铝合金热成形生产线加热设备的制作方法

文档序号:12218376阅读:446来源:国知局

本发明涉及一种用于热成形生产线的加热设备,尤其涉及一种加热炉,其可实现每一件坯料的加热和保温时间符合成形工艺要求。



背景技术:

传统的热成形生产线,其加热方式大多为单批多件,虽然有助于利用设备空间,减少送料次数,但在加热过程中,无法保证每一件坯料在炉内加热保温相同时间,导致坯料的热处理不符合成形工艺要求,影响到坯料在后续工序中的成形性能,甚至导致成形件的某些缺陷。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种铝合金热成形生产线加热设备,该加热设备可保证每一件坯料在炉体内加热保温相同时间,加热保温时间可调节,可提高生产效率。

为实现上述目的,本发明所采取的技术方案如下:铝合金热成形生产线加热设备,其特征在于包括炉体、加热装置、回转圆盘8、转轴6、电动机12、传动机构11;加热装置安装在炉体的内壁上;转轴6的下端穿过炉体,转轴6的上下端部分别由轴承与炉体固定,转轴6的下端由传动机构11与电动机12的输出轴相连;多个回转圆盘8位于炉体内,多个回转圆盘8相互间隔固定在转轴6上;上下相邻的回转圆盘8之间设有导料槽2;回转圆盘上设有置料格3、开关门9,开关门9位于置料格3的下方,由自动控制机构4控制;炉体上设有进料口5和出料口10,进料口5位于最上方的回转圆盘8处,出料口10位于最下方的回转圆盘8处。

所述炉体为圆柱形。

以所加工的坯料(即工件材料)及其相应成形工艺的要求为依据,通过调节电动机转速或传动机构改变转轴转速,进而控制坯料在炉内的加热和保温时间;回转圆盘为上下网格和中间横梁相结合的架构,起支撑作用的同时减少材料用量,并有利于空气对流,使温度更加均匀。

每个回转圆盘上有一定数量(如2-20个)的置料格(方形的置料格),每个置料格的底部是一个开关门,以一定的时间间隔进行开关动作。回转圆盘的下方设有一位置固定的导料槽,导料槽的坡度由大变小;导料槽旁设有自动控制机构4作为辅助机构,可实现控制置料格底部的开关门进行开关动作。进料与出料均为单件方式,并且每一件坯料的进、出料时间间隔可控。

所述炉体呈圆柱形,中心有转轴与平行设置的回转圆盘相连,圆盘随转轴转动,使用网格和中间横梁相结合的架构。

每个置料格的底部是一个开关门,以一定的时间间隔进行开关动作,从而将坯料送入下方的导料槽中,由于上下层置料格的相对位置固定,可以保证坯料沿导料槽滑下后可以恰好滑入下一层回转圆盘的某一置料格中,圆盘的转速由炉体之外的电动机和传动机构控制,从而控制坯料在炉内的加热和固溶时间。由于送料时间间隔可控,故可以保证单件铝合金坯料的加热温度和保温时间都遵循成形工艺要求的设定,圆柱形的设计有利于提高加热效率并使温度均匀,多层设计增加了加热炉内可同时放置的坯料数量,提高了生产效率。

本加热设备能够保证单件坯料的加热和保温时间相同,借助送料时间间隔可控的进料装置来实现。坯料进入加热炉时也可由某种容器进行运输,有利于定位和避免冲击。

进料口、出料口以及导料槽的位置固定,单件坯料在每一层的停留时间约为回转圆盘旋转一周的时间(如果需要亦可旋转多周,但应注意送料频率与置料格数量的协调)。当坯料到达指定位置(即导料槽上方位置)时,由自动控制机构将置料格底部的开关门打开,坯料靠自身重力滑下,并落入下一层回转圆盘的某一置料格中,依此类推。

为了防止冲击,导料槽距离上一层回转圆盘的垂直距离不应太大,并且坡度设计为由大变小,使其可以平稳滑入下层的置料格中。

出料口设置在最下层回转圆盘处,坯料在第三层回转圆盘上的停留时间约为圆盘旋转半周所用的时间,出料装置亦可实现单件出料且出料时间间隔可控,与进料节奏相一致,时间间隔与后续加工工序相关。

加热装置设置于侧面炉壁,避免了炉内温度形成分层梯度,保证了温度的均匀性。

为避免炉内转轴以及炉外的电动机和传动机构在运转过程中产生较大的摩擦,导致温度过高以及零件疲劳磨损等状况,应使用合适的耐高温润滑剂,并对电动机采取一定的制冷措施。

本发明的有益效是:利用一种回转圆盘的运动并借助进料机构实现坯料的单件进料,从而保证每一件坯料在炉内加热至相同温度并保温相同时间,满足成形工艺要求;针对不同的材料和成形工艺要求,可通过调整回转圆盘的转速调节加热保温时间,有利于保证单件坯料按规范执行热处理工序,从而保证坯料在后续加工过程中的成形性能,保证成形件质量;回转圆盘设计成多层,坯料可随回转圆盘运动并在多层之间进行传递,保障加热时间的同时减小了炉体的体积,并可提高生产效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中:1-加热装置,2-导料槽,3-置料格,4-自动控制机构,5-进料口,6-转轴,7-中间横梁,8-回转圆盘,9-开关门,10-出料口,11-传动机构,12-电动机。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作详细说明。

如图1所示,铝合金热成形生产线加热设备,包括炉体、加热装置、回转圆盘8、转轴6、电动机12、传动机构11;加热装置安装在炉体的内壁上(炉体为圆柱形);转轴6的下端穿过炉体,转轴6的上下端部分别由轴承与炉体固定(即转轴6可旋转),转轴6的下端由传动机构11与电动机12的输出轴相连(电动机12旋转带动转轴6旋转,电动机12可固定在基础上,也可固定在炉体上);多个{如2-20个,可根据需要改变个数(层数),本发明以三层为例}回转圆盘8位于炉体内,多个回转圆盘8相互间隔固定在转轴6上(回转圆盘8可随转轴6旋转);上下相邻的回转圆盘8之间设有导料槽2(导料槽2安装在炉体上);回转圆盘上设有置料格3、开关门9(回转圆盘为上下网格和中间横梁7相结合的架构),开关门9位于置料格3的下方(每一导料槽处的炉体上设自动控制机构;开关门与自动控制机构并不相连,而是每一个置料格下方都有一个开关门,当运转到导料槽上方时自动控制机构把门打开,自动控制机构是固定在炉体上的,不转动;打开开关门9,置料格3上的所加工的工件材料落入导料槽2中,进入下一个回转圆盘8上的置料格3内),开关门9由自动控制机构4控制;炉体上设有进料口5和出料口10,进料口5位于最上方的回转圆盘8处(进料口5外侧设进料机构,工件材料由进料机构输送入进料口5,然后进入最上方的回转圆盘上的置料格3上),出料口10位于最下方的回转圆盘8处。

所述的加热装置(或称加热机构)可以为多种形式,如电阻丝、加热棒等,分布于炉体侧面炉壁。

所述的传动机构11可以为多种形式,如主动皮带轮、皮带、从动皮带轮,主动皮带轮安装在电动机12的输出轴上,从动皮带轮安装在转轴6的下端,主动皮带轮与从动皮带轮由皮带相连。

应用实施例一:本铝合金热成形生产线加热设备可用于2A14铝合金的高温冲压生产线,板料尺寸1000*1000*2mm,根据成形工艺要求,其加热保温温度为500℃,保温时间为40分钟,根据本发明的工作原理,应当控制电动机12的转速,使炉内转轴6的转速为22.5°/min。后续加工工序的时间周期控制为50s,因此送料间隔设定为50s,亦即进出料的时间间隔。

设备工作时,第一件坯料进入后随即随回转圆盘8转动,经过50s的时间间隔后第二件坯料进入炉体,依此类推进行单件进料,该过程可通过进料装置实现,保证了单件坯料在炉内加热保温相同时间。每一层回转圆盘上的置料格3的数量可根据进料间隔、坯料尺寸等进行相应设定和调整。

当第一件坯料在炉内旋转一周后(用时约16分钟),自动控制机构4启动,将第一件坯料所在的置料格底部的开关门9打开,此时坯料在自身重力的作用下滑落,落入第一层回转圆盘与第二层回转圆盘之间的导料槽2中,并沿导料槽滑入第二层回转圆盘的某一置料格中,后续坯料依此类推,依据送料时间间隔,自动控制机构4应当每隔50s工作一次。当坯料在第二层回转圆盘中旋转一周后,以相同方式滑入第三层回转圆盘的置料格中。

当第一件坯料在第三层回转圆盘中旋转半周后(用时约8分钟),到达出料口位置,此时出料装置开始工作,并以50s为时间间隔进行单件出料,送入后续加工工序中。

应用实施例二:本铝合金热成形生产线加热设备可用于6061铝合金的高温冲压生产线,板料尺寸1000*1000*2mm,根据成形工艺要求,其加热保温温度为530℃,保温时间为40分钟,根据本发明的工作原理,应当控制电动机12的转速,使炉内转轴6的转速为22.5°/min。后续加工工序的时间周期控制为40s,因此送料间隔设定为40s,亦即进出料的时间间隔。后续工作步骤同具体实施例一,但由于进出料时间间隔不同,自动控制机构4应当每隔40s工作一次。

应用实施例三:本铝合金热成形生产线加热设备可用于7A04铝合金的高温锻造生产线,棒料尺寸φ20*300mm,根据成形工艺要求,其加热保温温度为475℃,保温时间约为90分钟,根据本发明的工作原理,应当控制电动机12的转速,使炉内转轴6的转速为10°/min。后续加工工序的时间周期控制为60s,因此送料间隔设定为60s,亦即进出料的时间间隔。后续工作步骤同具体实施例一,但由于进出料时间间隔不同,自动控制机构4应当每隔60s工作一次。

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