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熔覆-鍛造一體成形工藝及其所用的熔覆-鍛造設(shè)備的制造方法_3

文檔序號(hào):8308937閱讀:來源:國知局
17和送料器18分別給激光熔覆噴頭15提供激光和熔覆原料(粉末或絲材),冷水機(jī)19用于給激光器17冷卻。
[0059]還設(shè)有上站子11固定板10和上站子11,所述上站子11固定板10固定安裝于垂直承載機(jī)架I上半圓梁上,上砧子11能夠固定安裝于上砧子11固定板10上,垂直智能壓頭3和水平智能壓頭4分別固定安裝于上砧子11上,通過上砧子11實(shí)現(xiàn)垂直智能壓頭3和水平智能壓頭4的定位,使得設(shè)備通用性更高,可以根據(jù)工件12形狀設(shè)置不同的垂直智能壓頭3和水平智能壓頭4,完成鍛壓的工件12 (核電深封頭留在上砧子11上,可將完成的工件12 (核電深封頭)與上砧子11 一起移出壓機(jī),方便工件12的拆卸。
[0060]所述水平油缸7的活塞桿端部固定安裝有水平砧子,水平智能壓頭4伸出與水平油缸7所帶的水平砧子對(duì)擊,使得工件12 (核電深封頭)坯料周圍的材料向上流動(dòng),保證工件12坯料周圍材料流動(dòng)方向準(zhǔn)確,具有可控性。
[0061]所述水平油缸7和熔覆機(jī)器人16的數(shù)量均為四個(gè),水平油缸7和熔覆機(jī)器人16分別對(duì)應(yīng)均勻分布于水平承載機(jī)架6上,且各個(gè)水平油缸7活塞桿能夠與各個(gè)水平智能壓頭4聯(lián)動(dòng)保持一一同軸正對(duì)的位置狀態(tài),各個(gè)熔覆機(jī)器人16的水平懸臂與對(duì)應(yīng)的水平油缸7軸向平行,保證水平智能壓頭4與水平油缸7同軸正對(duì),對(duì)工件12坯料進(jìn)行充分有效的擠壓成型,熔覆機(jī)器人16的水平懸臂與水平油缸7軸向平行可以使材料在熔覆成形時(shí)與后續(xù)鍛造擠壓時(shí)保持方向一致,提高工件12質(zhì)量。
[0062]所述下模具9上設(shè)有加熱處理裝置,用于對(duì)基底預(yù)熱,成形工件12時(shí)也可對(duì)工件12進(jìn)行熱處理。
[0063]所述垂直承載機(jī)架I水平承載機(jī)架6均為預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞機(jī)架,水平承載機(jī)架6邊緣上能夠拆卸設(shè)有一圈活動(dòng)護(hù)欄,其用于保護(hù)水平承載機(jī)架6上的各個(gè)設(shè)備,工件12完成后,可以將活動(dòng)護(hù)欄移開,將工件12與上砧子11 一起移出壓機(jī)。
[0064]所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)5由步進(jìn)系統(tǒng)帶動(dòng)在工件12在垂直智能壓頭3和水平智能壓頭4對(duì)擊的間隙進(jìn)行步進(jìn)旋轉(zhuǎn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熔覆-鍛造一體成形工藝,其特征在于:具體步驟如下: 步驟一:對(duì)鍛件進(jìn)行建模、模擬分析后將模型進(jìn)行分層處理,將鍛件自下而上分成η層; 步驟二:對(duì)進(jìn)行分層處理后處于最下面的第一層采用3D熔覆成形工藝進(jìn)行成形,獲得第一層熔覆成形坯件; 步驟三:對(duì)已經(jīng)成形的第一層熔覆成形坯件進(jìn)行鍛造處理,使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求,進(jìn)而獲得第一層半成品; 步驟四:在第一層半成品上采用3D熔覆成形工藝進(jìn)行成形形成第二層熔覆成形坯件; 步驟五:對(duì)已經(jīng)成形的第二層熔覆成形坯件進(jìn)行鍛造處理,使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求,進(jìn)而獲得第一、二層半成品; 步驟六:將上述步驟循環(huán)進(jìn)行,經(jīng)歷η次3D熔覆成形和η+1次鍛造處理后獲得鍛件成品O
2.一種熔覆-鍛造一體成形工藝,其特征在于:3D熔覆成形工藝以激光束、電子束、電弧、熱噴射和冷噴射中的一種或多種的組合能源作為使能技術(shù)。
3.—種權(quán)利要求1中所述的熔覆-鍛造一體成形工藝中所用的熔覆-鍛造設(shè)備,其特征在于:包括垂直承載機(jī)架(I)、垂直主油缸(2)、垂直智能壓頭(3)、水平智能壓頭(4)、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)(5)、水平承載機(jī)架(6)、水平油缸(7)、水平承載機(jī)架提升油缸(8)、下模具(9)、活動(dòng)橫梁(13)、垂向加壓裝置(14)、3D熔覆成形裝置、傳感系統(tǒng)和控制系統(tǒng),所述垂直承載機(jī)架固定安裝于地面,垂直主油缸的缸體固定安裝于垂直承載機(jī)架下半圓梁上,其活塞桿能夠縱向伸縮,活動(dòng)橫梁能夠沿縱向滑動(dòng)設(shè)于垂直承載機(jī)架內(nèi),活動(dòng)橫梁與垂直主油缸的活塞桿相連接,旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)能夠繞豎直的軸轉(zhuǎn)動(dòng)定位于活動(dòng)橫梁上,下模具能夠固定安裝于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上,水平承載機(jī)架縱向能夠滑動(dòng)套設(shè)于垂直承載機(jī)架上,水平承載機(jī)架提升油缸的缸體與垂直承載機(jī)架固連,水平承載機(jī)架提升油缸的活塞桿與水平承載機(jī)架固連,至少一個(gè)水平油缸和至少一個(gè)3D熔覆成形裝置分別固定安裝于水平承載機(jī)架上,水平承載機(jī)架中心形成與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)正對(duì)的鏤空部,各個(gè)3D熔覆成形裝置的噴頭能夠經(jīng)該鏤空部在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的下模具內(nèi)進(jìn)行工件(12)的3D熔覆成形,垂直智能壓頭縱向能夠伸縮固定定位于垂直承載機(jī)架的上半圓梁上,至少一個(gè)水平智能壓頭沿水平方向能夠伸縮固定定位垂直承載機(jī)架的上半圓梁上,且各個(gè)水平智能壓頭恰能夠與水平承載機(jī)架上各個(gè)水平油缸的活塞桿一一對(duì)應(yīng),垂向加壓裝置與垂直承載機(jī)架上半圓梁固連,垂直加壓裝置的的活塞桿恰能夠緊抵下模具內(nèi)工件上端表面,各個(gè)傳感系統(tǒng)分別安裝于垂直智能壓頭、水平智能壓頭和3D熔覆成形裝置上并能感應(yīng)到鍛件溫度、壓頭對(duì)鍛件的壓力、鍛件金屬流動(dòng)位移數(shù)據(jù)和3D熔覆成形裝置的噴頭與工件的位置關(guān)系并傳信于控制系統(tǒng),控制系統(tǒng)控制旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、垂直主油缸、水平油缸、水平承載機(jī)架提升油缸、垂直智能壓頭和水平智能壓頭、垂向加壓裝置和3D熔覆成形裝置動(dòng)作。
4.如權(quán)利要求3所述的智能鍛造壓機(jī),其特征是:3D熔覆成形裝置包括激光熔覆噴頭(15)、熔覆機(jī)器人(16)、激光器(17)、送料器(18)和冷水機(jī)(19),所述熔覆機(jī)器人包括沿水平承載機(jī)架徑向延伸的水平懸臂、沿縱向延伸的垂直懸臂和噴頭定位塊,所述垂直懸臂能夠沿水平懸臂延伸方向滑動(dòng)定位于水平懸臂上,噴頭定位塊能夠沿縱向升降定位于垂直懸臂上,激光熔覆噴頭能夠繞與水平承載機(jī)架徑向垂直的水平軸旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)定位于噴頭定位塊上,激光器和送料器分別給激光熔覆噴頭提供激光和熔覆原料,冷水機(jī)用于給激光器冷卻。
5.如權(quán)利要求3或4所述的熔覆-鍛造設(shè)備,其特征是:還設(shè)有上砧子固定板(10)和上砧子(11),所述上砧子固定板固定安裝于垂直承載機(jī)架上半圓梁上,上砧子能夠固定安裝于上砧子固定板上,垂直智能壓頭和水平智能壓頭分別固定安裝于上砧子上。
6.如權(quán)利要求3所述的熔覆-鍛造設(shè)備,其特征是:所述水平油缸的活塞桿端部固定安裝有水平砧子。
7.如權(quán)利要求4所述的智能鍛造壓機(jī),其特征是:所述水平油缸和熔覆機(jī)器人的數(shù)量均為四個(gè),水平油缸和熔覆機(jī)器人分別對(duì)應(yīng)均勻分布于水平承載機(jī)架上,且各個(gè)水平油缸活塞桿能夠與各個(gè)水平智能壓頭聯(lián)動(dòng)保持一一同軸正對(duì)的位置狀態(tài),各個(gè)熔覆機(jī)器人的水平懸臂與對(duì)應(yīng)的水平油缸軸向平行。
8.如權(quán)利要求3所述的智能鍛造壓機(jī),其特征是:所述下模具上設(shè)有加熱處理裝置。
9.如權(quán)利要求3所述的智能鍛造壓機(jī),其特征是:所述垂直承載機(jī)架水平承載機(jī)架均為預(yù)應(yīng)力鋼絲纏繞機(jī)架,水平承載機(jī)架邊緣上能夠拆卸設(shè)有一圈活動(dòng)護(hù)欄。
10.如權(quán)利要求3所述的智能鍛造壓機(jī),其特征是:所述旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)由步進(jìn)系統(tǒng)帶動(dòng)在工件在垂直智能壓頭和水平智能壓頭4對(duì)擊的間隙進(jìn)行步進(jìn)旋轉(zhuǎn)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種熔覆-鍛造一體成形工藝及其所用的熔覆-鍛造設(shè)備,該工藝為先建模、分析并分層處理;然后逐層進(jìn)行3D熔覆成形并鍛造獲得鍛件成品;該設(shè)備的垂直承載機(jī)架固定安裝于地面,垂直主油缸驅(qū)動(dòng)活動(dòng)橫梁縱向運(yùn)動(dòng),活動(dòng)橫梁上旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)帶動(dòng)下模具旋轉(zhuǎn),縱向滑動(dòng)設(shè)置于垂直承載機(jī)架上的水平承載機(jī)架上設(shè)有至少一個(gè)水平油缸和至少一個(gè)3D熔覆成形裝置,3D熔覆成形裝置在下模具內(nèi)進(jìn)行3D熔覆成形,垂直智能壓頭和水平智能壓頭分別沿縱向和水平方向伸縮設(shè)置于垂直承載機(jī)架的上半圓梁上對(duì)工件進(jìn)行智能鍛造,本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了邊熔覆、邊鍛造的新型工藝方法,能完成重型高端結(jié)構(gòu)件成形制造,成形件的質(zhì)量高,制造周期短,節(jié)省材料。
【IPC分類】B23P23-00, B23P15-00, C23C24-10
【公開號(hào)】CN104625656
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510080125
【發(fā)明人】顏永年, 張定軍, 陳振東, 荊紅
【申請(qǐng)人】昆山永年先進(jìn)制造技術(shù)有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年2月15日
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