等温锻φ900-2000mm上下模具叠装感应加热炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种等温锻Φ 900mm-Φ 2000mm上下模具叠装式感应加热炉，属于等温锻造装备技术领域。
【背景技术】
[0002]等温锻造(Isothermal-forging)作为超塑性成型的一个分支是一种新兴的锻造工艺技术。它广泛应用于航天航空工业的航天器、飞机涡轮发动机等结构件及国防工业中关键零件的制造，可使得锻件达到接近零件的形状要求，减少材料消耗，降低加工周期、成本，该工艺结合热处理能获得综合力学性能最优化的等温锻件。
[0003]零件加热时，与模具保持相同的温度直至锻造结束，这一特点，使模具激冷和材料的变型硬化的影响完全消除。等温锻造除了坯料应按规定进行加热外，还应对模具进行加热。对模具进行加热是等温锻造的一个非常重要的环节。
[0004]随着航天航空工业的航天器、飞机涡轮发动机等结构件及国防工业中关键零件的大型化。Φ900πιπι-Φ2000πιπι等温锻模具加热的问题将会越来越突出。目前等温锻模具加热普遍采用电阻丝加热箱，对Φ 900mm-Φ 2000mm等温锻模具来讲加热时间将长达几十小时、能耗高、如生产过程中电阻丝断裂，无法热态抢修，模具加热会不均匀，对锻件质量、模具寿命、生产效率都有影响。电阻丝模具加热箱维修频率高、维修费用大，生产效率低下在Φ 900mm-Φ 2000mm模具加热上尤为突出。由此来看传统的电阻丝加热箱加热Φ 900mm- Φ 2000mm等温锻模具，已不能适应装备与生产发展的需求。
【发明内容】
[0005]本发明提出的是一种等温锻Φ 900mm-Φ 2000mm上下模具叠装式感应加热炉，其目的旨在缩短Φ 900mm- Φ 2000mm等温锻模具加热时间，解决模具尖端部位产生过熔造成损坏模具的难题。
[0006]本发明的技术解决方案:等温锻Φ 900mm-Φ 2000mm上下模具叠装式感应加热炉，其结构包括上模具感应加热炉和下模具感应加热炉，其中上模具感应加热炉叠装在下模具感应加热炉上；所述的上模具感应加热炉，其结构包括炉面板、感应线圈、异型磁轭铁、硅酸铝纤维保温材料、高温耐热不锈钢感应发热圈、炉壳，其中炉面板安装在炉壳上，炉面板的下面装有感应线圈，该感应线圈的外侧装有异型磁轭铁，感应线圈的内侧装有硅酸铝纤维保温材料，该硅酸铝纤维保温材料的内侧装有高温耐热不锈钢感应发热圈；下模具感应加热炉的结构与上模具感应加热炉相同。
[0007]本发明的优点:缩短了 Φ 900mm- Φ 2000mm等温锻模具加热时间到4-8小时，提高了加热热效率、节能潜效大、提高了生产效率、使模具加温均匀、延长了使用寿命，提高了产品质量、降低了维修费用；具有非常明显的技术经济效益。
【附图说明】
[0008]图1是等温锻Φ 900mm-Φ 2000mm上下模具叠装式感应加热炉中上模具感应加热炉的剖视结构示意图。
[0009]图2是等温锻Φ 900mm-Φ 2000mm上下模具叠装式感应加热炉中下模具感应加热炉的剖视结构示意图。
[0010]图3是图1的俯视图。
[0011]图中的I是炉面板、2是感应线圈、3是异型磁轭铁、4是硅酸铝纤维保温材料、5是高温耐热不锈钢感应发热圈、6是炉壳。
【具体实施方式】
[0012]对照附图，等温锻Φ 900mm-Φ 2000mm上下模具叠装式感应加热炉，其结构包括上模具感应加热炉和下模具感应加热炉，其中上模具感应加热炉叠装在下模具感应加热炉上；上模具感应加热炉与下模具感应加热炉结构。
[0013]如图1所示，上模具感应加热炉，其结构包括炉面板1、感应线圈2、异型磁轭铁3、硅酸铝纤维保温材料4、高温耐热不锈钢感应发热圈5、炉壳6，其中炉面板I安装在炉壳6上，炉面板I的下面装有感应线圈2，该感应线圈2的外侧装有异型磁轭铁3，感应线圈2的内侧装有硅酸铝纤维保温材料4，该硅酸铝纤维保温材料4的内侧装有高温耐热不锈钢感应发热圈5 ;下模具感应加热炉的结构与上模具感应加热炉相同。
[0014]所述的炉面板I是无磁金属材料的。
[0015]所述的感应线圈2是无氧铜材料的。
[0016]所述的异型磁轭铁3用以防止漏磁场干扰及漏磁对油压机立柱等金属的加热。
[0017]所述的高温耐热不锈钢感应发热圈5的高温辐射及感应热加热模具，可解决感应加热炉内感应加热的集肤效应使等温锻上下模具尖端部位产生过熔造成损坏模具的问题。
[0018]所述的上模具感应加热炉和下模具感应加热炉分别连接一台全固态同频同相输出变频双电源用以单独供电、分别调功率。
[0019]所述的上模具感应加热炉能按要求上下移动，下模具感应加热炉能随下拖板前后移动且拆卸方便。
[0020]实施时，
1)移出油压机下拖板，在油压机下拖板上安装下模具感应加热炉；
2)下模具感应加热炉内安装好等温锻下模具；
3)上模具感应加热炉吊装在油压机上模头上；
4)等温锻上模具安装在油压机上模头上；
5)升高油压机上模头、等温锻上模具及上模具感应加热炉；
6)油压机下拖板、等温锻下模具、下模具感应加热炉移位到油压机中心；
7 )下降油压机上模头、等温锻上模具、上模具感应加热炉使等温锻上模具、等温锻下模具及上模具感应加热炉、下模具感应加热炉对中心叠装成一体；
8)接通冷却水，上模具感应加热炉接通1#全固态变频感应电源，下模具感应加热炉接通2#全固态变频感应电源；
9)等温锻上模具、等温锻下模具加热温度到950°C保温2小时；
10)升高油压机上模头、等温锻上模具及上模具感应加热炉； 11)加入加热好的等温锻工件坯料；
12 )下降油压机上模头、等温锻上模具及上模具感应加热炉，合上上模具感应加热炉、下模具感应加热炉及等温锻上模具、等温锻下模具；
13)1#全固态变频感应电源、2#全固态变频感应电源升功率，等温锻上模具、等温锻下模具及等温锻工件升温到950°C ;
14)压制等温锻工件，整个过程周而复始。
[0021]本装置在3000T油压机上应用调试，要使感应加热装置正常工作与逆变槽路的感抗、容抗的调整有很大的关系。感应加热装置运行参数调试完成后，等温锻模具按工艺要求4-8小时均匀加热至950°C保温二小时，上模具保温变频电压550V，下模具保温变频电压650V，等温锻模具保温在950°C，误差±5°C。模具加热均匀，感应器外壳手感温度低，等温锻模具保温效果好，外壳无感应电，感应加热装置经26小时连续开机考验设备工作稳定可靠。压制过程中上感应器可带电保温上升，但考虑到安全因素，按原工艺断电加入等温工件，模具温度下降约70°C左右，加入等温锻工件坯料后合上感应器，满功率升温几分钟等温锻模具温度升止950°C保温，远小于电阻丝加热器升温时间。试压几块工件，等温锻模具感应加热装置完全符合等温锻压工艺要求。
【主权项】
1.等温锻Φ900mm-Φ 2000mm上下模具叠装式感应加热炉，其特征包括上模具感应加热炉和下模具感应加热炉，其中上模具感应加热炉叠装在下模具感应加热炉上；所述的上模具感应加热炉，其结构包括炉面板、感应线圈、异型磁轭铁、硅酸铝纤维保温材料、高温耐热不锈钢感应发热圈、炉壳，其中炉面板安装在炉壳上，炉面板的下面装有感应线圈，该感应线圈的外侧装有异型磁轭铁，感应线圈的内侧装有硅酸铝纤维保温材料，该硅酸铝纤维保温材料的内侧装有高温耐热不锈钢感应发热圈；下模具感应加热炉的结构与上模具感应加热炉相同。
2.如权利要求1所述的等温锻Φ900mm- Φ 2000mm上下模具叠装式感应加热炉，其特征是所述的炉面板是无磁金属材料的。
3.如权利要求1所述的等温锻Φ900mm- Φ 2000mm上下模具叠装式感应加热炉，其特征是所述的感应线圈是无氧铜材料的。
4.如权利要求1所述的等温锻Φ900mm- Φ 2000mm上下模具叠装式感应加热炉，其特征是所述的上模具感应加热炉和下模具感应加热炉分别连接一台全固态同频同相输出变频双电源。
【专利摘要】本发明是等温锻φ900mm-φ2000mm上下模具叠装式感应加热炉，其结构是上模具感应加热炉叠装在下模具感应加热炉上；所述的上模具感应加热炉，其结构是炉面板1安装在炉壳6上，炉面板1的下面装有感应线圈2，该感应线圈2的外侧装有异型磁轭铁3，感应线圈2的内侧装有硅酸铝纤维保温材料4，该硅酸铝纤维保温材料4的内侧装有高温耐热不锈钢感应发热圈5；下模具感应加热炉的结构与上模具感应加热炉相同。优点：缩短了φ900mm-φ2000mm等温锻模具加热时间，提高了加热热效率、节能潜效大、提高了生产效率、使模具加温均匀、延长了使用寿命，提高了产品质量、降低了维修费用；具有非常明显的技术经济效益。
【IPC分类】B21J17-02
【公开号】CN104646590
【申请号】CN201510099196
【发明人】朱兴发, 李亚逸, 朱卫星, 丁富托, 黄森根
【申请人】朱兴发
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2015年3月6日