[发明专利]金属构筑成形制造系统及其封装单元

说明书

本发明的实施例提出了一种用在金属构筑成形制造系统中的封装单元。封装单元包括运送设备和封箱制作站，所述运送设备配置为将多个金属板运送到所述封箱制作站并控制每个金属板的定向，使得每个金属板以预定的定向放置在所述封箱制作站中；并且所述封箱制作站配置为利用所述多个金属板制造一端开口的箱体。本发明还提出了一种包括所述封装单元的用于金属构筑成形制造工艺的制造系统。

技术领域

本发明涉及机械制造领域，尤其是涉及一种金属构筑成形制造系统以及在该制造系统中使用的封装单元。

背景技术

当前，很多设备需要使用大型的金属构件，并且为了保证其能够提供相应的性能，这些金属构件需要有整块材料整体地制造。为了制造这些大型金属构件，需要提供尺寸非常大的整体金属坯料。

例如，大型核电机组的转子的直径可达数米。为了整体地制造该转子，需要采用五百吨以上的钢锭。然而，钢锭越大，钢锭的内部冶金质量越难保障，宏观偏析、中心疏松和晶粒粗大问题是制约钢锭质量的主要问题，特别是宏观偏析缺陷是国际性难题。为了解决该技术问题，本发明的发明人提出了一种金属构筑成形制造方法，即：首先，将多个金属基元堆垛或堆砌成具有预定尺寸和形状的金属基元堆，然后，对金属基元对进行封焊或封装以制成预制坯；之后，通过对预制坯进行锻焊，使多个金属基元之间的界面焊合以制成毛坯；最后，对毛坯进行机加工以制成金属零件。

为了尽可能地减少最终金属零件中的缺陷，在上述制造工艺中：

(1)需要确保金属基元的表面高度清洁，没有杂质以及表面氧化物残余；

(2)在金属基元的堆垛过程中，需确保各基元的位置对齐；以及

(3)对堆垛后的金属基元进行封焊时，需确保焊接质量，通常应在真空条件或保护气体氛围中进行；或者，对堆垛后的金属基元进行封装时，需要确保封箱内的真空环境。

此外，由于在进行大尺寸的金属部件的制作过程中，金属基元、封焊或封装后的预制坯、封箱等的尺寸和重量都非常大，因此难以进行人工操作，即使在某个步骤中辅助使用某些机械设备或工具，也依然难以高效、便利地完成整个制造工艺流程。

因此，鉴于上述问题，目前需要一种用于金属构筑成形制造工艺的制造系统及在该制造系统中使用的封装单元。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于金属构筑成形制造工艺的制造系统和在该制造系统中使用的封装单元，以便利、高效、稳定地实现该制造工艺，并保证制造出的产品零件的高质量。

根据本发明的一个方面，提出了一种用在金属构筑成形制造系统中的封装单元。

根据一个示例性实施例，封装单元包括运送设备和封箱制作站，所述运送设备配置为将多个金属板运送到所述封箱制作站并控制每个金属板的定向，使得每个金属板以预定的定向放置在所述封箱制作站中；并且所述封箱制作站配置为利用所述多个金属板制造一端开口的箱体。

根据另一实施例，封箱制作站包括：定位设备；其配置为将所述多个金属板定位在预定位置；和焊接设备，其配置为将将定位后的所述多个金属板焊接在一起，以形成所述一端开口的箱体。

根据另一实施例，运送设备包括：支架；安装在支架上的导轨；可沿导轨运动的升降机；和磁力翻转机构，其配置为保持金属板并将金属板翻转到预定定向。

根据另一实施例，封装单元还包括封装站，所述封装站配置为用所述一端开口的箱体和另一金属板封装金属基元堆。

根据进一步的实施例，封装站包括：工作台，所述另一金属板放置在该工作台上，并且所述预定的金属基元堆放置在所述另一金属板上；和焊接设备，所述焊接设备配置为，在所述一端开口的箱体被套设在所述预定的金属基元堆外侧之后，将所述一端开口的箱体与所述另一金属板焊接起来，以形成封装所述预定的金属基元堆的封闭的箱体。