专利名称：一种通电加热弯曲装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及陶瓷材料高温塑性加工领域，尤其涉及一种对二硅化钼棒材进行通电加热弯曲的装置。
背景技术：
目前，在传统的二硅化钼电热元件制备工艺中，热端弯头部位是通过在挤出成型过程中弯曲泥条的方法加工而成的，也就是所谓的“冷弯”工艺。通过冷弯工艺加工的二硅化钼电热元件热端，不但无法进行整体无变形矫直成膜处理，而且弯头部位在烧结过程中也容易因收缩不一致而发生缺陷。在实际使用过程中，因热端弯头部位问题而损坏的二硅化钼电热元件约占20%。因此，热端弯曲加工工艺是影响二硅化钼电热元件使用寿命的重要因素之一。二硅化钼材料在1000°C以上会发生脆韧转变，特别是在1500°C以上，二硅化钼材料具有可媲美金属材料的塑性，因此二硅化钼材料的这种特性使得电热元件的热端弯头可以在高温下通过热弯工艺进行加工。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种二硅化钼棒材的通电加热弯曲装置，能够方便快速的加工二硅化钼电热元件热端，使其具有形状规整、表面膜完好、无加工缺陷的优点。本实用新型采用下述技术方案一种通电加热弯曲装置，包括通电加热装置、夹具弯曲机构、控制单元、温度测量装置，夹具弯曲机构内设置有用于放置加热棒材的空间，通电加热装置用于加热棒材，温度测量装置用来测量棒材表面的温度，温度测量装置的信号输出端与控制单元内设置的温度曲线控制系统的信号输入端连接，控制单元的信号输出端与夹具弯曲机构的信号输入端连接。所述的夹具弯曲机构包括同轴心电机、夹具以及夹具滑动驱动机构、双回转臂，所述的夹具沿夹具滑动驱动机构移动，所述夹具和夹具滑动驱动机构对称固定在双回转臂上，所述的同轴心电机包括第一电机和第二电机，第一电机的输出轴与第二电机的输出轴套设在一起，第一电机的输出轴与第二电机的输出轴分别与双回转臂连接；所述的控制系统中设置有双回转臂控制系统，双回转臂控制系统的信号输出端与第一电机和第二电机的控制端连接。所述的夹具滑动驱动机构包括夹具气缸、直线驱动电机、直线导轨，控制系统中设置有夹具进退控制系统，夹具进退控制系统的信号控制端与直线驱动电机的信号控制端连接，直线驱动电机的输出端通过直线导轨实现夹具的进退。所述的控制系统内设置有夹具压力控制系统，夹具压力控制系统的信号输出端与夹具气缸的气路上设置的压力阀连接。所述的通电加热装置包括通电电极，通电电极的电源输入端还设置有电流传感器和电压传感器，控制系统还设置有电流控制系统；电流传感器和电压传感器的信号输出端与电流控制系统的信号输入端连接，电流控制系统的信号输出端与通电电极的电源输入端设置的变压器的信号控制端连接。还包括有循环水冷却系统，所述的循环水冷却系统与通电电极连接，用于冷却通电电极。所述的控制系统内设置有自动复位系统，自动复位系统的信号输出端与第一电机和第二电机的控制端的信号输入端连接。所述的温度测量装置为红外线温度传感器。本实用新型具有如下所述技术效果1. 本实用新型中的温度曲线控制系统采用分段式温度控制，避免了因低温下二硅化钼工件电阻小而产生的电流冲击，提高了高温下工件温度场分布的均勻性，消除了弯头部位处残余热应力的过度集中，因而有效地保证了弯头的外观形状规整；2. 双回转臂采用同轴心电机反向同步驱动，保证了两个回转臂回转速度的一致性和工件弯曲过程中的受力均衡性，避免了因不一致受力和/或不一致动作导致的弯头部位偏形现象；3. 双回转臂控制系统可以控制其回转角度和回转速度，不但可以在最大程度上提高生产效率，也可以实现产品的多样化加工，如冷热端夹角135°、冷热端夹角90°及其它非标产品；4. 在加热过程中，夹具进退控制系统能够控制夹具可以沿工件轴向自由后退，有效避免了因工件受热膨胀受限而引起的变形；在弯曲动作开始后，夹具以一定速度向前移动，以避免弯头部位的应力过度集中，保证弯头部位直径与热端其他部位直径的整体一致性，同时最大程度降低热/力耦合作用过程对弯头部位处组织结构的破坏。综上所述，本实用新型具有良好可控性和工艺稳定性，所加工的二硅化钼电热元件热端具有形状规整、表面膜完好、弯头部位显微组织结构无明显变化、电热元件整体无变形等优点。不但在最大程度上保证了二硅化钼电热元件热端直径和组织结构的整体一致性，也显著提高了二硅化钼发热元件热端的外观质量，提高了发热元件使用可靠性，而且延长了发热元件的使用寿命，从而进一步提升了二硅化钼产业的水平。
图1为本实用新型的结构原理示意图；图2为夹具弯曲结构的俯视结构示意图；图3为同轴心电机与双回转臂连接的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，以二硅化钼棒材为例进行说明。本实用新型通电加热弯曲装置包括通电加热装置、夹具弯曲机构、控制单元、循环水冷却系统、温度测量装置(红外线温度传感器1)，二硅化钼棒材10用于放置在夹具弯曲机构内，夹具弯曲机构设置在支架14上，通电加热装置用于加热二硅化钼棒材10。红外线温度传感器1用来测量二硅化钼棒材10表面的温度，红外线温度传感器1的信号输出端与控制单元内设置的温度曲线控制系统的信号输入端连接，控制单元的信号输出端与夹具弯曲机构的信号输入端连接。所述的通电加热装置包括通电电极3，通电电极3与二硅化钼棒材10直接接触，通电电极3通过转动铜箔13、电缆2接入电源，电缆2的电源输入端还设置有电流传感器7和电压传感器6，电流传感器7和电压传感器6的信号输出端与控制系统中设置的电流控制系统的信号输入端连接， 电流控制系统的信号输出端与通电电极的电源输入端设置的变压器5的信号控制端连接， 变压器5的信号输入端与交流电力调整器4的信号输出端连接；循环水冷系统与通电电极 3连接，用于冷却通电电极3。如图1、图2、图3所示，所述的夹具弯曲机构包括同轴心电机12、夹具8以及夹具滑动驱动机构9、双回转臂111、112，所述的夹具8沿夹具滑动驱动机构9移动，所述夹具8 和夹具滑动驱动机构9对称固定在双回转臂111、112上，所述的同轴心电机12包括第一电机121和第二电机123，第一电机的输出轴122与第二电机的输出轴124套设在一起，第一电机的输出轴122与第二电机的输出轴124分别与双回转臂112、111连接；所述的控制系统中设置有双回转臂控制系统，双回转臂控制系统的信号输出端与第一电机121和第二电机123的控制端连接。其中控制系统内还设置有自动复位系统，自动复位系统的信号输出端与第一电机121和第二电机123信号控制端连接。其中所述的夹具滑动驱动机构包括夹具气缸91、直线驱动电机93、直线导轨92，控制系统中设置有夹具进退控制系统，夹具进退控制系统的信号控制端与直线驱动电机93的信号控制端连接，直线驱动电机93的输出端通过直线导轨92实现夹具8的进退。控制系统中设置有夹具压力控制系统，夹具压力控制系统的信号输出端与夹具气缸91的气路上设置的压力阀连接。 由于二硅化钼材料在高温下发生脆韧转变的特性，本实用新型将二硅化钼材料进行通电加热使其弯曲。如图1、图2、图3所示，由红外测温传感器1测量二硅化钼棒材10 的表面温度，将温度值实时输入到温度曲线控制系统，温度曲线分为六段预热、快速加热、 弯曲前保温、弯曲过程保温、弯曲结束保温、降温，可以通过程序预先设定。当二硅化钼棒材加热到预设的工作温度并保温一段时间后，双回转臂控制系统给同轴心电机发出反向驱动信号，双回转臂111、112开始以相同的回转速度进行回转动作，当双回转臂111、112达到预设角度后停止动作。在加热工程中，夹具8可以自由后退以补偿因工件温度升高而发生的线性膨胀；当双回转臂111、112开始回转动作时，夹具8开始前进，当回转到一定角度，双回转臂111、112动作结束，则夹具8停止前进；在通电加热过程中夹具压力控制系统还可以通过压力阀随时调节夹具的压力。当二硅化钼材料加热成型后，由自动复位控制系统控制双回转臂111、112复位到初始位置，夹具8也复位到初始位置。本实用新型所加工出来的二硅化钼弯头部位显微组织结构无明显变化，整体无变形。
权利要求1.一种通电加热弯曲装置，其特征在于包括通电加热装置、夹具弯曲机构、控制单元、温度测量装置，夹具弯曲机构内设置有用于放置加热棒材的空间，通电加热装置用于加热棒材，温度测量装置用来测量棒材表面的温度，温度测量装置的信号输出端与控制单元内设置的温度曲线控制系统的信号输入端连接，控制单元的信号输出端与夹具弯曲机构的信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的通电加热弯曲装置，其特征在于所述的夹具弯曲机构包括同轴心电机、夹具以及夹具滑动驱动机构、双回转臂，所述的夹具沿夹具滑动驱动机构移动，所述夹具和夹具滑动驱动机构对称固定在双回转臂上，所述的同轴心电机包括第一电机和第二电机，第一电机的输出轴与第二电机的输出轴套设在一起，第一电机的输出轴与第二电机的输出轴分别与双回转臂连接；所述的控制系统中设置有双回转臂控制系统，双回转臂控制系统的信号输出端与第一电机和第二电机的控制端连接。
3.根据权利要求2所述的通电加热弯曲装置，其特征在于所述的夹具滑动驱动机构包括夹具气缸、直线驱动电机、直线导轨，控制系统中设置有夹具进退控制系统，夹具进退控制系统的信号控制端与直线驱动电机的信号控制端连接，直线驱动电机的输出端通过直线导轨实现夹具的进退。
4.根据权利要求3所述的通电加热弯曲装置，其特征在于所述的控制系统内设置有夹具压力控制系统，夹具压力控制系统的信号输出端与夹具气缸的气路上设置的压力阀连接。
5.根据权利要求1至4任一所述的通电加热弯曲装置，其特征在于所述的通电加热装置包括通电电极，通电电极的电源输入端还设置有电流传感器和电压传感器，控制系统还设置有电流控制系统；电流传感器和电压传感器的信号输出端与电流控制系统的信号输入端连接，电流控制系统的信号输出端与通电电极的电源输入端设置的变压器的信号控制端连接。
6.根据权利要求5所述的通电加热弯曲装置，其特征在于还包括有循环水冷却系统， 所述的循环水冷却系统与通电电极连接，用于冷却通电电极。
7.根据权利要求6所述的通电加热弯曲装置，其特征在于所述的控制系统内设置有自动复位系统，自动复位系统的信号输出端与第一电机和第二电机的控制端的信号输入端连接。
8.根据权利要求7所述的通电加热弯曲装置，其特征在于所述的温度测量装置为红外线温度传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种通电加热弯曲装置，包括通电加热装置、夹具弯曲机构、控制单元、温度测量装置，加热棒材用于放置在夹具弯曲机构内，通电加热装置用于加热二硅化钼棒材，温度测量装置用来测量加热棒材表面的温度，温度测量装置的信号输出端与控制单元内设置的温度曲线控制系统的信号输入端连接，控制单元的信号输出端与夹具弯曲机构的信号输入端连接。本实用新型具有良好可控性和工艺稳定性，所加工的二硅化钼电热元件热端具有形状规整、表面膜完好、弯头部位显微组织结构无明显变化、电热元件整体无变形等优点。
文档编号C04B41/80GK202089905SQ20112014313
公开日2011年12月28日 申请日期2011年5月9日 优先权日2011年5月9日
发明者陈志辉 申请人:郑州嵩山电热元件有限公司