表面，通过环状限位片4与模具外侧接触，实现对模具的支撑、定位和限位，提高炉体1与模具连接强度。
所述炉体1上的环状限位片4内侧表面形成上端直径小于下端直径的锥形结构，且炉体1上端和炉体1下端的环状限位片4内侧表面位于同一锥形面上，炉体1与模具通过斜面配合，便于模具装入炉体1内，并保证炉体1与模具表面接触紧密，实现牢固稳定的安装，避免炉体1在锻造加工过程中脱出炉体1外侧。
还设有过渡连接板，所述过渡连接板能够拆卸的安装于锻造用模具8外侧，过渡连接板外侧表面上设有若干T形槽，炉体1内侧固定设有若干凸出于防火隔热衬套2表面的螺钉5，螺钉5的头部恰能够插设于过渡连接板的T形槽内，通过设计过渡连接板，先将过渡连接板安装在模具外侧上，然后将带有过渡连接板的模具插入炉体1内，通过螺钉5头部插设在过渡连接板表面的T形槽内实现连接，该种安装方式配合简便，模具安装方便快捷，有利于提高生产效率，此外也可以是在模具表面设计螺纹孔，在炉体1上设计螺栓，通过螺栓与螺纹孔螺接实现模具与炉体1的连接，抑或在模具上安装螺栓，在炉体1端面上设计螺纹孔，实现二者连接，模具上安装螺栓可以是在模具上安装法兰，在法兰上安装螺栓等等，此类都是本领域技术人员根据本专利很容易想到的等同替换结构。
所述螺钉5为高强度陶瓷螺钉5，所述加热元件3为电阻带，若干环状电阻带均匀间隔的铺设于防火隔热衬套2内侧表面，高强度陶瓷螺钉5强度大，耐热性能高，长期使用也不会变形损坏，电阻带最佳采用优质高电阻合金材料0Cr25A15材质，电阻带在炉体1内形成若干间隔的环形结构，有利于均匀加热，保证模具温度均匀，产品成型质量高。
所述炉体1下端外侧表面还形成有呈外扩状的底座部6，底座上设有能够与锻造压机固定连接的U形槽9，炉体1外侧表面上还设有用于吊装的吊装销7，在炉体1外侧设计吊装销7，方便将炉体1吊装放置到压机上，通过螺栓将炉体1底座部6上的U形槽9与压机工作台进行连接固定。
Claims (10)
1.一种模具补温电阻炉，其特征在于：包括炉体(1)、防火隔热衬套(2)、加热元件(3)、连接机构和控制系统，所述炉体呈环形结构，锻造用模具(8)恰能够插设于炉体内，连接机构能够将锻造用模具与炉体固定连接，防火隔热衬套固定覆盖与炉体内侧壁上，加热元件安装于炉体内侧并露出于防火隔热衬套表面，控制系统能够控制加热元件发热。
2.根据权利要求1所述的模具补温电阻炉，其特征在于：还设有温度感应装置，温度感应装置能够感应锻造用模具的温度并传信于控制系统。
3.根据权利要求1所述的模具补温电阻炉，其特征在于：所述防火隔热衬套包括耐火层、绝热层和隔热层，所述耐火层、绝热层和隔热层自炉体内侧朝向炉体外侧顺序叠放。
4.根据权利要求3所述的模具补温电阻炉，其特征在于：所述耐火层为由若干耐火纤维模块拼接而成的环套状结构，绝热层为陶瓷纤维毯，隔热层为石棉板。
5.根据权利要求4所述的模具补温电阻炉，其特征在于：所述绝热层的陶瓷纤维毯为50mm厚的1050型陶瓷纤维毯，隔热层的石棉板厚度为5mm。
6.根据权利要求1所述的模具补温电阻炉，其特征在于：所述炉体上端和炉体下端开口处均设有朝向炉体内侧方向延伸的环状限位片(4)，该环状限位片内侧表面恰紧抵锻造用模具外侧表面。
7.根据权利要求6所述的模具补温电阻炉，其特征在于：所述炉体上的环状限位片内侧表面形成上端直径小于下端直径的锥形结构，且炉体上端和炉体下端的环状限位片内侧表面位于同一锥形面上。
8.根据权利要求1所述的模具补温电阻炉，其特征在于：还设有过渡连接板，所述过渡连接板能够拆卸的安装于锻造用模具外侧，过渡连接板外侧表面上设有若干T形槽，炉体内侧固定设有若干凸出于防火隔热衬套表面的螺钉(5)，螺钉的头部恰能够插设于过渡连接板的T形槽内。
9.根据权利要求8所述的模具补温电阻炉，其特征在于：所述螺钉为高强度陶瓷螺钉，所述加热元件为电阻带，若干环状电阻带均匀间隔的铺设于防火隔热衬套内侧表面。
10.根据权利要求1所述的模具补温电阻炉，其特征在于：所述炉体下端外侧表面还形成有呈外扩状的底座部(6)，底座上设有能够与锻造压机固定连接的U形槽(9)，炉体外侧表面上还设有用于吊装的吊装销(7)。
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