CN111744977A - 一种镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置，其包括沿镁合金丝材拉拔方向依次设置的送丝机构、电致加热机构、拉拔机构和收丝机构；送丝机构，包括相互连接的送丝机和第一电机，所述送丝机用于缠绕镁合金丝材，所述第一电机用于驱动所述送丝机旋转将镁合金丝材均速传送至电致加热机构中；电致加热机构，用于对所述镁合金丝材进行感应电流加热；拉拔机构，对加热后的镁合金丝材进行拉拔；收丝机构，用于对拉拔后的镁合金丝材进行收丝。本发明能完成镁合金丝材在线电致塑性连续拉拔，稳定提高镁合金丝材拉拔生产的生产效率、生产总量及材料性能。

Description

一种镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置
技术领域
本发明涉及金属丝材拉拔技术领域，尤其涉及一种镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置。
背景技术
与其他金属结构材料相比，镁及其合金具有低密度、高比强度、高比刚度，电磁屏蔽和抗辐射能力强以及良好的生物相容性等优点。镁合金丝材可用来制备手术缝合线，镁合金管材适合制作血管支架等医用器械。拉拔是成形线材、丝材、管材的主要塑性变形方法，在同一台拉拔机上安装不同模口的模具可拉拔得到不同截面形状及尺寸，因此，镁合金拉拔机是目前生产制造镁合金线材、丝材及管材的主要设备。
镁合金具有密排六方晶格(HCP)，室温条件下其塑性变形能力较差，镁合金丝材室温拉拔成形需要进行多道次大变形量累积及多次中间退火工艺相配合。传统的镁合金丝材拉拔成形机缺少加热装置，拉拔过程是要在加热炉中对材料或者对拉拔模具加热后再回到拉拔机上拉拔成型，整个拉拔过程要多次被加热及拆装模具所中断，过程繁琐且效率低下，不利于实现大规模批量化工业生产。
同时，传统镁合金拉拔机器中送丝及出丝机构运动速率的协调性不好，容易造成断丝。而传统的电阻炉中加热材料或模具受电热炉内不同区域温度差异的影响会存在加热不均匀性的缺陷，主要表现为：工件表面裂纹、起皮麻坑、内外层力学性能不均匀等。
发明内容
本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种实现镁合金丝材连续稳定高效拉拔成型的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明提供的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置，其包括沿镁合金丝材拉拔方向依次设置的送丝机构、电致加热机构、拉拔机构和收丝机构；
送丝机构，包括相互连接的送丝机和第一电机，所述送丝机用于缠绕镁合金丝材，所述第一电机用于驱动所述送丝机旋转将镁合金丝材均速传送至电致加热机构中；
电致加热机构，用于对所述镁合金丝材进行加热；
拉拔机构，对加热后的镁合金丝材进行拉拔；
收丝机构，用于对拉拔后的镁合金丝材进行收丝。
进一步地，所述电致加热机构包括中频电流箱和铜管线圈，所述铜管线圈的两端与所述中频电流箱相连接，所述铜管线圈的中部盘旋成螺旋状环；所述中频电流箱用于启动通电后使所述铜管线圈发热，所述镁合金丝材穿设在所述螺旋状环中。
进一步地，所述电致加热机构还包括循环水冷却机构，所述循环水冷却机构包括水箱、喷嘴和排水管，所述水箱位于所述中频电流箱的内部，所述水箱的上方和下方分别安装有喷嘴和排水管，所述喷嘴与外部的循环管道相连通，且所述喷嘴上连接有内置阀门，其中，所述铜管线圈的内部中空，所述水箱与所述铜管线圈的内部相连通。
进一步地，所述拉拔机构包括相互连接的模具和支架，所述模具上设有拉拔孔，所述镁合金丝材经所述拉拔孔拉拔成型。
进一步地，所述第一电机的转动轴穿过送丝机后经第一轴承与第一闷盖相连接，且所述第一电机的底部设有第一支架。
进一步地，收丝机构包括收丝机、第二电机和第二支架，所述收丝机与所述第二电机相连接，所述第二电机固定在所述第二支架上，且所述第二电机用于驱动所述收丝机旋转对拉拔后的镁合金丝材进行收丝。
进一步地，所述第二电机的转动轴穿过收丝机后还经第二轴承与第二闷盖相连接。
进一步地，所述送丝机构和电致加热机构之间、所述电致加热机构与所述拉拔机构之间均设置有托架，所述托架的顶部与所述镁合金丝材相配合。
本发明的有益效果在于：通过送丝机构和收丝机构的相互配合，可以保证镁合金丝材的送进速度均衡且可调整，避免速度过快或过慢而导致的拉拔机构处材料堆积或牵引力过大而断丝；并且通过电致加热机构的感应电流加热，其能提高镁合金丝材的塑性变形能力，方便后续的拉拔加工。本发明能完成镁合金丝材在线电致塑性连续拉拔，稳定提高镁合金丝材拉拔生产的生产效率、生产总量及材料性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置的结构示意图；
图2是本发明的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置的送丝机构的剖视图；
图3是本发明的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置的模具的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1-3所示，本发明的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置，其包括沿镁合金丝材5拉拔方向依次设置的送丝机构1、电致加热机构2、拉拔机构3和收丝机构4；
送丝机构1，包括相互连接的送丝机11和第一电机12，送丝机11用于缠绕镁合金丝材5，第一电机12用于驱动送丝机11旋转将镁合金丝材5均速传送至电致加热机构2中；本发明中，第一电机12能保证送丝机11的送丝速度均衡，其能避免出现速度过快在拉拔机构3处材料堆积，也能避免速度过慢在拉拔机构3处牵引力过大而断丝。优选地，送丝机11的中央部分小于两侧，这样可以使镁合金丝材5缠绕的更加牢固可靠。
电致加热机构2，用于对镁合金丝材5进行感应电流加热；
拉拔机构3，对加热后的镁合金丝材5进行拉拔；
收丝机构4，用于对拉拔后的镁合金丝材5进行收丝。
本发明的电致加热机构2包括中频电流箱21和铜管线圈22，铜管线圈22的两端与中频电流箱21相连接，铜管线圈22的中部盘旋成螺旋状环；中频电流箱21用于启动通电后使铜管线圈22发热，镁合金丝材5穿设在螺旋状环中。本发明中，当中频电流箱21启动通电，使铜管线圈22发热，而此时，镁合金丝材5位于铜管线圈22形成的螺旋状环中心轴线位置受热并移动，该加热过程中，由于焦耳热效应与磁压缩效应、趋肤效应和纯电塑性效应耦合共同促进镁合金丝材5表面层金属的位错运动，降低流动应力，提高镁合金丝材5的表面塑性。同时，铜管线圈22的感应加热方式能使镁合金丝材5的表面受热均匀，保证拉拔丝材截面形状及尺寸的稳定性。
本发明的电致加热机构2还包括循环水冷却机构23，循环水冷却机构23包括水箱、喷嘴和排水管，水箱位于中频电流箱21的内部，水箱的上方和下方分别安装有喷嘴和排水管，喷嘴与外部的循环管道相连通，且喷嘴上连接有内置阀门，其中，铜管线圈22的内部中空，水箱与铜管线圈22的内部相连通。本发明中，利用内置阀门可以控制循环管道中的冷却水进入或流出水箱中，水箱中的冷却水可以进入到铜管线圈22中进行循环利用，并对铜管线圈22进行水冷处理，实现水流循环降温处理。如需更换水箱中的冷却水，可打开喷嘴和排水管，喷嘴喷出水流，排水管流出冷却水即可。
具体地，拉拔机构3包括相互连接的模具31和支架32，模具31上设有拉拔孔33，镁合金丝材5经拉拔孔33拉拔成型。本发明的模具31可以为不同截面形状及尺寸，支架32可以与模具31一体式成型，便于模具31快速安装、拆卸及调整，可实现管材、线材、丝材及特殊截面形状的高效率多道次连续拉拔成形。
本发明的第一电机12的转动轴穿过送丝机11后经第一轴承13与第一闷盖14相连接，且第一电机12的底部设有第一支架15。通过设计第一闷盖14和第一支架15，可以提高送丝机11的平衡和支撑性，避免送丝过程中丝材因抖动及扭转而造成断丝。
本发明的收丝机构4包括收丝机41、第二电机42和第二支架43，收丝机41与第二电机42相连接，第二电机42固定在第二支架43上，且第二电机42用于驱动收丝机41旋转对拉拔后的镁合金丝材进行收丝。本发明的第二电机42能实现速度均衡的连续收丝，免去人工收丝的繁重劳动量，有益于整体装置的自动化控制，有益于实现工业化生产。
优选地，为了提高结构的稳定性，第二电机42的转动轴穿过收丝机11后还经第二轴承与第二闷盖44相连接。
本发明中，为了进一步提高拉拔的稳定性，送丝机构1和电致加热机构2之间、电致加热机构2与拉拔机构3之间均设置有托架6，托架6的顶部与镁合金丝材5相配合。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置，其特征在于，包括沿镁合金丝材拉拔方向依次设置的送丝机构、电致加热机构、拉拔机构和收丝机构；
送丝机构，包括相互连接的送丝机和第一电机，所述送丝机用于缠绕镁合金丝材，所述第一电机用于驱动所述送丝机旋转将镁合金丝材均速传送至电致加热机构中；
电致加热机构，用于对所述镁合金丝材进行感应电流加热；
拉拔机构，对加热后的镁合金丝材进行拉拔；
收丝机构，用于对拉拔后的镁合金丝材进行收丝。
2.如权利要求1所述的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置，其特征在于，所述电致加热机构包括中频电流箱和铜管线圈，所述铜管线圈的两端与所述中频电流箱相连接，所述铜管线圈的中部盘旋成螺旋状环；所述中频电流箱用于启动通电后使所述铜管线圈发热，所述镁合金丝材穿设在所述螺旋状环中。
3.如权利要求2所述的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置，其特征在于，所述电致加热机构还包括循环水冷却机构，所述循环水冷却机构包括水箱、喷嘴和排水管，所述水箱位于所述中频电流箱的内部，所述水箱的上方和下方分别安装有喷嘴和排水管，所述喷嘴与外部的循环管道相连通，且所述喷嘴上连接有内置阀门，其中，所述铜管线圈的内部中空，所述水箱与所述铜管线圈的内部相连通。
4.如权利要求3所述的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置，其特征在于，所述拉拔机构包括相互连接的模具和支架，所述模具上设有拉拔孔，所述镁合金丝材经所述拉拔孔拉拔成型。
5.如权利要求4所述的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置，其特征在于，所述第一电机的转动轴穿过送丝机后经第一轴承与第一闷盖相连接，且所述第一电机的底部设有第一支架。
6.如权利要求1所述的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置，其特征在于，收丝机构包括收丝机、第二电机和第二支架，所述收丝机与所述第二电机相连接，所述第二电机固定在所述第二支架上，且所述第二电机用于驱动所述收丝机旋转对拉拔后的镁合金丝材进行收丝。
7.如权利要求6所述的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置，其特征在于，所述第二电机的转动轴穿过收丝机后还经第二轴承与第二闷盖相连接。
8.如权利要求1所述的镁合金丝材电致塑性连续拉拔装置，其特征在于，所述送丝机构和电致加热机构之间、所述电致加热机构与所述拉拔机构之间均设置有托架，所述托架的顶部与所述镁合金丝材相配合。
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