专利汇可以提供一种高温气胀成形生产线系统及方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于生产制造技术领域,公开了一种高温气胀成形生产线系统及方法,该生产线系统包括:坯料垛,坯料检测系统,预成型工位的组成装置,坯料预热设备,上料辊道,上料的上料 机械臂 或工业 机器人 ,四柱液压机,下料机械臂或 工业机器人 ,总控系统等;生产线生产方法为坯料检测、预成型、坯料预热、上料、合模胀形、开模下料、后处理。本发明通过工艺验证,结合高压气源、坯料预热装置,带 水 平缸液压机及模具系统以及上下料自动化装置,集合整线总控系统实现高温气胀成形生产线的产业化推广;可实现最高1100℃下的高温气胀成形,可自由成形几乎所有的金属材料,尤其适用于高强度金属构件;且产线投资低,成本回收快。,下面是一种高温气胀成形生产线系统及方法专利的具体信息内容。
1.一种高温气胀成形生产线系统,其特征在于,所述高温气胀成形生产线系统包括:
坯料垛,用于为整线提供坯料;通过自动称重以及坯料单件重量的预设定,统计坯料垛坯料数量,反馈给总控系统进行数据对比,以监控生产节拍;
坯料检测系统,通过超声在线检测系统获取焊缝处于管坯周向位置,根据成形件的形变特征,提前确定坯料管焊缝预成型或预热前所处位置;
预成型工位的组成装置,根据最终构件的轴线特征以及横截面形状特征,选择或不选择;预成型系统与总控系统连接,由提前设定好的预成型程序,对预成型系统中数控弯管、液压机预变形进行顺序控制;
坯料预热设备,受总控系统控制,根据不同产品的材质、外部形状以及对成形性的要求,提前设定好加热速度以及加热温度和保温时间的热工参数,用于进行坯料预热;
上料辊道,用于将加热完毕的坯料由加热系统传送至气胀成形用四柱液压机旁,传送速度受总控系统控制,线上安装红外测温装置,用于测量坯料出炉温度;超出范围料片进行回收;同时,设置挡料片,用于料片的定位功能,以方便后续上料装置的拾取;
上料的上料机械臂或工业机器人,用于上对预热后的坯料进行拾取以转移至模具上相应工位;
四柱液压机系统含成形模具,成形过程受总控系统控制,提前设定合适合模压力、保压时间以及充气时间、气压参数,部分构件的成形还涉及轴向补料行为,补料速度以及补料量均受控于总控系统;整体成形顺序依次为合模、充气胀形、轴向补料(及开模;
下料机械臂或工业机器人,用于将成形件由模具内取出,放于料片传送带上,进行下料;
总控系统,用于整线自动化生产控制。
2.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统,其特征在于,坯料垛的出料装置具有自动顶起装置以及多料片检测装置,用于防止多个料片同时出料;
坯料检测系统由超声波测厚仪以及管材旋转台组成;待检测到焊缝位置后,由旋转台将管材焊缝转动到合适位置,为后续加热及成形做准备。
3.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统,其特征在于,预成型工位的组成装置包括一台或多台数控弯管机用于对坯料实施轴向变曲率成形,随后借助于安装在液压机上的预成型模具对弯管后的坯料沿管身方向进行横截面形状优化控制,实施最终预变形行为;
坯料预热设备选用中频感应加热装置或连续传送的辊底式电炉;分别用于预热直管坯料以及弯管坯料;
上料辊道上安装有红外测温仪,用于测量坯料出炉温度;超出范围料片则视为不合格预热坯料,由在线剔除装置将料片视为废料进行回收;同时,辊道设计有挡料片,用于料片的定位功能,用于上料拾取的准确性以及稳定性。
4.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统,其特征在于,上料的上料机械臂或工业机器人采用带轴肩的双臂机械拾取器或直接采用工业机器人+端拾器对料片进行夹持转移动作。
5.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统,其特征在于,四柱液压机的吨位根据所成形构件的尺寸形状而定;四柱液压机带两侧水平缸;四柱液压机的模具系统选用冷模或高温模具;依据不同材料构件的成形工艺需求而定,纯胀形时间5s~30s;
四柱液压机的模具为冷模,则胀形的同时还通过模具的冷却作用用于完成构件的控冷,实现构件的同步强化热处理;四柱液压机模具若为高温模具,用于使胀形过程维持在特定的高温下进行。
6.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统,其特征在于,待成形后的构件由四柱液压机的模具还装配有顶出装置;将顶出的待成形后的构件输送到下料机械臂或工业机器人。
7.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统,其特征在于,总控系统包括有自己独立的PLC的子单元控制系统;且子单元控制系统由工业总线与生产线的总控系统相连,形成整线自动化生产控制体系。
8.如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统,其特征在于,所述的高温气胀成形生产线系统还包括通过管道与四柱液压机连接的高压气源系统;所述高压气源系统还通过导线连接总控系统;所述高压气源系统包括空压机、常规气瓶组、气动增压机、高压气体储气罐;所述空压机、常规气瓶组均通过管道连接气动增压机;所述气动增压机通过管道连接高压气体储气罐;所述高压气体储气罐通过管道连接四柱液压机的水平缸;
所述的高温气胀成形生产线系统还包括用于更换四柱液压机的模具的换模小车;所述换模小车通过导线连接总控系统。
9.一种如权利要求1所述的高温气胀成形生产线系统的高温气胀成形生产线生产方法,其特征在于,所述高温气胀成形生产线生产方法为坯料检测、预成型、坯料预热、上料、合模胀形、开模下料、后处理;
具体包括:
坯料检测:利用超声设备捕获焊缝位置,根据成形件的形变特征,提前确定坯料管焊缝预热前所处位置,用于避免焊缝处于后期成形时的最大应变处而导致破裂;
预成型:根据最终构件的轴线特征以及横截面形状特征,选择或不选择;对于轴线弯曲或由于横截面形状特殊导致后期合模胀形时易造成咬边的构件;预成型采用一套或多套预成型模具、以及数控弯管机实现;
坯料预热:根据不同产品的材质、外部形状以及对成形性的要求;预热温度通过结合成形件的材料属性及其高温力学本构方程,以及转移过程空冷行为对温度的影响进行确定;
上料:采用机械臂或者工业机器人,对预热后的坯料进行拾取以转移至模具上相应工位;
合模胀形:根据构件形状选择先充气再合模成形,或先合模再充气成形;若模具为冷模,则胀形的同时还可以通过模具的冷却作用完成构件的控冷,用于实现构件的同步强化热处理;若模具选择高温模具,用于使胀形过程维持在特定的高温下进行;
开模下料:成形完毕后,打开模具,通过下料机械臂或者工业机器人将成形件由模具内取出,放于料片传送带上;
后处理:针对构件不同的表面质量以及性能要求,以进行后续的表面喷丸、涂装或者进行后续进一步热处理。
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