[发明专利]用于曲面零件的热加工装置及其热加工方法

说明书

本发明提供一种用于曲面零件的热加工装置及其热加工方法，包括单层线圈、冷却组件、电极、工作台、装夹块、转轴、压紧螺母、轴承透盖和轴承。工作台上设有通孔，通孔的上下端面对称安装轴承透盖和轴承，转轴的轴肩和位于工作台上端面的轴承内圈接触，小径段穿过轴承的内圈伸出装置外，大径段上设有键槽，单层线圈通过键和转轴的大径段连接，转轴的大径段从上到下依次安装压紧螺母、单层线圈和垫圈，曲面零件的两端分别通过装夹块安装在工作台的上方；冷却组件沿单层线圈的圆周均布在远离曲面零件的一侧，主电极和副电极分别位于曲面零件的两侧。本发明在加工过程中能获得非常好的微观组织，效率高，自动化程度高，极大节省曲面零件热加工成本。

技术领域

本发明涉及工件热加工领域，特别涉及一种用于曲面零件的热加工装置及其热加工方法。

背景技术

在机械装备制造过程中，有时需要涉及到加工大直径的空心圆柱或圆台型薄壁工件，一般都是将若干带有弧度的曲面零件拼接起来进行焊接，这些工件的特点在于其厚度可能只有1～2厘米甚至更薄，而半径却可以达到几米乃至十几米，但这些拼接曲面零件的加工过程也并不容易，按照以往的冷加工方式加工，会产生极大的内应力，这些内应力会造成最终设备在服役过程中发生严重变形或应力腐蚀断裂，所以这些薄壁曲面零件更适合使用热加工进行加工。

目前，针对这种大批量零件的加热，大多数都是将这些零件堆放在料盘中一起送进加热炉同时进行加热，虽然这种加热炉加热的方法可以一次性处理大批量零件，但其缺陷也较大，工人劳动量大、设备环境污染大、能源消耗大等，最终效率也并不高，而且如果上述的曲面零件也采用这种加热炉进行加热，则会因堆放方法导致加热炉内空间利用率低，从而使得加热过程的效率更低。

因此，针对这些曲率大、体积大且薄壁的曲面零件的热加工，亟需一种效率高、效果好、自动化程度高的精微控制的加热方式及热加工方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于曲面零件的热加工装置及方法，主要是通过提高曲面零件在加热炉内空间的利用率，解决曲面零件堆放问题，来实现曲面零件高效、节能环保、温度场均匀的快速加热，以提高曲面零件热加工质量。

本发明提供了一种用于曲面零件的热加工装置，其包括单层线圈、冷却组件、红外摄像机、电极、工作台、装夹块、转轴、压紧螺母、垫圈、轴承透盖和轴承。所述单层线圈，其包括实心圆环线圈、胶木和线圈安装块，所述胶木的外形为“工”字结构，所述胶木的第一端和所述实心圆环线圈的内径连接，所述胶木的第二端和所述线圈安装块连接，所述实心圆环线圈的轴线和所述线圈安装块的轴线在同一条直线上；所述冷却组件，由第一冷却组件、第二冷却组件和所述第三冷却组件组成，其包括喷嘴支架、鸭嘴型喷嘴和喷嘴安装螺母，所述喷嘴支架的外形为L型结构，所述喷嘴支架的第一端和所述工作台的上端面固定连接，所述鸭嘴型喷嘴通过所述喷嘴安装螺母和所述喷嘴支架的第二端固定连接；所述电极，其包括电极支架、石墨电极、螺帽、弹簧和底座，所述电极支架的外形为L型结构，所述电极支架的第一端和所述工作台的上端面固定连接，所述石墨电极依次通过螺帽和位于底座内部的弹簧与所述电极支架的第二端固定连接。所述工作台上设有通孔，所述通孔的上下端面对称安装所述轴承透盖和所述轴承，所述轴承位于所述轴承透盖内部，所述转轴的外形为阶梯轴结构，由小径段和大径段组成，所述转轴的轴肩和位于工作台上端面的轴承内圈接触，所述小径段穿过所述轴承的内圈伸出装置外，所述大径段上设有键槽，所述单层线圈通过键和所述转轴的大径段连接，所述转轴的大径段从上到下依次安装所述压紧螺母、所述单层线圈和所述垫圈，所述曲面零件的两端分别通过装夹块安装在所述工作台的上端面。所述第一冷却组件、所述第二冷却组件和所述第三冷却组件沿单层线圈的圆周均布在远离所述曲面零件的一侧，所述主电极和所述副电极分别位于所述曲面零件的两侧，所述主电极和所述副电极的顶部分别与所述单层线圈的外表面紧密接触，所述主电极和所述副电极的底部分别与所述工作台的上端面固定连接，所述第一红外摄像机安装在本装置第一冷却组件和第二冷却组件之间的上方，所述第二红外摄像机安装在本装置第二冷却组件和第三冷却组件之间的上方，所述第三红外摄像机安装在所述曲面零件的正前方。