CN216378292U - 一种基于感应加热的热成型设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于感应加热的热成型设备，包括：上主体框架和下主体框架，所述上主体框架和下主体框架之间设置有多个立柱，所述立柱的一端固定连接所述上主体框架的下底面，所述立柱的另一端固定连接所述下主体框架的上底面，所述上主体框架的下底面上设置有液压床身机构，所述液压床身机构的下端设置有保温加热炉体；所述液压床身机构配合所述保温加热炉体使用，所述保温加热炉体的一个或多个面上设置有感应加热线圈；热成形机使用六面加热布置加热器直接替代，有时也可使用上、下平台加热功率即可实现达到加热850‑2000摄氏度的目的。

Description

一种基于感应加热的热成型设备

技术领域

本实用新型属于热成型设备领域，具体涉及一种基于感应加热的热成型设备。

背景技术

目前的热成形设备多用电阻丝或电加热棒为加热源，以钛合金、铝合金为主的热蠕变钣金成形元件设备进行加热，单位面积功率低，因为高强度钢、不锈钢、高温合金、钛及钛合金、铝合金等材料加压超塑成形或热蠕变成形多数在850℃以上工作，在900℃以上的温度工作本身接近到达加热丝工作上限容易发生加热丝熔断击穿。电转热的效率低，1000-2000小时，长时间工作后发热量低不足45％，放置在承受大压力的加热平台内受震动的影响元器件寿命周期短等问题。

电炉丝裸露组成的热成形机加热室在频繁更换模具的热成形机显然是不安全的，容易漏电风险，且裸露的电热丝需要绝缘陶瓷固定，在频繁刚换模具的加热室极易碰撞损坏。

即使使用硅碳棒硅钼棒制作的加热炉膛可以达到1000-1200度的高温，但用在这套热成形设备在实际操作条件下又因为硅钼棒硅碳棒自身脆易断的原因很难在这种频繁更换模具的条件下可靠长期工作，多数因为碰撞、震动导致折断无法正常使用。

现有高温加热管成本高、制造复杂，内部加热丝通常使用镍铬合金丝或铁铬铝等合金丝，容易局部高温融化寿命短。在850℃以上至1200℃的工作环境下，单位100x100毫米面积上功率难以做到1000w以上发热功率；即使做到这么大功率寿命也不理想，即使使用最好的金属加热丝寿命也在500-1000小时左右需要频繁更换加热器，平台形式加热的热成形机为了更换方便，需要在加热板内预制大于加热器尺寸的孔或槽，用于放置管式加热器，加热器埋藏加热易受到氧化层增厚的影响，阻止红外热能辐射和热量经平台、平板的导出导致加热功率随着工作时间延长(1000-2000小时后)后功率下降至30％以下；甚至更低浪费能源。

实用新型内容

本实用新型为了克服背景技术中存在技术问题，目的在于提供了一种基于感应加热的热成型设备，采用感应加热技术，在热成型设备的六个面均可加热使用，具有加热均匀、成本低廉和耐用的特点。

为了解决技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种基于感应加热的热成型设备，包括：上主体框架和下主体框架，所述上主体框架和下主体框架之间设置有多个立柱，所述立柱的一端固定连接所述上主体框架的下底面，所述立柱的另一端固定连接所述下主体框架的上底面，所述上主体框架的下底面上设置有液压床身机构，所述液压床身机构的下端设置有保温加热炉体；所述液压床身机构配合所述保温加热炉体使用，所述保温加热炉体的一个或多个面上设置有感应加热线圈；热成形机使用六面加热布置加热器直接替代，有时也可使用上、下平台加热功率即可实现达到加热850-2000摄氏度的目的；所述感应加热线圈安装在所述保温加热炉体的外壁上；

所述感应加热线圈包括感应加热器、冷却管和起到绝缘隔热柔韧包裹性好的耐热管，所述耐热管为空心耐热管，所述感应加热器和冷却管安装在所述耐热管的内部；所述耐热管为U型耐热管，所述感应加热线圈还包括：导热体，所述导热体设置在所述耐热管的中部，用于吸收感应加热器所产生的热能。使用感应加热，加热的速度快，耐用、价格也便宜。

进一步，所述保温加热炉体的外壁上还设置有壳体，所述壳体用于盖住所述感应加热线圈，所述壳体靠近保温加热炉体的外壁的一端固定连接所述保温加热炉体的外壁，所述壳体与所述感应加热线圈之间的空隙中设置有保温棉。

进一步，所述保温棉设置在所述导热体远离所述保温加热炉体的外壁的一侧。

进一步，所述感应加热器分布在所述冷却管与所述导热体的中部。

进一步，所述感应加热线圈均匀分布或经盘绕后矩阵式分布在所述保温加热炉体的外壁上。

进一步，所述保温加热炉体的外壁上开设有感应加热线圈槽，所述感应加热线圈设置在感应加热线圈槽内。

进一步，所述耐热管采用陶瓷棉管、陶瓷棉管、云母管、硅酸铝纤维管、含锆纤维管和粉涂层管中的其中之一。

进一步，所述导热体采用金属导热体；金属导热体，具体为高温合金导热体或不锈钢导热体；金属导热体也可以采用截横面为“T”型的金属导热体，其中，“T”型的金属导热体旋转°后安装在感应加热线圈之间，由于耐热管为U型，可以理解，感应加热线圈也为U型结构，即“T”型的金属导热体旋转90°后安装在U型感应加热线圈之间，旋转90°的目的是：使得“T”型金属导热体的顶部靠近保温加热炉体的外壁，使得导热效果更好。

进一步，所述导热体的形状为空心棒体或含有石墨芯的棒体。

进一步，所述保温加热炉体的两侧还设置有炉门，所述炉门活动连接所述保温加热炉体的外壁。

进一步，所述炉门上安装有感应加热线圈，实现了加热更充分。

进一步，还包括：多个电源组和多个水源组，所述电源组供电于所述感应加热器；所述水源组供水于所述冷却管。

进一步，所述冷却管采用金属管，冷却管为水冷、气冷或混合冷通道；冷却管贴着感应加热器，用于对感应加热器进行降温。

进一步，所述上主体框架的下底面上设置有液压床身机构，液压床身机构包括：液压机油缸，所述液压机油缸的上端固定连接所述上主体框架，所述液压机油缸的下端设置有液压机承力滑块，所述液压机油缸的下端固定连接所述液压机承力滑块的顶面；所述液压机承力滑块用于对保温加热炉体内未成形的模具进行挤压形变。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

感应加热使用金属导热体只要不完全氧化消失就可长期使用比加热管寿命长1000-50000小时，感应加热器属于成熟技术理论上可以使用100000小时，铜管或复合管等导体制得感应线圈廉价、金属导热体选用成本低廉钢板、不锈钢板、高温合金板甚至是石墨板均可产生涡流用于加热器件制作。材料广泛制造简单，根据使用温度不同跟换钢或石墨使用温度可以在100-2000度均可长时间(大于5000小时-50000小时)稳定可靠工作。且作为承力上、下平台也不用再加工复杂昂贵的电加热器埋藏孔或槽，加工简单平台可以直接接受感应加热线圈涡流产生热能以红外辐射和热能传递直接至模具上，既提高平台强度又因自发热提高能源转换热能的效率，更因减少频繁跟换电加热器的繁琐维修提高使用效率，达到一举多得的目的，同时四周作为前、后、左、右加热面的感应加热器也仅用镶嵌或穿孔螺丝固定的方法降低更换加热管的繁琐工作，再因感应加热的铁板为无直通市电或高压电的状态就可涡流加热使得裸露在加热室内直接发射红外线效率更高也减少漏电的风险的安全使用。

感应加热控制器技术成熟，因单位体积小发热功率高，仅在100x100毫米面积上感应加热功率可以做到2000w-20000w以上发热功率，从而使得使用电加热器或电炉丝的原有使用上、下、左、右、前、后的6面立体加热超塑、热成形机改为感应加热方式的超塑、热成形机即可使用6面加热布置加热器直接替代，有时也可使用上、下平台加热功率即可实现达到加热850-2600摄氏度的目的。

附图说明

图1、本实用新型的感应加热线圈的第一视角图；

图2、本实用新型的感应加热线圈的内部的可替换结构图；

图3、本实用新型的感应加热线圈的第二视角图；

图4、本实用新型一种基于感应加热的热成型设备的第一视角图；

图5、本实用新型一种基于感应加热的热成型设备的第二视角图；

图6、本实用新型一种基于感应加热的热成型设备的局部放大图。

附图标记说明：

1-上主体框架；2-下主体框架；3-立柱；4-液压床身机构；5-保温加热炉体；6-感应加热线圈；61-感应加热器；62-冷却管；63-耐热管；64-导热体；7-壳体；8-保温棉；9-感应加热线圈槽；10-炉门。

具体实施方式

下面结合实施例描述本实用新型具体实施方式：

需要说明的是，本说明书所示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

实施例一：

如图1所示，一种基于感应加热的热成型设备，包括：上主体框架1和下主体框架2，所述上主体框架1和下主体框架2之间设置有多个立柱3，所述立柱3的一端固定连接所述上主体框架1的下底面，所述立柱3的另一端固定连接所述下主体框架2的上底面，所述上主体框架1的下底面上设置有液压床身机构4，所述液压床身机构4的下端设置有保温加热炉体5；所述液压床身机构4配合所述保温加热炉体5使用，所述保温加热炉体5的一个或多个面上设置有感应加热线圈6；热成形机使用六面加热布置加热器直接替代，有时也可使用上、下平台加热功率即可实现达到加热850-2000摄氏度的目的；其中，热成形机包括侧壁四个面、上平台面和下平台面，所述感应加热线圈6安装在所述保温加热炉体5的外壁上；

如图1和图3所示，所述感应加热线圈6包括感应加热器61、冷却管62和耐热管63，

所述耐热管63为空心耐热管，所述感应加热器61和冷却管62安装在所述耐热管63的内部；所述耐热管63为U型耐热管，所述感应加热线圈6还包括：导热体64，所述导热体64设置在所述耐热管63的中部，用于吸收感应加热器61所产生的热能。使用感应加热，加热的速度快，耐用、价格也便宜。

可以理解：所述导热体64是设置在U型耐热管之间的，也就是从U型的开口处安装进去，U型耐热管内部的感应加热器61和冷却管62也为U型，在U型耐热管的内部安装着。

进一步，所述保温加热炉体5的外壁上还设置有壳体7，所述壳体7用于盖住所述感应加热线圈6，所述壳体7靠近保温加热炉体5的外壁的一端固定连接所述保温加热炉体5的外壁，如图6所示，所述壳体7与所述感应加热线圈6之间的空隙中设置有保温棉8。

进一步，所述保温棉8设置在所述导热体64远离所述保温加热炉体5的外壁的一侧。

进一步，所述感应加热器61分布在所述冷却管62与所述导热体64的中部。

进一步，如图4和图5所示，所述感应加热线圈6均匀分布或经盘绕后矩阵式分布在所述保温加热炉体5的外壁上。

进一步，所述保温加热炉体5的外壁上开设有感应加热线圈槽9，所述感应加热线圈6设置在感应加热线圈槽内9。

进一步，所述耐热管63采用陶瓷棉管，也可将陶瓷棉管替换为云母管或硅酸铝纤维管、含锆纤维管或含粉涂层管。

进一步，所述导热体64采用金属导热体；金属导热体，具体为高温合金导热体或不锈钢导热体；如图2所示，金属导热体也可以采用截横面为“T”型的金属导热体，其中，“T”型的金属导热体旋转90°后安装在感应加热线圈6之间，由于耐热管63为U型，可以理解，感应加热线圈6也为U型结构，即“T”型的金属导热体旋转90°后安装在U型感应加热线圈6之间，旋转90°的目的是：使得“T”型金属导热体的顶部靠近保温加热炉体5的外壁，使得导热效果更好。

进一步，所述导热体64的形状为空心棒体或含有石墨芯的棒体。

进一步，所述保温加热炉体5的两侧还设置有炉门10，所述炉门活动连接所述保温加热炉体5的外壁。

进一步，所述炉门10上安装有感应加热线圈6，实现了加热更充分。

进一步，还包括：多个电源组和多个水源组，所述电源组供电于所述感应加热器61；所述水源组供水于所述冷却管62。

进一步，所述冷却管62采用金属管，冷却管62为水冷、气冷或混合冷通道；冷却管62贴着感应加热器61，用于对感应加热器61进行降温。

进一步，所述上主体框架1的下底面上设置有液压床身机构4，液压床身机构4包括：液压机油缸，所述液压机油缸的上端固定连接所述上主体框架1，所述液压机油缸的下端设置有液压机承力滑块，所述液压机油缸的下端固定连接所述液压机承力滑块的顶面；所述液压机承力滑块用于对保温加热炉体5内未成形的模具进行挤压形变。

实施例二：

本实施例二应用于实施例一；

具体工作原理为：

使用感应加热线圈6加热导热体64，再通过间接钢板加热辐射到上、下连接平台上和模具上，分别多区控温达到使用目的。

Claims (13)

1.一种基于感应加热的热成型设备，包括：上主体框架(1)和下主体框架(2)，所述上主体框架(1)和下主体框架(2)之间设置有多个立柱(3)，所述立柱(3)的一端固定连接所述上主体框架(1)的下底面，所述立柱(3)的另一端固定连接所述下主体框架(2)的上底面，所述上主体框架(1)的下底面上设置有液压床身机构(4)，所述液压床身机构(4)的下端设置有保温加热炉体(5)，所述液压床身机构(4)配合所述保温加热炉体(5)使用；其特征在于，所述保温加热炉体(5)的一个或多个面上设置有感应加热线圈(6)；所述感应加热线圈(6)安装在所述保温加热炉体(5)的外壁上；

所述感应加热线圈(6)包括感应加热器(61)、冷却管(62)和耐热管(63)，所述耐热管(63)为空心耐热管，所述感应加热器(61)和冷却管(62)安装在所述耐热管(63)的内部；所述耐热管(63)为U型耐热管，所述感应加热线圈(6)还包括：导热体(64)，所述导热体(64)设置在所述耐热管(63)的中部，用于吸收感应加热器(61)所产生的热能。

2.根据权利要求1所述的一种基于感应加热的热成型设备，其特征在于，所述保温加热炉体(5)的外壁上还设置有壳体(7)，所述壳体(7)用于盖住所述感应加热线圈(6)，所述壳体(7)靠近保温加热炉体(5)的外壁的一端固定连接所述保温加热炉体(5)的外壁，所述壳体(7)与所述感应加热线圈(6)之间的空隙中设置有保温棉(8)。

3.根据权利要求2所述的一种基于感应加热的热成型设备，其特征在于，所述保温棉(8)设置在所述导热体(64)远离所述保温加热炉体(5)的外壁的一侧。

4.根据权利要求1所述的一种基于感应加热的热成型设备，其特征在于，所述感应加热器(61)分布在所述冷却管(62)与所述导热体(64)的中部。

5.根据权利要求1所述的一种基于感应加热的热成型设备，其特征在于，所述感应加热线圈(6)均匀分布或经盘绕后矩阵式分布在所述保温加热炉体(5)的外壁上。

6.根据权利要求5所述的一种基于感应加热的热成型设备，其特征在于，所述保温加热炉体(5)的外壁上开设有感应加热线圈槽(9)，所述感应加热线圈(6)设置在感应加热线圈槽内(9)。

7.根据权利要求1所述的一种基于感应加热的热成型设备，其特征在于，所述耐热管(63)采用陶瓷棉管、陶瓷棉管、云母管、硅酸铝纤维管、含锆纤维管和粉涂层管中的其中之一。

8.根据权利要求1所述的一种基于感应加热的热成型设备，其特征在于，所述导热体(64)采用金属导热体。

9.根据权利要求1所述的一种基于感应加热的热成型设备，其特征在于，所述导热体(64)的形状为空心棒体或含有石墨芯的棒体。

10.根据权利要求1所述的一种基于感应加热的热成型设备，其特征在于，所述保温加热炉体(5)的两侧还设置有炉门(10)，所述炉门活动连接所述保温加热炉体(5)的外壁。

11.根据权利要求10所述的一种基于感应加热的热成型设备，其特征在于，所述炉门(10)上安装有感应加热线圈(6)。

12.根据权利要求1所述的一种基于感应加热的热成型设备，其特征在于，还包括：多个电源组和多个水源组，所述电源组供电于所述感应加热器(61)；所述水源组供水于所述冷却管(62)。

13.根据权利要求1所述的一种基于感应加热的热成型设备，其特征在于，所述冷却管(62)采用金属管。

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