一种金属热成形装置及控制方法

本发明一般涉及金属热成形，具体涉及一种金属热成形装置及控制方法。

背景技术：

1、锆合金材料因其优异中子穿透性、耐腐蚀性、高强度及良好的高温性能，广泛应用于核工业、航空航天及化工设备制造中。在对锆合金进行热成形的过程中，需要模具夹紧锆合金片的两端，再对中部加热，最终上下合模对锆合金进行定型。

2、由于现有的夹具均是固定位置进行夹持，而且锆合金板料在热成形过程中存在明显的热膨胀现象。这就导致在加热的过程中，中部的锆合金逐渐膨胀，变得松弛；进而在合模定型过程中易造成锆合金的板料的屈曲和褶皱，对锆合金的加工过程造成不良的影响，严重影响成品率。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种金属热成形装置及控制方法。

2、一方面，本发明提供一种金属热成形装置，包括：

3、底座；

4、第一夹具组件，所述第一夹具组件固定安装在所述底座上，用于夹紧金属片的一端；

5、第二夹具组件，所述第二夹具组件可滑动安装在所述底座上，用于夹紧金属片的另一端；

6、调节组件，所述调节组件安装在所述底座上且与所述第二夹具组件连接，用于带动所述第二夹具组件相对所述底座移动，以调节所述第一夹具组件与所述第二夹具组件之间的距离。

7、根据本发明提供的技术方案，所述第一夹具组件包括：

8、两个相互铰接的第一夹持件，一个所述第一夹持件固定安装在所述底座上；

9、两个第一抵接块，两所述第一抵接块分别固定安装在两所述第一夹持件同侧的一端，用于与金属片抵接；

10、第一驱动装置，所述第一驱动装置分别与两所述第一夹持件的另一端连接，用于带动两所述第一夹持件相对转动，使两所述第一抵接块夹紧所述金属片的一端。

11、根据本发明提供的技术方案，所述第二夹具组件包括：

12、两个相互铰接的第二夹持件，一个所述第二夹持件可滑动安装在所述底座上；

13、两个第二抵接块，两所述第二抵接块分别固定安装在两所述第二夹持件同侧的一端，用于与金属片抵接；

14、第二驱动装置，所述第二驱动装置分别与两所述第二夹持件的另一端连接，用于带动两所述第二夹持件相对转动，使两所述第二抵接块夹紧所述金属片的另一端。

15、根据本发明提供的技术方案，所述第一抵接块和第二抵接块上均安装有温度传感器，用于检测所述金属片的温度。

16、根据本发明提供的技术方案，所述第一抵接块上安装有正电极，所述第二抵接块上安装有负电极；

17、所述正电极和所述负电极分别用于与所述金属片的两端电连接，为所述金属片接通电流进行加热。

18、根据本发明提供的技术方案，所述调节组件包括：

19、第五驱动装置，所述第五驱动装置固定安装在所述第二夹持件上；

20、第一安装板，所述第一安装板固定安装在所述底座上，且位于所述第二夹具组件远离所述第一夹具组件的一侧；所述第一安装板上开设有螺纹孔；

21、丝杠，所述丝杠安装在所述螺纹孔内，且一端与所述第五驱动装置的驱动轴固定连接；

22、第二安装板，所述第二安装板固定安装在所述第二夹持件上；

23、测距装置，所述测距装置安装在所述第一安装板上，用于测量所述第一安装板与所述第二安装板之间的距离。

24、根据本发明提供的技术方案，所述调节组件包括：

25、第三驱动装置，所述第三驱动装置具有伸缩端；所述伸缩端与所述第二夹持件连接；所述伸缩端用于进行伸缩运动，带动所述第二夹持件相对所述底座滑动。

26、根据本发明提供的技术方案，所述调节组件包括：

27、第四驱动装置，所述第四驱动装置固定安装在所述底座上；

28、齿轮，所述齿轮固定安装在所述第四驱动装置的驱动轴上；

29、齿条，所述齿条可滑动安装在所述底座上，且一端与所述第二夹持件连接；所述齿轮与所述齿条啮合。

30、根据本发明提供的技术方案，还包括：

31、第一模具，所述第一模具设置在所述底座上；

32、第六驱动装置，所述第六驱动装置安装在所述底座上；

33、第二模具，所述第二模具与所述第六驱动装置的驱动端可拆卸连接，用于在所述第六驱动装置的带动下靠近所述第一模具移动，并与所述第一模具共同夹紧所述金属片。

34、另一方面，本发明提供一种金属热成形装置的控制方法，包括：

35、第一夹具组件与第二夹具组件分别夹紧金属片的两端；正电极、所述金属片与负电极依次电连接；

36、正电极与负电极分别接通电源正极与负极，为所述金属片接通电流进行加热；

37、温度传感器检测所述金属片的温度，得到第一温度；

38、根据所述第一温度计算得到所述金属片的膨胀形变量；

39、调节组件带动第二夹具组件沿远离第一夹具组件的方向移动所述膨胀形变量的距离；

40、第六驱动装置带动第二模具靠近第一模具移动，并与所述第一模具共同夹紧所述金属片。

41、本发明的有益效果在于：

42、在底座上固定安装第一夹具组件，可滑动安装第二夹具组件，并分别夹紧金属片的两端部。在热成形的过程中金属片产生膨胀时，可以通过调节组件带动第二夹具组件相对底座滑动，进而远离第一夹具组件。这种方式可以调节两夹具组件之间的距离；在金属片膨胀时，实现拉伸金属片、保证平整效果，消除了金属片热膨胀对热成形加工的影响，避免金属片产生屈曲和褶皱，提高了热成形加工的成品率。

技术特征：

1.一种金属热成形装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种金属热成形装置，其特征在于，所述第一夹具组件（3）包括：

3.根据权利要求2所述的一种金属热成形装置，其特征在于，所述第二夹具组件（4）包括：

4.根据权利要求3所述的一种金属热成形装置，其特征在于，所述第一抵接块（7）和第二抵接块（10）上均安装有温度传感器，用于检测所述金属片（2）的温度。

5.根据权利要求4所述的一种金属热成形装置，其特征在于，所述第一抵接块（7）上安装有正电极（12），所述第二抵接块（10）上安装有负电极（13）；

6.根据权利要求5所述的一种金属热成形装置，其特征在于，所述调节组件（5）包括：

7.根据权利要求5所述的一种金属热成形装置，其特征在于，所述调节组件（5）包括：

8.根据权利要求5所述的一种金属热成形装置，其特征在于，所述调节组件（5）包括：

9.根据权利要求6-8任意一项所述的一种金属热成形装置，其特征在于，还包括：

10.一种金属热成形装置的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求9所述的一种金属热成形装置，包括：

技术总结本发明提供一种金属热成形装置及控制方法，属于金属热成形技术领域，装置包括：在底座上固定安装第一夹具组件，可滑动安装第二夹具组件，并分别夹紧金属片的两端部。在热成形的过程中金属片产生膨胀时，可以通过调节组件带动第二夹具组件相对底座滑动，进而远离第一夹具组件。这种方式可以调节两夹具组件之间的距离；在金属片膨胀时，实现拉伸金属片、保证平整效果，消除了金属片热膨胀对热成形加工的影响，避免金属片产生屈曲和褶皱，提高了热成形加工的成品率。技术研发人员：雷从一,高文,王昱,段书用受保护的技术使用者：河北工业大学技术研发日：技术公布日：2024/12/2