專利名稱：鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于鍛壓機械技術領域，特別是涉及一種鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機。
背景技術：
目前，隨著我國航空事業的迅猛發展以及新一代戰機、直升機、大型飛機、高性能發動機的研制開發，對航空器的制造提出了高推重比、高可靠性、高耐久性、長壽命、低成本等要求，因此對材料和工藝的要求也不斷提高，大量的難變形合金，如鈦合金、高溫合金材料被采用。大型鈦合金、高溫合金鍛件成形工藝主要包括常規模鍛、等溫精密鍛造/超塑成形工藝，由于國內航空鍛件還停留在成型鍛造、滿足外形加工的層面上，零件的內部質量差。在鈦合金薄板件熱成形的鍛造過程中，對鍛造溫度要求比較嚴格，即其鍛造溫度應持續保持在900°C左右的溫度范圍內。傳統鍛壓設備的工作區域為敞開式結構，由于此種結構在鍛造過程中熱量損失嚴重，導致鍛造溫度很難達到等溫狀態；而且模具需要采取不斷的加熱措施才能進行下一工件的鍛造。這樣不僅浪費了大量能源，影響工作效率，加大了制造成本；而且使鍛造難度增大，成品率很低。此外，由于壓制鈦合金薄板件的壓機在壓制過程中要求滑塊下行水平精度非常高，且傳統鍛壓設備受其結構限制，無法滿足其要求，故導致傳統的鍛造加工機械已無法適應航空業迅猛發展的現狀。
實用新型內容本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機。本壓機不僅可實現在高溫狀態下的鍛造過程中充分保持工作區域溫度，使溫度損失減小到最小，大幅度節約能源及降低加工成本；而且還可通過同步調整機構提高滑塊下行水平精度以及薄板件產品的壓制質量。本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機，包括上橫梁、下橫梁和立柱構成的三梁四柱式機身、安裝在上橫梁上的工作油缸、與工作油缸連接的滑塊以及設置在下橫梁上的移動工作臺，其特征在于:所述滑塊下平面固定有陶瓷與鋼質材料構成的上平臺，所述移動工作臺上平面固定有陶瓷與鋼質材料構成的下平臺，所述上橫梁與下橫梁四角之間通過支架安裝有用于在鍛造過程中可保證壓機壓制精度的同步調整機構，所述壓機工作區域四周邊上安裝有保溫裝置。本實用新型還可以采用如下技術方案:所述下平臺和上平臺均采用陶瓷材料制作，在下平臺和上平臺上嵌裝有數個鋼質T形槽骨架，所述T形槽骨架上均布有加熱管。所述下平臺上還開有氣孔通道，在上平臺和下平臺周邊均布有溫度檢測機構。所述同步調整機構包括:固裝在支架上的齒條、與滑塊側面固定的軸承支架以及安裝在軸承支架上的傳動軸，所述傳動軸兩端連接有齒輪。[0010]所述保溫裝置包括:爐門、爐門支架、用于驅動爐門移動的驅動機構和用于檢測滑塊及爐門移動位置的發訊機構，所述爐門支架與鍛壓機機身固定，所述爐門分布在鍛壓機機身四周，并分別通過鉸鏈與爐門支架連接，所述驅動機構一端與爐門支架固接，另一端與爐門固裝，所述發訊機構分別安裝在爐門支架和鍛壓機機身上。 所述爐門為分布在機身四周的可水平方向及上下移動的前爐門、可水平方向的后爐門、左爐門和右爐門。所述位于鍛壓機機身前側的爐門支架上通過鉸鏈安裝有導軌。所述驅動機構包括前爐門上下移動驅動機構和爐門水平開啟閉合驅動機構。所述發訊機構包括:前爐門上下運動發訊機構、爐門水平開啟閉合運動發訊機構和滑塊位置發訊機構。本實用新型具有的優點和積極效果是:由于本實用新型采用上述技術方案，即在鍛壓機工作區域四周邊裝有保溫裝置以及在滑塊下平面和移動工作臺上平面固定有陶瓷與鋼質材料構成的平臺，在壓機鍛造過程中，通過平臺內的加熱管可使工作區域達到鍛造時需要的高溫狀態，并使四周爐門與滑塊可形成一個封閉腔。當滑塊開始下行，直至上模具接觸到工件時且上壓完畢處于保壓階段前時，發訊機構發訊，四周爐門由驅動機構驅動處于打開狀態，與滑塊之間形成一定間隙，防止滑塊下行將爐門損壞。當滑塊保壓處于停止狀態時，發訊機構發訊，四周爐門由驅動機構驅動，使爐門關閉，與滑塊形成一個封閉腔，這樣不僅可保證鍛壓機溫度不會大量損失以及壓制工件時的壓制溫度持續在1000度高溫狀態下，鍛造過程中無需重復加熱，保證壓制工件的質量；而且還可大幅度節約能源及降低加工成本，提高生產效率。此外，本機通過同步調整機構可自動調整滑塊下行的平行度，保證鍛造過程中鈦合金薄板件的壓制精度，進而滿足了航空業迅猛發展的現狀。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型保溫裝置的結構示意圖；圖3是圖2的后視圖。圖4是本實用新型同步調整機構的結構示意圖。圖中:1、上橫梁；2、下橫梁；3、立柱；4、滑塊；5、移動工作臺；6、工作油缸；7、上平臺；7-1、T形槽骨架；7-2、加熱管；7-3、氣孔通道；7-4、溫度檢測機構；8、側缸；9、保溫裝置；9-1、前爐門；9-2、后爐門；9-3、左爐門；9-4、右爐門；9_5、爐門支架；9_6、導軌；9_7、前爐門上下移動驅動機構；9_8、爐門水平開啟閉合驅動機構；9-9、前爐門上下運動發訊機構；9-10、爐門水平開啟閉合運動發訊機構；9-11、滑塊位置發訊機構；10、同步調整機構；10-1、齒條；10-2、軸承支架；10-3、聯軸器；10-4、錐齒輪；10_5、傳動軸；10_6、直齒輪；11、支架。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的實用新型內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:請參閱圖1-圖4，鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機，包括上橫梁1、下橫梁2和立柱3構成的三梁四柱式機身、安裝在上橫梁上的工作油缸6和側缸8、與工作油缸連接的滑塊4以及設置在下橫梁上的移動工作臺5。所述滑塊下平面固定有陶瓷與鋼質材料構成的上平臺7，所述移動工作臺上平面固定有陶瓷與鋼質材料構成的下平臺7A，所述上橫梁與下橫梁四角之間通過支架11安裝有用于在鍛造過程中可保證壓機壓制精度的同步調整機構10，所述壓機工作區域四周邊上安裝有保溫裝置9。所述下平臺和上平臺均采用陶瓷材料制作，在下平臺和上平臺上嵌裝有數個鋼質T形槽骨架7-1，所述T形槽骨架上均布有加熱管7-2，所述下平臺和上平臺上還開有氣孔通道7-3，在下平臺和上平臺周邊均布有溫度檢測機構7-4。這樣可使壓機工作區域達到鍛造時需要的高溫狀態，以及可保證鍛造過程中的溫度均勻性。所述同步調整機構10包括:固裝在支架11上的齒條10-1、與滑塊側面固定的軸承支架10-2以及安裝在軸承支架上的傳動軸10-5，所述傳動軸兩端連接有錐齒輪10-4。本實施例中，所述傳動軸包括縱向傳動軸和橫向傳動軸，即在滑塊的前側和后側布有橫向傳動軸，滑塊左側和右側布局有縱向傳動軸，在橫向傳動軸的兩端通過聯軸器10-3裝有與縱向傳動軸上相互嚙合的錐齒輪，所述縱向傳動軸靠近端部裝有與齒條嚙合的直齒輪10-6。所述縱向傳動軸上裝有錐齒輪和齒輪齒條結構布置在滑塊的四角，在壓機調試時，滑塊上下行走過程中測量四角的平面度，通過調節齒條的上下位置及各個部件之間的間隙，來達到滑塊四角的相對平面度。當滑塊下行時，滑塊帶動齒輪及傳動軸10-5運動，通過嚙合的齒輪以及傳動軸帶動縱向傳動軸的齒輪在齒條上運動，不僅可保證滑塊四角始終保持同步性，而且還保證了整體的平面度。所述保溫裝置9包括:爐門、爐門支架9-5、用于驅動爐門移動的驅動機構和用于檢測滑塊及爐門移動位置的發訊機構，所述爐門支架與鍛壓機機身固定。所述爐門分布在鍛壓機機身四周，并分別通過鉸鏈與爐門支架連接，所述驅動機構一端與爐門支架固接，另一端與爐門固裝，所述發訊機構分別安裝在爐門支架和鍛壓機機身上。本實施例中，所述爐門為分布在壓機機身四周的可水平方向及上下移動的前爐門9-1、可水平方向的后爐門9-2、左爐門9-3和右爐門9-4。所述位于壓機機身前側的爐門支架9-5上通過鉸鏈安裝有導軌。所述驅動機構包括前爐門上下移動驅動機構9-7和爐門水平開啟閉合驅動機構9-8。所述發訊機構包括:前爐門上下運動發訊機構9-9、爐門水平開啟閉合運動發訊機構9_10和滑塊位置發訊機構9_11。所述驅動機構包括:前爐門上下移動驅動機構9-7和爐門水平開啟閉合驅動機構9-8。本實施例中，所述前爐門上下移動驅動機構一端與前爐門9-1上端面固接，另一端與位于鍛壓機機身前側的爐門支架9-5固接；所述爐門水平開啟閉合驅動機構一端與位于鍛壓機機身前側的爐門支架固接，另一端與導軌9-6固接。所述爐門水平開啟閉合驅動機構一端分別與后爐門、左爐門和右爐門連接，另一端與爐門支架固接。所述發訊機構包括:前爐門上下運動發訊機構9-9、爐門水平開啟閉合運動發訊機構9-10和滑塊位置發訊機構9-11。本實施例中，所述前爐門上下運動發訊機構9-9設置在下平臺和壓機的橫梁上，所述爐門水平開啟閉合運動發訊機構9-10安裝在爐門支架9-5上，所述滑塊位置發訊機構9-11設置在壓機上橫梁的下平面和滑塊的側面上。本實用新型的工作原理為:當操作人員需要將模具和工件放入鍛壓機壓制時，前爐門上下運動發訊機構發訊，由前爐門上下移動驅動機構驅動前爐門上移，打開前爐門即可將模具和工件放入鍛壓機，放入完畢前爐門下移，直至發訊機構發訊，爐門完全閉合。然后，鍛壓機滑塊開始下行，直至上模具接觸到工件時且上壓完畢處于保壓階段前時，此時，爐門水平開啟閉合運動發訊機構發訊，驅動機構驅動前爐門、后爐門、左爐門和右爐門使其向外水平方向移動5-10_，處于打開狀態，與滑塊之間形成一定間隙，防止滑塊下行將爐門損壞。在鍛壓機對工件進行鍛造時，前爐門、后爐門、左爐門和右爐門與滑塊可形成一個封閉腔。當滑塊保壓處于停止狀態時，爐門水平開啟閉合運動發訊機構發訊，由驅動機構驅動四爐門復位，使爐門關閉，與滑塊形成一個封閉腔，這樣不僅可保證鍛壓機溫度不會大量損失以及壓制工件時的壓制溫度處于等溫狀態，保證鍛壓工件的質量；而且還可大幅度節約能源及降低加工成本，提高生產效率。
權利要求1.一種鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機，包括上橫梁、下橫梁和立柱構成的三梁四柱式機身、安裝在上橫梁上的工作油缸、與工作油缸連接的滑塊以及設置在下橫梁上的移動工作臺，其特征在于:所述滑塊下平面固定有陶瓷與鋼質材料構成的上平臺，所述移動工作臺上平面固定有陶瓷與鋼質材料構成的下平臺，所述上橫梁與下橫梁四角之間通過支架安裝有用于在鍛造過程中可保證壓機壓制精度的同步調整機構，所述壓機工作區域四周邊上安裝有保溫裝置。
2.根據權利要求1所述的鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機，其特征在于:所述下平臺和上平臺均采用陶瓷材料制作，在下平臺和上平臺上嵌裝有數個鋼質T形槽骨架，所述T形槽骨架上均布有加熱管。
3.根據權利要求2所述的鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機，其特征在于:所述下平臺上還開有氣孔通道，在上平臺和下平臺周邊均布有溫度檢測機構。
4.根據權利要求1所述的鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機，其特征在于:所述同步調整機構包括:固裝在支架上的齒條、與滑塊側面固定的軸承支架以及安裝在軸承支架上的傳動軸，所述傳動軸兩端連接有齒輪。
5.根據權利要求1所述的鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機，其特征在于:所述保溫裝置包括:爐門、爐門支架、用于驅動爐門移動的驅動機構和用于檢測滑塊及爐門移動位置的發訊機構，所述爐門支架與鍛壓機機身固定，所述爐門分布在鍛壓機機身四周，并分別通過鉸鏈與爐門支架連接，所述驅動機構一端與爐門支架固接，另一端與爐門固裝，所述發訊機構分別安裝在爐門支架和鍛壓機機身上。
6.根據權利要求5所述的鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機，其特征在于:所述爐門為分布在機身四周的可水平方向及上下移動的前爐門、可水平方向移動的后爐門、左爐門和右爐門。
7.根據權利要求5所述的鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機，其特征在于:所述位于鍛壓機機身前側的爐門支架上通過鉸鏈安裝有導軌。
8.根據權利要求5所述的鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機，其特征在于:所述驅動機構包括前爐門上下移動驅動機構和爐門水平開啟閉合驅動機構。
9.根據權利要求5所述的鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機，其特征在于:所述發訊機構包括:前爐門上下運動發訊機構、爐門水平開啟閉合運動發訊機構和滑塊位置發訊機構。
專利摘要本實用新型涉及一種鈦合金薄板件超塑性擴散連接熱成型壓機，包括上橫梁、下橫梁和立柱構成的三梁四柱式機身、工作油缸、滑塊及移動工作臺，特征是在滑塊下平面和移動工作臺上平面分別固定有陶瓷與鋼質材料構成的平臺，上橫梁與下橫梁四角之間通過支架安裝有用于在鍛造過程中可保證壓機壓制精度的同步調整機構，壓機工作區域四周邊上安裝有保溫裝置。優點是可保證鍛壓機溫度不會大量損失以及壓制工件時的壓制溫度持續在1000度高溫狀態下，鍛造過程中模具無需重復加熱，保證鍛壓壓制的質量；且還可大幅度節約能源及降低加工成本，提高生產效率；通過同步調整機構可自動調整滑塊下行過程中自身的平行度，保證鍛造過程中鈦合金薄板件的壓制精度。
文檔編號B21J17/00GK202984549SQ20122060649
公開日2013年6月12日 申請日期2012年11月15日 優先權日2012年11月15日
發明者王鑫 申請人:天津市天鍛壓力機有限公司