[发明专利]一种加热区可调的大平台通用加热装置及加热方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种加热区可调的大平台通用加热装置及加热方法。

背景技术

超塑成形是一种高温大变形的先进成形工艺,可在一个工艺条件下完成复杂形状零件的精确成形，在工业制造领域应用越来越广泛。超塑成形工艺按成形介质可分为气压成形、液压成形、无模成形、无模拉拔；按原始坯料形式可以分为体积成形、板材成形、管材成形、杯突成形等等。其中，在航空航天领域中，应用最为广泛的超塑成形方法是板材气压成形，也称吹塑成形。吹塑成形是一种用低能、低压获得大变形量的板料成形技术。通过设计制造专用模具，在模具与板料中间形成一个封闭的压力空间，板料被加热到超塑性温度后，在气体作用下，坯料产生超塑性变形，逐渐向模具型面靠近，直至同模具完全贴合形成预定形状。具备超塑性的材料包括钛合金、铝合金、镁合金、高温合金、锌铝合金、铝锂合金等由于超塑成形设备造价较高，而超塑成形零件种类多，尺寸变化大，目前往往采用通用大平台超塑成形设备来进行大尺寸和小尺寸零件的成形。超塑成形设备的加热与成形平台均为固定平台，这就意味着如果在大平台超塑成形设备上进行小尺寸零件的加工，不仅加热区无谓变大，造成能源浪费，而且高温区范围大，容易产生温度场不均问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种加热区可调的大平台通用加热装置及加热方法，以解决现有大平台超塑成形设备因无法调节而不适于对小尺寸零件进行超塑成形加工工作，造成能源浪费，同时易产生温度场不均问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种加热区可调的大平台通用加热装置，它包括压力机用滑块、上隔热块、加热上平台、左移动加热组件、右移动加热组件、加热下平台、下隔热块、压力机、前加热壁和后加热壁，所述压力机水平设置，所述压力机的顶部通过下隔热块与加热下平台相连接，左移动加热组件和右移动加热组件并列设置在下隔热块顶面的两侧，前加热壁和后加热壁分别竖直并列设置在下隔热块顶面上，加热上平台位于加热下平台的正上方且二者的加热面相对设置，加热上平台的顶部通过上隔热块与压力机用滑块相连接，前加热壁、后加热壁、加热上平台、加热下平台、左移动加热组件和右移动加热组件之间围合形成矩形加热腔。

本发明提供的一种加热区可调的大平台通用加热装置，优选地，左移动加热组件包括第一中间加热块、左驱动装置和两个第一端部加热块，所述第一中间加热块位于两个第一端部加热块之间且其分别与两个第一端部加热块滑动配合，第一中间加热块朝向右移动加热组件的一侧面为第一侧部加热面，左驱动装置设置在第一中间加热块的外壁上且其驱动第一中间加热块沿下隔热块的A方向作出靠近或远离右移动加热组件的往复运动；

右移动加热组件包括第二中间加热块、右驱动装置和两个第二端部加热块，所述第二中间加热块位于两个第二端部加热块之间且其分别与两个第二端部加热块滑动配合，第二中间加热块朝向左移动加热组件的一侧面为第二侧部加热面，右驱动装置设置在第二中间加热块的外壁上且其驱动第二中间加热块沿下隔热块的A方向作出靠近或远离左移动加热组件的往复运动；

当第一中间加热块和两个第一端部加热块处于同一竖直面以及第二中间加热块和两个第二端部加热块处于同一竖直面时，前加热壁、后加热壁、加热上平台、加热下平台、第一中间加热块、第二中间加热块、两个第一端部加热块和两个第二端部加热块之间围合形成大尺寸矩形加热腔；

当第一中间加热块和第二中间加热块之间作出相对移动的动作时，前加热壁、后加热壁、加热上平台、加热下平台、第一中间加热块和第二中间加热块之间围合形成小尺寸矩形加热腔。

本发明通过具体实施方式二所述的一种加热区可调的大平台通用加热装置实现的加热方法，所述加热方法如下：

对大尺寸零件进行加热：将大尺寸零件放置在加热下平台上，确保第一中间加热块和两个第一端部加热块处于同一竖直面上，使大尺寸零件的一侧分别与第一中间加热块和两个第一端部加热块相贴紧，同时调整并确保第二中间加热块和两个第二端部加热块处于同一竖直面上，使大尺寸零件的另一侧分别与第二中间加热块和两个第二端部加热块相贴紧，调节压力机用滑块、上隔热块和加热上平台同步下降直至加热上平台贴紧在大尺寸零件的顶面，按照图纸设计要求启动压力机和加热系统对大尺寸零件施加既定的压力和温度，直至完成对大尺寸零件的超塑成形加工工作；