CN115383020B - 多工位温镦机加热装置 - Google Patents

Abstract

一种多工位温镦机加热装置，包括定模座、模块甲、模块乙、预热组件、n个保温组件；模块甲在外，模块乙在内安装在定模座上；模块甲、模块乙相连；模块甲一端设有切断口；模块乙对应设有棒料进口和切刀；相连的模块甲、乙从切断口向里一段依次设有1个预热腔和n个保温腔；预热组件填装在预热腔内；保温组件填装在保温腔内；本发明的棒料切断为冷切断，能够确保断面平整度高，粗糙度低，为镦锻加工提供更精确的基准，确保镦锻质量；本发明的镦锻工位可通过保温组件提前加热并维持在预定温度；而冷切断的棒料可通过预热组件快速加热到预定温度；这样棒料的变形抗力稳定，所需的镦锻力也稳定，这样镦锻传动部件受力稳定，可避免损伤，能耗相应减少。

Description

多工位温镦机加热装置

技术领域

本发明涉及温镦机配件的技术领域，特别是涉及一种多工位温镦机加热装置。

背景技术

温镦机，是通过对材料进行加热，再将加热后的材料送到模具中，施加压力进行镦制成形的设备；如公开号为CN209491287U的实用新型专利一种自动温镦机所公开的温镦机，能够自动进料、自动切料、自动冲压、自动落料；该温镦机可镦制多种结构形状复杂的不规则零件，也可镦制深孔和台阶孔零件；在现有的多工位温镦机生产中，棒料由送料机构自动送进一定长度，再进行加热；切断机构将加热后的棒料切断成坯料，然后由夹钳传送机构依次送至各个后置工位进行镦锻成形；现有的多工位温镦机存在以下缺点：缺点1，棒料经过高温加热后的变形抗力降低，容易造成折叠、撕裂等缺陷，使得断面表面粗糙度增高、平整度低；而这些断面往往又是后置工位的加工基准，因此表面粗糙度高、平整度低的断面会降低后置工位的镦锻质量；缺点2，棒料被夹钳传动机构送至后置工位时，与后置工位的模具会发生热传递，模具会逐步升温；这造成同一批次产品在前生产出的成品质量低于在后生产出的成品质量，质量存在较大差距；尤其是温镦机刚开机时，该热传递是最剧烈的；棒料温度会迅速降低，超出镦锻工艺的要求范围；因此温镦机开机首批次成品会产生大量废品；缺点3，多工位镦锻加工时，越是后置工位的棒料温度越低，相应的棒料变形抗力随之增加；越是后置工位的棒料镦锻加工所需的镦锻力越大；这导致传动部件受力更大，更容易出现损伤，也增加了能耗。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种多工位温镦机加热装置。

本发明的技术方案是：一种多工位温镦机加热装置，包括与温镦机相连的定模座、模块甲、模块乙、预热组件、n个保温组件；定模座顶部边缘设有贯穿顶面和侧面的安装槽；模块甲在外，模块乙在内依次安装在安装槽内；模块甲的一端设有切断口；模块乙对应切断口的位置设有进料口；进料口的孔口处设有切刀；从切断口向模块甲另一端依次设有1个预热腔和n个保温腔；预热腔、保温腔均横跨模块甲、模块乙；预热组件填装在预热腔内；保温组件填装在保温腔内；n≥3；

预热组件包括由外而内依次套装的隔热陶瓷纤维套筒甲、电磁加热线圈、隔热陶瓷纤维套筒乙、陶瓷管；预热组件外端设有与陶瓷管内孔相匹配的加热孔；电磁加热线圈为螺旋结构；模块甲、模块乙的顶部分别贯穿有一个外接铜管；两个外接铜管与电磁加热线圈两端相接；

保温组件包括定模、隔热陶瓷纤维套筒丙、加热电阻丝；隔热陶瓷纤维套筒丙套装在定模外；加热电阻丝均布在定模与隔热陶瓷纤维套筒丙之间。

优选的，隔热陶瓷纤维套筒丙内壁设有沿隔热陶瓷纤维套筒丙轴向往复折返的电阻丝槽；加热电阻丝在电阻丝槽内均布。

优选的，多工位温镦机加热装置还包括调整板甲、调整板乙、长下沉螺钉；调整板甲设在安装槽内侧，模块乙后方；调整板乙设在安装槽内切断口所在侧；长下沉螺钉依次贯穿模块甲、模块乙、调整板甲与定模座螺纹连接。

优选的，预热腔贯穿模块甲；预热组件还包括盒体、环形固定片、连接螺钉；盒体内壁与隔热陶瓷纤维套筒甲配合；盒体内端与模块乙螺纹连接；环形固定片扣压在盒体外端，通过连接螺钉与模块甲连接。

优选的，电磁加热线圈为中空结构；电磁加热线圈两端分别与外接铜管连通。

优选的，保温腔贯穿模块乙；保温组件还包括中间套、滑圈；中间套中心套装滑圈，设置在定模与调整板甲之间；模块乙顶面螺纹连接有限位螺钉；限位螺钉的螺纹端与中间套外壁顶压配合；模块甲顶面螺纹连接有紧定螺钉；紧钉螺钉的螺纹端与定模外壁顶压配合；保温腔前端下方设有压紧块、安装螺钉；压紧块通过安装螺钉与模块甲相接；压紧块顶面与定模外壁顶压配合。

优选的，紧钉螺钉的螺纹端端面倾斜设置；定模外壁设有与紧钉螺钉的螺纹端端面配合的顶压切口、与压紧块内端面配合的台阶。

优选的，隔热陶瓷纤维套筒丙套装在模块甲内，定模的前端。

本发明的有益效果是：本发明的多工位温镦机加热装置，具有以下有益效果，

（1）该加热装置内，模块甲的一端设有切断口；模块乙对应切断口的位置设有进料口；进料口的孔口处设有切刀；棒料在进行预热、保温前，先在切断口进行冷切断；棒料断面表面粗糙度低、平整度高，为后道工位的镦锻加工提供更精确的基准，有效地提高后道工位的镦锻加工质量；

（2）该加热装置，预热组件填装在预热腔内；保温组件填装在保温腔内；切断口向模块甲另一端先布置预热腔，后布置保温腔；温镦机刚启动时，可先对保温组件内的定模加热到预定温度，并维持该预定温度；然后把冷切断后的棒料可在预热组件内快速加热到预定温度；这样，棒料在定模内进行镦锻加工时，棒料温度一直处于镦锻工艺要求的温度范围内，这样温镦机开机首批次成品的废品率得以降低，并且同一批次产品的镦锻质量稳定性高；

该加热装置内，因为保温组件内的定模被加热维持到预定温度，棒料的温度也处于镦锻工艺要求的温度范围内；每个镦锻加工工位所需的镦锻力均得以降低，多工位温镦机的加工质量稳定，加工效率提高；同时棒料的变形抗力稳定，所需的镦锻力也稳定，这样镦锻传动部件受力稳定，可避免损伤，能耗相应减少。

（3）保温组件的热源加热电阻丝均布沿隔热陶瓷纤维套筒丙轴向往复折返的电阻丝槽，既能使加热电阻丝均匀地对定模加热，又避免加热电阻丝相互纠缠产生短路，缩短使用寿命，还能够在拆装定模时规避模端部边缘勾起加热电阻丝破坏的风险；

（4）电磁加热线圈为中空结构，可借助外接铜管进行冷却循环，保护电磁加热线圈。

附图说明

图1是本发明多工位温镦机加热装置的立体图一；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图2的I放大视图；

图4是图1的B-B剖视图；

图5是图4的II放大视图；

图6是图1的C-C剖视图；

图7是隔热陶瓷纤维套筒丙的立体图；

图中：1.定模座、11.安装槽、2.模块甲、21.切断口、3.模块乙、31.进料口、32.切刀、4.预热组件、41.隔热陶瓷纤维套筒甲、42.电磁加热线圈、43.隔热陶瓷纤维套筒乙、44.陶瓷管、45.盒体、46.环形固定片、47.连接螺钉、5.保温组件、51.定模、511.顶压切口、512.台阶、52.隔热陶瓷纤维套筒丙、521.电阻丝槽、522.加热电阻丝、53.中间套、54.滑圈、541.顶料孔、55.限位螺钉、56.紧定螺钉、57.压紧块、58.安装螺钉、6.预热腔、7.保温腔、8.外接铜管、91.调整板甲、92.调整板乙、93.长下沉螺钉。

具体实施方式

实施例一：参见图1-7，一种多工位温镦机加热装置，包括与温镦机相连的定模座1、模块甲2、模块乙3、预热组件4、n个保温组件5；定模座1顶部边缘设有贯穿顶面和侧面的安装槽11；模块甲2在外，模块乙3在内依次安装在安装槽11内；模块甲2的一端设有切断口21；模块乙3对应切断口21的位置设有进料口31；进料口31的孔口处设有切刀32；从切断口21向模块甲2另一端依次设有1个预热腔6和n个保温腔7；预热腔6、保温腔7均横跨模块甲2、模块乙3；预热组件4填装在预热腔6内；保温组件5填装在保温腔7内；n≥3；棒料从进料口31进入，被切刀32切断后再被夹钳传动机构夹紧；因为夹钳传动机构、送料机构是本领域的现有技术，如授权公告号为CN107931506B的发明专利一种冷镦机夹钳装置已有公开；因为温镦机实际为冷镦机的改进；所以冷镦机的夹钳传动机构、送料机构在温镦机上也可以运用，这里不多做介绍；夹钳传动机构夹紧切断后的棒料，把棒料送入预热组件4内进行预热，一直加热到“兰脆”区温度以上再结晶温度以下；预热后的棒料被夹钳传动机构送入保温组件5内进行镦锻加工；棒料进入保温组件5进行镦锻加工的同时，保温组件5也维持在相应的温度进行保温；因为棒料是在未加热前被切刀32切断的，所以棒料断面的表面粗糙度、平整度均得到控制，可以作为后置工位的镦锻加工时更精确的基准；切断后的棒料能够进入预热组件4内快速升温，达到镦锻加工所需温度；加热到足够温度的棒料进入保温工位；因为保温组件5的保温作用，棒料的热交换并不多；因此温镦机在保温组件5对棒料进行镦锻加工时，能够有效地保障加工质量；这里的切断口21实际就是一个切断工位，预热组件4为一个加热工位，保温组件5则是镦锻加工工位；又由于温镦机可能需要多次镦锻加工，所以保温组件5的数量≥3；在多工位温镦机的镦锻加工过程中，每个工位内的温度均可维持在可控的高温；这样，每个工位内的棒料温度不仅得以确定，而且能够维持在可控的温度，省去调整镦锻力的时间，也保障了镦锻质量；多工位温镦机整体的加工质量和加工效果均得到一定的提升；同时棒料的变形抗力稳定，所需的镦锻力也稳定，这样镦锻传动部件受力稳定，可避免损伤，能耗也相应减少。

预热组件4包括由外而内依次套装的隔热陶瓷纤维套筒甲41、电磁加热线圈42、隔热陶瓷纤维套筒乙43、陶瓷管44；预热组件4外端设有与陶瓷管44内孔相匹配的加热孔；电磁加热线圈42为螺旋结构；模块甲2、模块乙3的顶部分别贯穿有一个外接铜管8；两个外接铜管8与电磁加热线圈42两端相接；外接铜管8用于电磁加热线圈42的通电，使电磁加热线圈42可对进入预热组件4中心也是电磁加热线圈42中心的棒料进行隔空加热，不会受到隔热陶瓷纤维套筒乙43的限制，并且被电磁加热线圈42作用的棒料温度提升很快，能够在较短时间内提高到温镦所需的温度，能够提高生产效率；另外，电磁加热线圈42只有棒料进入电磁加热线圈42中心才会加大能量输出，能量利用率高；但是电磁加热线圈42本身不能承受热量；所以隔热陶瓷纤维套筒乙43的主要作用是隔开被加热的棒料的热量，保障棒料能够持续升温的同时也保护电磁加热线圈42免受棒料热辐射的破坏；而陶瓷管44的作用则是凭借自身高耐磨性、耐高温的特性，作为棒料加热时的稳定支撑；另外，隔热陶瓷纤维套筒甲41，则是用以进一步地限制棒料的热量外泄，避免模块甲2、模块乙3的破坏；

保温组件5包括定模51、隔热陶瓷纤维套筒丙52、加热电阻丝522；隔热陶瓷纤维套筒丙52套装在定模51外；定模51是根据镦锻工艺要求设计的模具；每个定模51根据镦锻工艺要求不同，形状、结构也会不同；加热电阻丝522均布在定模51与隔热陶瓷纤维套筒丙52之间；加热电阻丝522的两端均依次贯穿隔热陶瓷纤维套筒丙52、模块甲2与外部电源电连接；相对于电磁加热线圈42的温度提升快，加热电阻丝522能够维持高温的效果更好；因此加热电阻丝522更适合保温组件5，即镦锻加工工位；这样，温镦机的镦锻加工精度得以保证；而隔热陶瓷纤维套筒丙52的作用，也是为了减少加热电阻丝522及棒料向模块甲2、模块乙3传递热量，保护模块甲2、模块乙3。

隔热陶瓷纤维套筒丙52内壁设有沿隔热陶瓷纤维套筒丙52轴向往复折返的电阻丝槽521；加热电阻丝522在电阻丝槽521内均布，有三大好处；好处一，避免加热电阻丝522纠缠在一起，出现短路，损耗加热电阻丝522的使用寿命；好处二，使加热电阻丝522相对定模51能够均匀的布置，进而均匀地向定模51传递热量；好处三，拆装定模51时，可避免定模51端部边缘勾起加热电阻丝522造成破坏。

多工位温镦机加热装置还包括调整板甲91、调整板乙92、长下沉螺钉93；调整板甲91设在安装槽11内侧，模块乙3后方；调整板乙92设在安装槽11内切断口21所在侧；长下沉螺钉93依次贯穿模块甲2、模块乙3、调整板甲91与定模座1螺纹连接；调整板甲、乙的作用在于调整模块甲2、模块乙3的相对位置，使切断口21、预热组件4、保温组件5相对夹钳传动机构处于合适位置以利于料棒进出各个工位。

预热腔6贯穿模块甲2；预热组件4还包括盒体45、环形固定片46、连接螺钉47；盒体45内壁与隔热陶瓷纤维套筒甲41配合；盒体45内端与模块乙3螺纹连接；环形固定片46扣压在盒体45外端，通过连接螺钉47与模块甲2连接；这样，预热组件4为可拆卸结构，以利于电磁加热线圈42这种易耗品的更换；同时盒体45本身又可以充当最外一层的隔温层，限制热量的外泄。

电磁加热线圈42为中空结构；电磁加热线圈42两端分别与外接铜管8连通；电磁加热线圈42可通过外接铜管8接入冷却循环，从而降低温度得到保护。

保温腔7贯穿模块乙3；保温组件5还包括中间套53、滑圈54；中间套53中心套装滑圈54，设置在定模51与调整板甲91之间；中间套53用于对定模51进行轴向限位，防止模块乙3与调整板直接接触；滑圈54中心设有顶料孔541，便于顶料杆从保温腔7后端将被镦锻后的棒料顶出，辅助夹钳传动机构夹取；此时的滑圈54还对顶料杆有限位功能；而顶料杆则是温镦机常用的取料机构；模块乙3顶面螺纹连接有限位螺钉55；限位螺钉55的螺纹端与中间套53外壁顶压配合，对中间套53进行轴向限位；模块甲2顶面螺纹连接有紧定螺钉56；紧钉螺钉的螺纹端与定模51外壁顶压配合，对定模51进行轴向限位；保温腔7前端下方设有压紧块57、安装螺钉58；压紧块57通过安装螺钉58与模块甲2相接；压紧块57顶面与定模51外壁顶压配合，也对定模51进行轴向限位；紧钉螺钉与压紧块57配合对定模51进行径向限位；这样，定模51得到充分限位，从而相对保温组件5位置固定，有利于保证镦锻加工精度。

紧钉螺钉的螺纹端端面倾斜设置；定模51外壁设有与紧钉螺钉的螺纹端端面配合的顶压切口511、与压紧块57内端面配合的台阶512；因为紧钉螺钉的螺纹端是倾斜设置的，与紧钉螺钉的螺纹端配合的顶压切口511也相应倾斜；紧钉螺钉的螺纹端端面与顶压切口511的配合、压紧块57与台阶512的配合能够加强定模51的轴向限位，使定模51的位置更加稳定，从而保证镦锻加工精度。

本实施例的工作过程，使用夹钳传动机构和本发明的多工位温镦机加热装置，包括以下步骤：

①准备过程

给保温组件5内的加热电阻丝522进行通电，使保温组件5内的定模51被加热到预定温度，并一直维持该预定温度；保温组件5中的隔热陶瓷纤维套筒丙52一直限制保温组件5与模块甲2、模块乙3之间的热量传递，一方面提高定模51温度上升速度，另一方面保护模块甲2、模块乙3；

该预定温度，也就是各个镦锻加工工位镦锻加工时需要棒材所处的温度，同样也是棒料“兰脆”区温度以上再结晶温度以下的某个温度；该预定温度可通过控制加热电阻丝522的通电时间、通电电流来预估，也可通过温度传感器进行实时监测；

然后，通过外接铜管8向电磁加热线圈42通电和供水；外接铜管8通过管壁向电磁加热线圈42通电，通过外接铜管8进行的水循环来对电磁加热线圈42进行冷却降温，保护电磁加热线圈42；至此，准备工作得以完成；

②棒料冷切断

进料口31进入到切断口21内，进料口31一侧的切刀32伸出，对棒料进行冷切断；夹钳传动机构对被切断的棒料进行夹紧；

被冷切断的棒料断面表面粗糙度低，平整度高，能够作为后置工位加工时可依照的基准，从而提高后置工位的镦锻加工质量；

③对切断后的棒料进行预热

切断后的棒料由夹钳传动机构夹紧送入预热组件4内；棒料进入陶瓷管44到一定深度；电磁加热线圈42对棒料进行加热；棒料温度迅速上升；当棒料温度上升到预定温度后，顶料杆顶出棒料，夹钳传动机构夹紧棒料离开预热组件4；

④对棒料进行保温并进行镦锻加工

棒料被夹钳传动机构快速送入下道工位的保温组件5内；棒料进入定模51一定深度；此时的定模51已经被电加热丝加热到预定温度并维持在该温度内；送入保温组件5内的棒料也会维持在该预定温度；然后夹钳传动机构松开棒料，温镦机对棒料所在的工位进行镦锻加工；因为棒料能够保证处于工艺要求的温度，温镦机的镦锻质量可达到镦锻工艺的要求；之后，顶料杆顶出棒料，夹钳传动机构夹紧棒料离开该保温组件5；

⑤棒料镦锻加工成型

重复步骤④，直至镦锻加工工序全部结束；棒料镦锻加工成型。

按照上述工作过程，安装有本发明的温镦机即使刚开机，保温组件5内的定模51也能在维持预定温度后再对棒料进行镦锻加工，温镦机开机首批次废品率得以降低，且同批次的镦锻成品质量趋于稳定；又因为进入定模51的棒料温度能够稳定在某个可控的温度，棒料的变形抗力也处于在镦锻工艺允许的范围内，棒料的变形抗力稳定，所需的镦锻力也稳定，这样镦锻传动部件受力稳定，可避免损伤，能耗也相应减少。

实施例二：实施例二与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于：隔热陶瓷纤维套筒丙52只套装在模块甲2内，定模51的前端；相应的加热电阻丝522保温的主要部位是棒料的前端；因为棒料的前端是主要镦锻加工部位，也是镦锻加工变形量大的部位；而棒料的后端变形量小，没必要进行加热保温；这样设置能够合理降低能耗。

Claims (3)

1.一种多工位温镦机加热装置，其特征在于，包括与温镦机相连的定模座、模块甲、模块乙、预热组件、n个保温组件；定模座顶部边缘设有贯穿顶面和侧面的安装槽；模块甲在外，模块乙在内依次安装在安装槽内；模块甲的一端设有切断口；模块乙对应切断口的位置设有进料口；进料口的孔口处设有切刀；从切断口向模块甲另一端依次设有1个预热腔和n个保温腔；预热腔、保温腔均横跨模块甲、模块乙；预热组件填装在预热腔内；保温组件填装在保温腔内；n≥3；预热组件包括由外而内依次套装的隔热陶瓷纤维套筒甲、电磁加热线圈、隔热陶瓷纤维套筒乙、陶瓷管；预热组件外端设有与陶瓷管内孔相匹配的加热孔；电磁加热线圈为螺旋结构；模块甲、模块乙的顶部分别贯穿有一个外接铜管；两个外接铜管与电磁加热线圈两端相接；保温组件包括定模、隔热陶瓷纤维套筒丙、加热电阻丝；隔热陶瓷纤维套筒丙套装在定模外；加热电阻丝均布在定模与隔热陶瓷纤维套筒丙之间；隔热陶瓷纤维套筒丙内壁设有沿隔热陶瓷纤维套筒丙轴向往复折返的电阻丝槽；加热电阻丝在电阻丝槽内均布；该多工位温镦机加热装置还包括调整板甲、调整板乙；调整板甲设在安装槽内侧，模块乙后方；调整板乙设在安装槽内切断口所在侧；预热腔贯穿模块甲；预热组件还包括盒体、环形固定片、连接螺钉；盒体内壁与隔热陶瓷纤维套筒甲配合；盒体内端与模块乙螺纹连接；环形固定片扣压在盒体外端，通过连接螺钉与模块甲连接；电磁加热线圈为中空结构；电磁加热线圈两端分别与外接铜管连通。

2.根据权利要求1所述的多工位温镦机加热装置，其特征在于：保温腔贯穿模块乙；保温组件还包括中间套、滑圈；中间套中心套装滑圈，设置在定模与调整板甲之间；模块乙顶面螺纹连接有限位螺钉；限位螺钉的螺纹端与中间套外壁顶压配合；模块甲顶面螺纹连接有紧定螺钉；紧钉螺钉的螺纹端与定模外壁顶压配合；保温腔前端下方设有压紧块、安装螺钉；压紧块通过安装螺钉与模块甲相接；压紧块顶面与定模外壁顶压配合。

3.根据权利要求2所述的多工位温镦机加热装置，其特征在于：紧钉螺钉的螺纹端端面倾斜设置；定模外壁设有与紧钉螺钉的螺纹端端面配合的顶压切口、与压紧块内端面配合的台阶。

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