【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于地井阀筒形阀体半固态成形制造，特别涉及地井阀筒形阀体切屑旋挤诱发半固态挤镦成形工艺及装置。
技术介绍
1、地井阀筒形阀体结构主要由内井筒、外井筒组成。外井筒与内井筒相互独立、互不干涉。箱体内部安装有地井阀。地井阀筒形阀体有效防止了因地面沉降和地震等自然灾害对供油管网的损坏。
2、金属切屑碎料传统回收方法中切屑的重熔以及铸造过程产生了大量的能源消耗，而且金属切屑经回收利用获得的基体材料仍需经过二次机械加工过程，以满足零件的形状、尺寸及精度要求。目前，金属切屑的应变能没有得到较好的应用。
3、传统的地井箱制造方法存在诸多缺陷，需要通过分别制造内外井筒，然后装配。地井箱属于筒形件，可以采用切削、铸造和锻造等方式制造。切削中存在大量材料切削浪费，金属纤维被切断，零件的机械性能降低。铸造无法充分拥有材料本身所能够达到的力学性能。锻造制造形状复杂构件存在着材料质量利用率低、成形载荷大等缺点；同时，较低的材料质量利用率又造成合金元素资源的浪费。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供地井阀筒形阀体切屑旋挤诱发半固态挤镦成形工艺及装置，通过该工艺能够制备出拥有半固态球晶组织的高性能的地井阀筒形阀体。
2、为了达到上述目的，一方面，本专利技术提供了一种地井阀筒形阀体的切屑旋挤诱发半固态挤镦成形装置，包括成形装置u型框架底座；成形装置u型框架底座的上端固连有横梁，横梁上安装有第二伺服电机和第三伺服电机；第二伺服电机和第三伺
3、另一方面，本专利技术还提供了一种基于上述地井阀筒形阀体的切屑旋挤诱发半固态挤镦成形装置的成形装置工艺，包括以下步骤：步骤1.完成地井阀筒形阀体切屑旋转挤压固态预成形；首先，将切屑碎料放入中频感应自加热式下模具中；接着，通过控制第一整体式电机转子丝杠和第二整体式电机转子丝杠产生旋转运动使得与第一整体式电机转子丝杠和第二整体式电机转子丝杠配合安装的两侧螺母式移动横梁向下运动，带动中频感应自加热式上模具向下运动，并逐渐压平切屑碎料；然后，控制安装在两侧螺母式移动横梁上侧的第一伺服电机旋转，带动与第一伺服电机的输出轴相固连的中频感应自加热式上模具旋转，同时，控制第一整体式电机转子丝杠和第二整体式电机转子丝杠旋转带动两侧螺母式移动横梁向下运动，使得中频感应自加热式上模具向下运动并实现对切屑碎料的旋转挤压变形，增大切屑碎料的变形量的同时获得地井阀筒形阀体切屑旋转挤压固态预成件；
4、步骤2.对步骤1获得的地井阀筒形阀体切屑旋转挤压固态预成件进行半固态球晶材料制备及其挤镦成形；首先，采用分布在中频感应自加热式上模具内部的第一感应加热线圈和分布在中频感应自加热式下模具内部的第一感应加热线圈同时加热中频感应自加热式上模具和中频感应自加热式下模具，将地井阀筒形阀体切屑旋转挤压固态预成件加热至切屑碎料材料的半固态温度区间并保温，获得具有30～50μm、平均形状因子≥0.6的半固态细小球晶材料2-1；接着，控制第一整体式电机转子丝杠和第二整体式电机转子丝杠旋转以带动两侧螺母式移动横梁向下运动，使得中频感应自加热式上模具向下运动，实现对半固态细小球晶材料的初步挤压变形，获得地井阀筒形阀体半固态挤压成形件；然后，控制中频感应自加热式上模具保持静止，控制多级液压缸的第一级活塞工作，推动中频感应自加热式下模具整体向上运动，实现对地井阀筒形阀体半固态挤压成形件的镦锻变形，最终获得地井阀筒形阀体半固态挤镦成形件；随后，控制第一整体式电机转子丝杠和第二整体式电机转子丝杠旋转带动两侧螺母式移动横梁向上运动至预设的高度；最后，控制多级液压缸的多个活塞同时工作，中频感应自加热式下模具的中间部分向上运动，推动最终成形的地井阀筒形阀体半固态挤镦成形件向上运动，直至高于中频感应自加热式下模具的位置停止，取出最终成形的地井阀筒形阀体半固态挤镦成形件。
5、相对于现有技术，本专利技术将切屑旋挤诱发半固态挤镦成形工艺用于制备地井阀筒形阀体具有以下优点：
6、1.将地井阀筒形阀体内外井筒一体制造，避免钻内外井筒装配时用的螺纹孔，避免了内外井筒装配的麻烦过程。
7、2.充分利用切屑碎料原有的应变能、旋转挤压的应变能诱发半固态。将切屑碎料加热到半固态温度，利用切屑碎料的变形使材料内部产生新的高能晶界来达到枝晶破碎，制备半固态坯料，避免机械搅拌和电磁搅拌。机械搅拌时，搅拌器与金属熔体直接接触，因而搅拌器的寿命低且易污染金属。电磁搅拌的电能消耗量大,设备结构复杂而且成本高。
8、3.利用半固态成形地井阀筒形阀体，半固态变形抗力低，材料利用率、成品率高。半固态浆料已经释放了部分结晶潜热，对模具的热冲击减小，模具寿命提高。
9、4.多种成形方式复合，充分利用旋挤和挤镦的优势。旋转挤压通过增加变形切应力，加大切应变细化晶粒，从而提高材料性能。半固态挤镦后强度高、有较好的内部组织性能。
10、5.与传统的筒形件加工工艺相比，该工艺能够节约生产成本，提高生产效率，可以加工形状复杂零件。成形零件材料晶粒细小而均匀，组织致密，具有较高的尺寸精度，缺陷少，强度高、有较好的内部组织性能。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种地井阀筒形阀体切屑旋挤诱发半固态挤镦成形装置，其特征在于，包括成形装置U型框架底座；成形装置U型框架底座的上端固连有横梁，横梁上安装有第二伺服电机和第三伺服电机；第二伺服电机和第三伺服电机的的输出端连接第一整体式电机转子丝杠和第二整体式电机转子丝杠，第一整体式电机转子丝杠和第二整体式电机转子丝杠的下端安装在成形装置U型框架底座上；第一整体式电机转子丝杠和第二整体式电机转子丝杠上配合安装有两侧螺母式移动横梁，两侧螺母式移动横梁的上端安装有第一伺服电机，第一伺服电机的输出轴下端固连有中频感应自加热式上模具；成形装置U型框架底座的下端固定安装有多级液压缸，多级液压缸的上端固定安装有中频感应自加热式下模具。
2.一种基于权利要求1所述的地井阀筒形阀体切屑旋挤诱发半固态挤镦成形装置的成形工艺，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种地井阀筒形阀体切屑旋挤诱发半固态挤镦成形装置，其特征在于，包括成形装置u型框架底座；成形装置u型框架底座的上端固连有横梁，横梁上安装有第二伺服电机和第三伺服电机；第二伺服电机和第三伺服电机的的输出端连接第一整体式电机转子丝杠和第二整体式电机转子丝杠，第一整体式电机转子丝杠和第二整体式电机转子丝杠的下端安装在成形装置u型框架底座上；第一整体式电机转子丝杠和第二整...
【专利技术属性】
技术研发人员：王雷，常清，杨志云，张杨，于慧洋，王凯硕，闫政坤，马新焕，鲍乐乐，雷源京，
申请(专利权)人：中国航空油料集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。