CN111687343A - 钛合金丝材调直方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种钛合金丝材调直方法及设备。其中，所述方法包括：将钛合金丝材穿过转轴的中心孔、调直模组的过线槽及楔形带轮的中心孔；调节所述调直模组的调距螺杆的下压量至预定下压量，调整所述转轴的转速至预设转速；控制所述调直模组及所述转轴围绕钛合金丝材进行旋转，实现对钛合金丝材的调直。本发明实施例提供的钛合金丝材调直方法及设备，可以消除钛合金手工焊丝材中的残余应力，避免钛合金手工焊丝材开卷后发生扭曲。

Description

钛合金丝材调直方法及设备

技术领域

本发明实施例涉及钛合金材料处理技术领域，尤其涉及一种钛合金丝材调直方法及设备。

背景技术

钛合金丝材由于其耐蚀性好、比强度高、无磁性、生物相容性高等特性，在航空航天、石油化工、医疗卫生、汽车、建筑等诸多领域都有重要应用。钛合金丝材通常拉拔而成，其强度高、回弹性较好，在拉拔过程中丝材内部残余应力交错，且丝材在绕盘成品过程中各个方向上残余扭曲应力未得到释放。Ti45Nb钛合金丝材主要用于上述领域中的手工焊丝，手工焊丝通常由丝材盘料调直切断而成，由于残余应力的存在，丝材盘料开卷后应力释放导致丝材出现各个方向扭曲的现象使得调直困难。因此，开发一种钛合金丝材调直方法，可以有效克服上述相关技术缺陷，就成为业界亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种钛合金丝材调直方法及设备。

第一方面，本发明的实施例提供了一种钛合金丝材调直方法，包括：将钛合金丝材穿过转轴的中心孔、调直模组的过线槽及楔形带轮的中心孔；调节所述调直模组的调距螺杆的下压量至预定下压量，调整所述转轴的转速至预设转速；控制所述调直模组及所述转轴围绕钛合金丝材进行旋转，实现对钛合金丝材的调直。

在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的钛合金丝材调直方法，所述预定下压量的范围包括：0mm至20mm。

在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的钛合金丝材调直方法，所述预设转速的范围包括：900转每分钟至1100转每分钟。

第二方面，本发明的实施例提供了一种钛合金丝材调直系统，包括：转轴，用于支撑调直模组和楔形带轮，并提供旋转力；调直模组，用于对钛合金丝材提供下压量；楔形带轮，用于与所述转轴一起提供旋转力；控制器，用于实现第一方面任一实施例所述的钛合金丝材调直方法。

在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的钛合金丝材调直方法，所述调直模组包括：第一调直模块、第二调直模块、第三调直模块、第四调直模块和第五调直模块；其中，所述第一调直模块、第三调直模块和第五调直模块安装在下槽面，所述第二调直模块和第四调直模块安装在上槽面。

在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的钛合金丝材调直方法，所述第一调直模块、第二调直模块、第三调直模块、第四调直模块或第五调直模块包括：固定横杆，用于将所述第一调直模块、第二调直模块、第三调直模块、第四调直模块或第五调直模块固定在上槽面或下槽面中；调距螺杆，用于调节下压量；减震弹簧，用于减少震动；导向螺杆，用于导向；固支门框，用于支持所述导向螺杆；台阶轴，用于格挡推力轴承；推力轴承，用于释放轴向旋转自由度；深沟球轴承，用于减少钛合金丝材与尼龙调直块之间的摩擦；尼龙调直块，用于调直钛合金丝材；压紧弹簧，用于压紧所述推力轴承。

在上述系统实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的钛合金丝材调直方法，所述第一调直模块、第二调直模块、第三调直模块、第四调直模块和第五调直模块均由尼龙软质材料制成。

第三方面，本发明的实施例提供了一种钛合金丝材调直装置，包括：

钛合金丝材穿透模块，用于将钛合金丝材穿过转轴的中心孔、调直模组的过线槽及楔形带轮的中心孔；

下压量及转速调整模块，用于调节所述调直模组的调距螺杆的下压量至预定下压量，调整所述转轴的转速至预设转速；

调直模块，用于控制所述调直模组及所述转轴围绕钛合金丝材进行旋转，实现对钛合金丝材的调直。

第四方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器；以及

与处理器通信连接的至少一个存储器，其中：

存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的钛合金丝材调直方法。

第五方面，本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的钛合金丝材调直方法。

本发明实施例提供的钛合金丝材调直方法及设备，通过将钛合金丝材穿过转轴、调直模组及楔形轮带，并以预定的下压量及转速对钛合金丝材进行调直，可以消除钛合金手工焊丝材中的残余应力，避免钛合金手工焊丝材开卷后发生扭曲。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的钛合金丝材调直方法流程图；

图2a为本发明实施例提供的钛合金丝材调直系统结构示意图；

图2b为本发明实施例提供的调直模块结构示意图；

图3为本发明实施例提供的钛合金丝材调直装置结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明实施例提供了一种钛合金丝材调直方法，参见图1，该方法包括：

101、将钛合金丝材穿过转轴的中心孔、调直模组的过线槽及楔形带轮的中心孔；

102、调节所述调直模组的调距螺杆的下压量至预定下压量，调整所述转轴的转速至预设转速；

103、控制所述调直模组及所述转轴围绕钛合金丝材进行旋转，实现对钛合金丝材的调直。

基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的钛合金丝材调直方法，所述预定下压量的范围包括：0mm至20mm。具体可以为18mm。

基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的钛合金丝材调直方法，所述预设转速的范围包括：900转每分钟至1100 转每分钟。具体可以为1000转每分钟。

具体地，将钛合金丝材(具体可以为Ti45Nb)依次穿过转轴的中心孔、调直模组的过线槽以及楔形带轮的中心孔；通过调直模组上的调距螺杆调节下压量为18mm(注意保持各个调直模块具有相同的下压量)，使钛合金丝材呈波浪形态，在丝材内部形成预弯曲应力；调整转轴转速为1000rpm，连同调直模组一起围绕钛合金丝材进行旋转，在调直模组作用下丝材内部的预弯曲应力与丝材制备和绕盘过程中形成的残余应力相互抵消，实现调直。

本发明实施例提供的钛合金丝材调直方法，通过将钛合金丝材穿过转轴、调直模组及楔形轮带，并以预定的下压量及转速对钛合金丝材进行调直，可以消除钛合金手工焊丝材中的残余应力，避免钛合金手工焊丝材开卷后发生扭曲。

本发明实施例提供了一种钛合金丝材调直系统，参见图2a，该系统包括：转轴202，用于支撑调直模组和楔形带轮208，并提供旋转力；调直模组，用于对钛合金丝材201提供下压量；楔形带轮208，用于与所述转轴202一起提供旋转力；控制器209，用于实现前述方法实施例中任一实施例所述的钛合金丝材调直方法。

继续参见图2a，基于上述系统实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的钛合金丝材调直方法，所述调直模组包括：第一调直模块203、第二调直模块204、第三调直模块205、第四调直模块206和第五调直模块207；其中，所述第一调直模块203、第三调直模块205和第五调直模块 207安装在下槽面，所述第二调直模块204和第四调直模块206安装在上槽面。

参见图2b，基于上述系统实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的钛合金丝材调直方法，所述第一调直模块、第二调直模块、第三调直模块、第四调直模块或第五调直模块包括：固定横杆301，用于将所述第一调直模块、第二调直模块、第三调直模块、第四调直模块或第五调直模块固定在上槽面或下槽面中；调距螺杆302，用于调节下压量；减震弹簧303，用于减少震动；导向螺杆304，用于导向；固支门框305，用于支持所述导向螺杆304；台阶轴306，用于格挡推力轴承307；推力轴承307，用于释放轴向旋转自由度；深沟球轴承308，用于减少钛合金丝材与尼龙调直块309之间的摩擦；尼龙调直块309，用于调直钛合金丝材；压紧弹簧310，用于压紧所述推力轴承307。

基于上述系统实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的钛合金丝材调直方法，所述第一调直模块、第二调直模块、第三调直模块、第四调直模块和第五调直模块均由尼龙软质材料制成。具体地，五个调直模块采用柔性连接和尼龙软质材料制备，一方面可以减少线材不均匀弯曲所带来的振动；另一方面可以使钛合金丝材在高速进线时不易划伤丝材表面。

需要说明的是，Ti45Nb钛合金丝材的直径为Φ1.2mm，屈服强度450～ 600MPa。在图2a中，转轴202与楔形带轮208用螺栓固连在一起；在转轴 202卡槽两端面分别交错安装5个调直模块，在上槽面安装两个调直模块，分别是调直模块204和调直模块206，在下槽面安装三个调直模块，分别是调直模块203、调直模块205和调直模块207。在调直过程中，通过五个调直模块对钛合金丝材201下压形成一定压下量，使钛合金丝材201弯曲呈波浪形，钛合金丝材201内部沿某一方向形成预弯曲应力。由于钛合金丝材201 在制备和盘绕过程中其残余应力方向呈无序状态，钛合金丝材201单一方向的预弯曲应力并不能完全消除残余应力，因此，结合转轴202和楔形带轮208 的旋转运动，可使钛合金丝材201在各个方向都产生预弯曲应力以抵消原丝材中残余应力。

本发明实施例提供的钛合金丝材调直系统，通过将钛合金丝材穿过转轴、调直模组及楔形轮带，并以预定的下压量及转速对钛合金丝材进行调直，可以消除钛合金手工焊丝材中的残余应力，避免钛合金手工焊丝材开卷后发生扭曲。

本发明各个实施例的实现基础是通过具有处理器功能的设备进行程序化的处理实现的。因此在工程实际中，可以将本发明各个实施例的技术方案及其功能封装成各种模块。基于这种现实情况，在上述各实施例的基础上，本发明的实施例提供了一种钛合金丝材调直装置，该装置用于执行上述方法实施例中的钛合金丝材调直方法。参见图3，该装置包括：

钛合金丝材穿透模块401，用于将钛合金丝材穿过转轴的中心孔、调直模组的过线槽及楔形带轮的中心孔；

下压量及转速调整模块402，用于调节所述调直模组的调距螺杆的下压量至预定下压量，调整所述转轴的转速至预设转速；

调直模块403，用于控制所述调直模组及所述转轴围绕钛合金丝材进行旋转，实现对钛合金丝材的调直。

本发明实施例提供的钛合金丝材调直装置，采用钛合金丝材穿透模块、下压量及转速调整模块和调直模块，通过将钛合金丝材穿过转轴、调直模组及楔形轮带，并以预定的下压量及转速对钛合金丝材进行调直，可以消除钛合金手工焊丝材中的残余应力，避免钛合金手工焊丝材开卷后发生扭曲。

需要说明的是，本发明提供的装置实施例中的装置，除了可以用于实现上述方法实施例中的方法外，还可以用于实现本发明提供的其他方法实施例中的方法，区别仅仅在于设置相应的功能模块，其原理与本发明提供的上述装置实施例的原理基本相同，只要本领域技术人员在上述装置实施例的基础上，参考其他方法实施例中的具体技术方案，通过组合技术特征获得相应的技术手段，以及由这些技术手段构成的技术方案，在保证技术方案具备实用性的前提下，就可以对上述装置实施例中的装置进行改进，从而得到相应的装置类实施例，用于实现其他方法类实施例中的方法。例如：

基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的钛合金丝材调直装置，还包括：下压量调节模块，用于调节下压量为 0mm至20mm。

基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的钛合金丝材调直装置，还包括：转速调节模块，用于调节转速为900 转每分钟至1100转每分钟。

本发明实施例的方法是依托电子设备实现的，因此对相关的电子设备有必要做一下介绍。基于此目的，本发明的实施例提供了一种电子设备，如图 4所示，该电子设备包括：至少一个处理器(processor)501、通信接口 (Communications Interface)504、至少一个存储器(memory)502和通信总线 503，其中，至少一个处理器501，通信接口504，至少一个存储器502通过通信总线503完成相互间的通信。至少一个处理器501可以调用至少一个存储器502中的逻辑指令，以执行如下方法：将钛合金丝材穿过转轴的中心孔、调直模组的过线槽及楔形带轮的中心孔；调节所述调直模组的调距螺杆的下压量至预定下压量，调整所述转轴的转速至预设转速；控制所述调直模组及所述转轴围绕钛合金丝材进行旋转，实现对钛合金丝材的调直。

此外，上述的至少一个存储器502中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。例如包括：将钛合金丝材穿过转轴的中心孔、调直模组的过线槽及楔形带轮的中心孔；调节所述调直模组的调距螺杆的下压量至预定下压量，调整所述转轴的转速至预设转速；控制所述调直模组及所述转轴围绕钛合金丝材进行旋转，实现对钛合金丝材的调直。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于这种认识，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在本专利中，术语"包括"、"包含"或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括……"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种钛合金丝材调直方法，其特征在于，包括：

将钛合金丝材穿过转轴的中心孔、调直模组的过线槽及楔形带轮的中心孔；

调节所述调直模组的调距螺杆的下压量至预定下压量，调整所述转轴的转速至预设转速；

控制所述调直模组及所述转轴围绕钛合金丝材进行旋转，实现对钛合金丝材的调直。

2.根据权利要求1所述的钛合金丝材调直方法，其特征在于，所述预定下压量的范围包括：0mm至20mm。

3.根据权利要求1所述的钛合金丝材调直方法，其特征在于，所述预设转速的范围包括：900转每分钟至1100转每分钟。

4.一种钛合金丝材调直系统，其特征在于，包括：

转轴，用于支撑调直模组和楔形带轮，并提供旋转力；

调直模组，用于对钛合金丝材提供下压量；

楔形带轮，用于与所述转轴一起提供旋转力；

控制器，用于实现如权利要求1至3任一权利要求所述的钛合金丝材调直方法。

5.根据权利要求4所述的钛合金丝材调直系统，其特征在于，所述调直模组包括：第一调直模块、第二调直模块、第三调直模块、第四调直模块和第五调直模块；其中，所述第一调直模块、第三调直模块和第五调直模块安装在下槽面，所述第二调直模块和第四调直模块安装在上槽面。

6.根据权利要求5所述的钛合金丝材调直系统，其特征在于，所述第一调直模块、第二调直模块、第三调直模块、第四调直模块或第五调直模块包括：

固定横杆，用于将所述第一调直模块、第二调直模块、第三调直模块、第四调直模块或第五调直模块固定在上槽面或下槽面中；

调距螺杆，用于调节下压量；

减震弹簧，用于减少震动；

导向螺杆，用于导向；

固支门框，用于支持所述导向螺杆；

台阶轴，用于格挡推力轴承；

推力轴承，用于释放轴向旋转自由度；

深沟球轴承，用于减少钛合金丝材与尼龙调直块之间的摩擦；

尼龙调直块，用于调直钛合金丝材；

压紧弹簧，用于压紧所述推力轴承。

7.根据权利要求5所述的钛合金丝材调直系统，其特征在于，所述第一调直模块、第二调直模块、第三调直模块、第四调直模块和第五调直模块均由尼龙软质材料制成。

8.一种钛合金丝材调直装置，其特征在于，包括：

钛合金丝材穿透模块，用于将钛合金丝材穿过转轴的中心孔、调直模组的过线槽及楔形带轮的中心孔；

下压量及转速调整模块，用于调节所述调直模组的调距螺杆的下压量至预定下压量，调整所述转轴的转速至预设转速；

调直模块，用于控制所述调直模组及所述转轴围绕钛合金丝材进行旋转，实现对钛合金丝材的调直。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口；其中，

所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信；

所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行权利要求1至3任一项权利要求所述的方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1至3中任一项权利要求所述的方法。

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