1、設(shè)備名稱、臺(tái)數(shù)

鈦合金薄壁結(jié)構(gòu)大型超塑成型機(jī)加熱平臺(tái)系統(tǒng)     二臺(tái)

2、設(shè)備用途和工作條件

2.1本機(jī)具有獨(dú)立的加熱系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、鋼加熱平臺(tái)、溫度控制系統(tǒng)，陶瓷隔熱承壓平臺(tái)、加熱元件、水循環(huán)冷卻系統(tǒng)、四側(cè)保溫爐門等部分組成。本機(jī)四側(cè)爐門具有自動(dòng)升降控制,四個(gè)側(cè)面設(shè)置耐高溫陶瓷纖維保溫材料，四個(gè)側(cè)面爐門內(nèi)壁上設(shè)置加熱系統(tǒng)，上下鋼加熱平臺(tái)中設(shè)置有用于放置單頭加熱管的圓孔，設(shè)置單頭加熱管發(fā)熱，鋼加熱平臺(tái)和磨具同時(shí)受熱，整個(gè)爐膛的溫度升高，自動(dòng)記錄儀具有自動(dòng)記錄歷史數(shù)據(jù)和升溫曲線，智能儀表具有超溫自動(dòng)報(bào)警功能。鋼加熱平臺(tái)的下方設(shè)置陶瓷隔熱承壓平臺(tái)，陶瓷平臺(tái)上設(shè)置單頭加熱管；冷卻保護(hù)板中有冷卻水循環(huán)以阻止熱量向液壓機(jī)傳遞，周圍保溫層可以減少設(shè)備操作時(shí)的熱量損失。熱成型加熱平臺(tái)共有兩組，分別安裝在液壓機(jī)的上工作臺(tái)和下工作臺(tái)上，同四面的保溫門一起構(gòu)成加熱系統(tǒng)。

2.2本機(jī)適用于鈦合金板材的熱沖壓、熱矯形的制造工藝。

2.3設(shè)備在室內(nèi)配合500T鈦合金薄壁結(jié)構(gòu)大型超塑成型機(jī)使用，允許環(huán)境溫度：0℃-45℃;冷卻水供水:壓力：0.25-0.4MPa，進(jìn)水溫度：≦25℃；相對(duì)濕度：≦90%；電源電壓：380V±10%AC，三相五線，50HZ。

3、主要技術(shù)參數(shù)

4、加熱系統(tǒng)

4.1加熱系統(tǒng)：整個(gè)加熱系統(tǒng)分為兩個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)系統(tǒng)為輔助加熱系統(tǒng)，加熱元件為單頭鎳合金絲，安裝在磨具平臺(tái)內(nèi)設(shè)置的圓孔內(nèi)，接線端設(shè)置在磨具平臺(tái)的外部，具有安裝方便的特點(diǎn)；另一個(gè)系統(tǒng)為主加熱系統(tǒng)設(shè)置在四側(cè)爐門的內(nèi)壁上，鑲嵌含鉬耐高溫電爐絲（0Cr27AI17Mn2），用于保證爐膛快速加熱和保證爐膛的溫度均勻性。

4.2鋼加熱平臺(tái)下陶瓷隔熱承壓平臺(tái)具有阻斷熱量向壓力機(jī)方向傳遞，還具有承壓功能，陶瓷隔熱承壓平臺(tái)為新型梯度保溫承壓平臺(tái)，采用特殊的梯度材料和制作工藝，既具有承壓功能、保溫功能，又具有長壽命功能。

4.3爐膛尺寸：1800×1350×1200mm

4.5爐膛保溫材料，爐膛的保溫材料為真空成型的氧化鋁纖維板，具有熱熔小，保溫性能好、節(jié)能的特點(diǎn)。

4.6四側(cè)爐膛內(nèi)壁上的加熱系統(tǒng)共分為6個(gè)區(qū)，分別設(shè)置6支熱電偶，每只熱電偶的套管內(nèi)設(shè)置兩個(gè)測溫元件，分別于一個(gè)控溫儀表和一個(gè)顯示儀表相連接。

4.7爐膛內(nèi)的主加熱系統(tǒng)溫度為1050℃，輔助加熱系統(tǒng)加熱溫度為850℃，有利于單管加熱器的壽命。

4.8測溫元件為K型熱電偶，測溫范圍為0-1200℃。

4.9爐膛的溫度均勻性為：±7℃

5、鋼加熱平臺(tái)、陶瓷隔熱承重平臺(tái)

5.1鋼加熱平臺(tái)尺寸：1800×1350mm

5.2熱成形加熱平臺(tái)主要作用為安裝磨具、承壓、耐溫和保溫，熱成形加熱平臺(tái)內(nèi)設(shè)置有一排圓孔，圓孔的中心線在一個(gè)平面內(nèi)，單頭加熱元件從開口的一端插入圓孔內(nèi)，單頭加熱元件發(fā)熱后，把熱量傳遞給磨具平臺(tái)，鋼加熱平臺(tái)被加熱后，爐膛溫度升高；熱成形磨具平臺(tái)選用高溫合金制作，鋼加熱平臺(tái)上加工有T形槽用于安裝模具。

5.3耐高溫陶瓷隔熱承重平臺(tái)設(shè)置在鋼加熱平臺(tái)的下部，主要具有承載和保溫隔熱的作用。耐高溫陶瓷隔熱承重平臺(tái)下部是水循環(huán)冷卻板。

6、水循環(huán)冷卻板

6.1下部的水循環(huán)冷卻板材質(zhì)為不銹鋼材質(zhì)，設(shè)置在鋼加熱平臺(tái)下部陶瓷隔熱承重平與機(jī)床底座之間，通過水循環(huán)冷卻，以減少加熱爐的熱量傳到機(jī)床本體，從而減少機(jī)床因受熱產(chǎn)生的變形。

6.2上部的水循環(huán)冷卻板材質(zhì)為不銹鋼材質(zhì)，設(shè)置在鋼加熱平臺(tái)上部陶瓷隔熱承重平機(jī)床底座之間，通過水循環(huán)冷卻，以減少加熱爐的熱量傳到機(jī)床本體，從而減少機(jī)床因受熱產(chǎn)生的變形。

6.3水冷系統(tǒng)由水泵、過濾器、流量傳感器、溫度傳感器、管道等組成。

6.4水泵：根據(jù)超塑成型水冷系統(tǒng)的需要，上、下隔熱平臺(tái)的水流量不小于1000L/h；水泵流量應(yīng)大于上、下平臺(tái)的水流量之和。

6.5過濾器：過濾進(jìn)水中的雜質(zhì)，防止管道堵塞。

6.6流量傳感器：檢測水冷系統(tǒng)的水流流量，管道中的水流量低于1000L/h時(shí)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警。

6.7溫度傳感器：檢測水冷系統(tǒng)回水溫度，如回水溫度高于60℃，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警。

7、控制氣路與爐門升降系

7.1工作室的四側(cè)均有保溫爐門，爐門為不銹鋼板結(jié)構(gòu)加保溫材料。前后爐門上下移動(dòng)的導(dǎo)軌固定在頂梁，由氣壓控制上下移動(dòng)，開啟高度（600mm或由沈飛定）；為了保證良好的密封保溫效果，四側(cè)爐門由系統(tǒng)氣壓鎖緊。

7.2前后門的升降及開關(guān)、左右門的開關(guān)、前后門高點(diǎn)防掉落保護(hù)都由氣壓控制氣缸實(shí)現(xiàn)。

7.3氣源：進(jìn)入到控制氣路的氣體應(yīng)經(jīng)過三聯(lián)件，保證氣體干燥、干凈及壓力穩(wěn)定（0.5MPa）,在三聯(lián)件后面裝有壓力檢測裝置（壓力傳感器），系統(tǒng)壓力不能低于0.4MPa，低于0.4MPa時(shí)應(yīng)發(fā)出報(bào)警。

7.4前后門開關(guān)及升降：前后門的開關(guān)及升降動(dòng)作都由氣缸實(shí)現(xiàn)。前后門的開關(guān)由二位五通換向閥控制氣缸的動(dòng)作，不得電且系統(tǒng)壓力正常狀態(tài)下，前后門應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)；升降由三位五通換向閥控制氣缸的動(dòng)作，前后門可以再升降高度范圍內(nèi)的任意位置短暫停留。

7.5左右門開關(guān)：左右門的開關(guān)動(dòng)作由氣缸實(shí)現(xiàn)。左右門的開關(guān)由二位五通換向閥控制氣缸動(dòng)作，不得電且系統(tǒng)壓力正常狀態(tài)下，左右門應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。

7.6前后門高點(diǎn)方掉落保護(hù)：前后門在到達(dá)高點(diǎn)時(shí)，鎖緊氣缸彈出，將門卡住以防止掉落，氣缸的運(yùn)動(dòng)由二位五通換向閥控制。

8、超塑氣壓加載系統(tǒng)

8.1超塑氣壓加載系統(tǒng)是進(jìn)行復(fù)雜零部件超塑成形的重要硬件設(shè)施。利用機(jī)床電器控制系統(tǒng)中的工控機(jī)和PLC，每條管路均有各自的小流量伺服調(diào)節(jié)閥和壓力傳感器，使模腔成形氣壓可以按預(yù)定的壓力P-t（壓力-時(shí)間）曲線連續(xù)調(diào)節(jié)。

8.2超塑氣壓加載系統(tǒng)的主要功能有：

8.2.1吹氬氣和抽真空功能：氬氣與真空間的轉(zhuǎn)換由直動(dòng)式電磁閥的通斷控制實(shí)現(xiàn)。

8.2.1.1氬氣：氬氣是超塑成形中的保護(hù)氣體，其作用是防止鈦合金零件在成形過程中吸氫和氧化。氬氣由氬氣瓶供應(yīng)，氬氣瓶的出口處裝有減壓閥，將系統(tǒng)壓力減至4MPa；減壓閥后面裝有安全閥（4MPa）用于保護(hù)壓力管路；氬氣的壓力由比例閥控制。

8.2.2真空：抽真空的作用是排除鈦合金零件中的殘余氣體，防止鈦合金零件在成形過程中吸氫和氧化。抽真空由真空泵實(shí)現(xiàn)，真空泵根據(jù)真空度需要進(jìn)行選擇。

8.3超塑成形：連續(xù)調(diào)節(jié)模腔成形氣壓，保證超塑成形在應(yīng)變速度范圍內(nèi)進(jìn)行。超塑成形時(shí)，模腔成形壓力P-t（壓力-時(shí)間）曲線的連續(xù)調(diào)節(jié)由比例閥實(shí)現(xiàn)。

8.4正反脹形：超塑成形是在兩向拉應(yīng)力和模腔無補(bǔ)料下進(jìn)行，由于各點(diǎn)應(yīng)力狀態(tài)差異和各點(diǎn)貼膜時(shí)間不同，決定了成形件厚度均勻性較差。正反脹形可以改善成形件零部件厚度分布。