专利名称：具有补充热量的拉伸成型设备以及方法
具有补充热量的拉伸成型设备以及方法相关申请的交叉引用本专利申请是国际PCT申请，要求2009年11月30日提交的部分继续专利申请No. 12/627,837 的优先权。技术领域和
背景技术：
本发明涉及成型金属部件，并且更具体地说，涉及通过在拉伸成型工艺的选定阶段期间施加补充热量来进行钛及其合金的热拉伸成型和蠕变成型。拉伸成型是用于当在模具上形成工件时通过将工件预拉伸至其屈服点而在金属部件中形成弯曲形状的公知工艺。该工艺通常用于制造大的铝和铝合金部件，并且具有低的工具装设成本和卓越的可重复性。
在某些部件中钛或者钛合金替代铝，特别是在航天应用中。这样做的原因包括钛具有更高的强度与重量比率、更高的最终强度、以及更好的与合成材料的冶金兼容性。然而，因为其屈服点非常接近其极限抗拉强度(具有最小百分比伸长值)，所以在环境温度下拉伸成型钛是有困难的。因此，钛部件通常是用大坯件成型和机加工而成的突起，这是耗资且耗时的工艺。已知在拉伸成型期间通过使钛部件电绝缘、然后通过使该电流经过部件导致电阻加热对所述部件进行加热，从而将热施加到钛部件。然而，存在该工艺不足以实现期望结果的应用。因此，存在对于拉伸成型钛及其合金的设备和方法的需要。已经确定，通过近端电阻元件对部件施加辐射热为钛成型工艺提供了进一步的增强。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供一种用于在高温(elevated temperature,升温)下拉伸成型和/或蠕变成型钛的方法。本发明的另一个目的是提供一种用于在高温下拉伸成型和/或蠕变成型钛的设备。本发明的另一个目的是提供一种用于在成型工艺期间将补充的热施加至工件的设备。本发明的这些及其它目的在拉伸成型的方法中实现，所述方法包括以下步骤提供具有预选的横截面轮廓的细长金属工件和具有与所述横截面轮廓互补的工作面的模具，其中至少所述工作面包括隔热材料。通过使电流经过所述工件而将所述工件电阻加热至工作温度，并且在工件处于工作温度下时通过致使工件和模具相对于彼此移动而抵靠工作面使工件成型，从而导致工件的塑性延伸和弯曲并且使工件成型为预选的最终形状。在工件的与模具相关的一个或多个预定位置处，辐射热被施加到工件的一个或多个预定部分以在所述一个或多个预定部分处增加工件的塑性延伸。根据本发明的另一个实施方式，所述工件包括钛，并且向工件施加辐射热的步骤包括将来自被施以热量的位置处的辐射热施加至所述工件的与所述工件的工作面接合侧部相对的侧部的步骤。
根据本发明的另一个实施方式，将辐射热施加到工件的步骤包括将来自被施以热量的位置处的辐射热施加至所述工件的与所述工件的工作面接合侧部大致垂直的侧部的步骤。根据本发明的另一个实施方式，将辐射热施加到工件的步骤包括将来自被施以热量的位置处的辐射热施加至工件的相对侧部的步骤，所述相对侧部均大致垂直于所述工件的工作面接合侧部。根据本发明的另一个实施方式，使电流通到工件的步骤包括通过钳口(jaw)使电流通到工件的步骤。根据本发明的另一个实施方式，该方法包括以下步骤确定工件的最佳温度、感测工件的实际温度、以及将足以使工件的实际温度上升到工件的最佳温度的辐射热施加到工件。根据本发明的另一个实施方式，该方法还包括使距工件的待辐射加热的部分的距 离与被施加到工件的辐射能量相互关联的步骤。根据本发明的另一个实施方式，该方法包括通过将成型的工件保持抵靠工件面并且将其在工作温度下保持选定停留时间的工件蠕变成型步骤。根据本发明的另一个实施方式，该方法包括用具有壁的封闭件环绕所述模具和所述工件的第一部分的步骤，在所述壁上安装有辐射加热元件以提供辐射热。根据本发明的另一个实施方式，该封闭件包括开口，用于允许当在所述封闭件内部进行成型步骤时所述工件的端部从所述封闭件中突伸出。根据本发明的另一个实施方式，提供了一种拉伸成型设备，其包括具有工作面的模具，所述工作面具有适于接收并且使细长金属工件成型的轮廓，其中至少所述工作面包括隔热材料。提供了电阻加热器以便将所述工件电阻加热到工作温度，并且移动元件与工件接合以使所述模具和工件相对于彼此移动以抵靠所述工作面延长并且弯曲所述工件。提供辐射加热器以将辐射热施加至工件的一个或多个预定部分以在所述一个或多个预定部分处增加工件的塑性延伸。根据本发明的另一个实施方式，该工件包括钛，并且辐射加热器被定位为用于将来自被施以热量的位置处的辐射热施加至所述工件的与所述工件的工作面接合侧部相对的侧部。根据本发明的另一个实施方式，辐射加热器被定位为将辐射热施加到所述工件的与所述工件的工作面接合侧部大致垂直的侧部。根据本发明的另一个实施方式，辐射加热器被定位为将辐射热施加到工件的相对侧部，所述相对侧部均大致垂直于所述工件的工作面接合侧部。根据本发明的另一个实施方式，该设备包括围绕所述模具且具有内壁的封闭件，在所述内壁上安装有辐射加热元件以便提供辐射热。根据本发明的另一个实施方式，该封闭件包括得以进入所述模具的门、以及底部和顶部，所述门、底部和顶部每个都具有安装在其上的至少一个相应的辐射加热元件以便将辐射热施加到工件。根据本发明的另一个实施方式，其中门、底部和顶部每个均限定独立的加热区域，并且每个加热区均包括至少一个辐射加热器，所述至少一个辐射加热器适于响应于预定的温度输入标准以独立于其它加热区域的预定速率(rate)提供辐射热。根据本发明的另一个实施方式，提供了至少一个热电偶，所述热电偶可释放地附接至所述工件并且与温度控制回路通信以便确定实际工件温度与最佳工件温度之间的任何变化。根据本发明的另一个实施方式，至少一个红外线温度探测器被定位为与所述工件光学通信并且与温度控制回路通信以便确定实际工件温度与最佳工件温度之间的任何变化。根据本发明的另一个实施方式，该门包括至少一个端口(port)，以及红外线温度探测器，所述红外线温度探测器安装成通过所述端口光学地观察所述工件并且与温度控制回路通信以便确定实际工件温度与最佳工件温度之间的任何变化。根据本发明的另一个实施方式，提供了一种拉伸成型设备，包括具有工作面的模 具，工作面适于接收细长金属工件并且使之成型，其中至少所述工作面包括隔热材料。提供加热器以将工件电阻加热到工作温度。提供封闭件以便在成型操作期间围绕所述模具和所述细长工件的第一部分，并且允许工件的第二部分从所述封闭件突伸出。提供相对的摆臂，工件的相对端安装至所述摆臂以使模具和工件相对于彼此移动以促成工件抵靠所述工作面的延长和弯曲。提供辐射加热器以将来自于被施以热量的位置的辐射热施加到所述工件的与所述工件的工作面接合侧部相对的侧部。另一个辐射加热器被定位为将辐射热施加到所述工件的与所述工件的工作面接合侧部大致垂直的侧部。选自包括红外线温度传感器和热电偶温度传感器的组中的温度传感器与温度控制回路通信以确定实际工件温度与最佳工件温度之间的任何变化。提供伺服反馈回路以便将辐射热施加到工件，其中所述工件的最佳温度、所述工件的实际温度和所述工件距所述辐射加热器距离是相关的，并且不管工件与辐射加热器之间的距离如何，足够的热量从辐射加热器被供给到所述工件以使工件的温度保持在最佳温度下。
通过参照下面的描述结合参照附图可以最好地理解本发明，在附图中图I是根据本发明构造的示例性拉伸成型设备的立体图；图2是图I拉伸成型设备的钳口组件的俯视横截面图；图3是形成图I中所示设备的一部分的模具封闭件的立体图，它的门处于打开位置；图4是图3中所示模具封闭件的横截面图，示出了其内部构造；图5示出了图3模具封闭件的俯视平面图；图6是模具封闭件的一部分的分解图，示出它的侧门的构造；图7是图I中示出的拉伸成型设备的立体图，工件装载于其中并且准备成型；图8是拉伸成型设备的另一个立体图，工件已完全成型；图9A是示出了使用该拉伸成型设备的示意性成型方法的框图；图9B是图9A框图的继续部分；图10是示出该成型方法的加热控制/温度反馈监控功能的示意性工艺流程图的框图；以及
图11是示出了根据本发明一个实施方式的一个成型周期的时间/温度图表。
具体实施例方式参照附图，其中在各个视图中相同的附图标记表示相同的元件，图I示出了根据本发明构造的示例形拉伸成型设备10以及示例性工件“W”。如图10中所示，示例性工件“W”是具有L状横截面轮廓的压出件(extrusion)。根据本发明可以拉伸成型出任何期望的形状。本发明适合用于多种类型的工件，包括但不限于辊轧平坦或者辊轧形状、棒材、压弯成型轮廓、压出轮廓、机加工轮廓等。对于具有非长方形横截面轮廓的工件来说，以及对于具有长宽比约为20或更小的横截面轮廓的工件来说本发明特别地有用。如图10中所示，长宽比是围绕横截面轮廓的外部范围的长方形盒“B”的长度“LI”与“L2”的比率。当然，该横截面形状和纵横比不是旨在限定，而仅是作为实例被提供。 设备10包括大致刚性的主框架12，该主框架限定模具安装表面14并且支撑设备的主要操作部件。第一和第二相对的摆臂16A和16B枢转地安装至主框架12并且分别地耦接至液压成型缸体18A与18B。摆臂16A和16B承载液压张紧缸体20A和20B，所述液压张紧缸体又具有安装在其上的可液压操作的钳口组件22A和22B。张紧缸体20可以以固定定向附接至摆臂16，或者它们可以相对于摆臂16围绕竖直轴线能够枢转。在下面更加详细描述的模具封闭件24被安装到钳口组件22A和22B之间的模具安装表面14。提供适当的泵、阀和控制部件(未示出)，以将加压的液压流体供给至成型缸体18、张紧缸体20和钳口组件22。可替换地，上述液压部件可用其它类型的致动器(诸如电或者机电装置)替代。设备10的控制和排序可以是手动或者是自动的(例如通过PLC或者PC-型电脑)。本发明的原理同等地适合于与所有类型的拉伸成型机一起使用，其中工件和模具相对于彼此移动以产生成型动作。已知类型的这种成型机可以具有固定的或者移动的模具并且可以水平地或竖直地定向。图2示出了钳口组件22A的构造，其是另一钳口组件22B的代表。钳口组件22A包括间隔开的钳口 26，该钳口适于夹紧工件“W”的端部并且安装在楔形夹头(collet)28之间，所述夹头本身布置在环形框架30内部。液压缸体32布置为在钳口 26和夹头28上施加轴向力，致使夹头28将钳口 26紧密地夹持成抵靠工件“W”。钳口组件22A (或者其主要部分)与工件“W”电绝缘。这可以通过将绝缘层或涂层(诸如氧化物类型的涂层)涂覆至钳口 26、夹头28或者钳口与夹头两者而实现。如果涂层34被涂覆至钳口 26各处(包括它的面36)，那么钳口组件22A将完全绝缘。如果期望通过钳口 26施加热流，那么它们的面36应保持裸露并且它们将会设有适当的电连接。可替换地，钳口 26或者夹头28可以由如下相对于模具58所述的绝缘材料(诸如陶瓷材料)构成。可以使用绝缘紧固件59安装钳口26和夹头28以避免通向钳口组件22A其余部分的任何电或者热泄漏路径。现在还参照图3-图5，模具封闭件24是具有顶壁38和底壁40、后壁42、侧壁44A和44B，以及前门46的盒状结构，所述前门可以从图I和图3中示出的打开位置摆动到图7和图8中示出的关闭位置。具体的形状和尺寸当然会根据待成型工件的尺寸和比例而变化。模具封闭件24由诸如钢的材料制成，并且大致构造为使得从工件“W”的空气泄漏和热辐射最小。如果期望的话，模具封闭件24可以隔热。模具58布置在模具封闭件24的内部。模具58是较大的本体，该本体具有工作面60，所述工作面被成形为当工件“W”围绕模具58弯曲时使得选定的曲线或者轮廓被施加至所述工件。工作面60的横截面大致与工件“W”的横截面形状相符，并且可以包括凹槽62以容纳工件“W”的凸出部分(诸如凸缘或者轨道)。如果期望的话，模具58或者它的一部分可以被加热。例如，模具58的工作面62可以由一层钢或者可以适于电阻加热的另一种导热材料制成。如图3和图4中最佳示出的，门46包括电阻线圈49A、49B。线圈49A、49B部分地嵌入在内绝缘层70 (诸如陶瓷材料)中，并且，当门关闭并且拉伸成型设备10处于操作中时，线圈49A、49B被电阻地加热到足以将补充的辐射热投射到工件“W”上的温度，如下面进一步描述的。现在参照图3和图5，顶壁38和底壁40包括各自的陶瓷顶部插入件和底部插入件72、74，所述陶瓷顶部插入件和底部插入件是电阻线圈72A-72F和74A-74F的部分地嵌入的组。如可看到的，顶部插入件和底部插入件72、74被成形为存在于封闭件24中，位于门46与模具58的工作面之间。为了清楚起见，顶部插入件72中的线圈72A-72F以虚线示出，并且向下面向到封闭件中并且朝向底部插入件74的线圈74A-74F将热量辐射到封闭件中。线圈72A-72F和74A-74F优选独立地受控以辐射精确且改变数量的热量，从而，与门46中的门49A、49B中的电阻线圈相互合作，工件“W”的预定区域可以独立于工件“W”其它区域的温度而被加热到精确的温度。例如，当“W”形成在模具58周围且在这些线圈下面移动时，可以使线圈72A、72E和74A、74E进入操作，或者被供以额外的电流。类似地，在成型过程中当工件“W”的端部移动远离门46时，流至线圈49A、49B的电流可以增加以便向工件“W”的端部投射更多的辐射热并且使工件“W”的端部保持在期望的温度。这些条件优选地通过伺服反馈回路控制并且通过在门46中提供端口 80A-80D可以实时地来确定工件“W”的温度，安装在门46外部的红外线温度探测器(未示出)通过该端口感测工件“W”的温度并且将该信息传送到控制器。除了红外线探测器以外(或者作为其替代)，一个或多个热电偶可以在期望的位置处物理地附接至工件“W”以确定工件“W”在那些位置处的温度。可以使用插值法或者平均程序以达到精确的温度轮廓，以及对于实现精确可重复工件“W”形状所需的可重复温度变化。图6示出了其中一个侧壁44A，其更详细地代表了另一侧壁44B。侧壁44A包括限定较大侧部开口 50A的固定面板48A。侧门52A例如通过Z-支架54A被安装至固定面板48A，从而在成型工艺期间该侧门可在保持与固定面板48A紧密接触的同时与工件“W”一起向前和向后滑动。侧门52A具有穿通其形成的基本小于侧部开口 50A的工件开口 56A，并且理想地仅大到足以允许工件“W”从中穿过。能够允许工件端部移动同时使得工件暴露最小化的其它结构可以替代侧壁44，而不影响该模具封闭件24的基本原理。在拉伸成型操作过程中，工件“W”将被加热到480° C. (900° F.)至700° C.(1300° F.)或者更高的温度。因此，模具58由隔热材料或者隔热材料的组合构成。这些材料的关键特征是它们耐受由于与工件“W”接触而施加的热量，在高温下尺寸保持稳定，并且使从工件“W”传送的热量最小。还优选的是模具58是电绝缘件，以使得来自工件“W” 的电阻热电流将不会流入到模具58中。在示出的实例中，模具58由陶瓷材料(诸如石英)的多个片件构成。模具也可以由其它耐火材料制成，或者由非绝缘材料制成，然后用绝缘层进行涂覆或者封装。因为工件“W”与拉伸成型设备10电绝缘，因此可以利用电阻加热来加热工件“W”。来自电流源的连接器64 (参见图7)可以布置在工件“W”的每个端部上。可替换地，如上所述，加热电流连接可以直接地通过钳口 26。通过利用热电偶或者红外线探测器，电流源可以是利用温度反馈信号的PLC控制的。这将允许适当的升温速率以便快速但均匀地加热，并且一旦工件“W”到达目标温度便允许电流的延迟。可以提供已知类型的PID控制回路以允许成型循环期间当工件温度变化时自动地做出调节。在成型循环期间该控制可以是主动的 并且可编程的。下面参照图7和图8以及包含在图9A和图9B中的框图，描述使用拉伸成型设备10的示例成型工艺。首先，在框68处，工件“W”被装载在模具封闭件24中，其端部从工件开口 56中突伸出，并且前门关闭。侧门52位于它们最向前的位置中。附图7中示出了这种情形。如上所述，该过程对于由钛或其合金制成的工件“W”特别地有用。然而，也可以与期望热成型的其它材料结合使用。一些工件轮廓要求使用柔性背衬件或者“蛇形件”以防止工件横截面在成型循环过程中变得扭曲。在本申请中，在实践中所使用的蛇形件将可以由高温柔性绝缘材料制成。如果需要的话，该蛇形件可以由高温加热材料制成以避免从工件“W”的热损失。在该步骤期间，任何连接件被连接至用于控制系统的热电偶或者附加反馈装置。在框70处，一旦位于模具封闭件24的内部，工件“W”的端部便定位在钳口 26中并且钳口26关闭。如果要使用独立的电加热连接件64，那么它们便利用所需要的导热和导电膏附接至工件“W”以实现良好的接触。在框72和框74处示出的回路中，电流穿过工件“W”，致使其电阻加热。工件“W”的闭合回路控制加热继续利用来自热电偶或者其它温度传感器的反馈直到到达期望的工作温度设定点。结合考虑工件横截面和长度以及热电偶反馈来确定工件到设定点的加热速率。一旦达到工作温度，便可以开始工件的成型。在达到那个设定点之前，工件“W””的闭合回路加热继续。在框76和框78处示出的回路中，在根据需要控制工作温度的同时，张紧缸体20纵向地将工件“W”拉伸到期望点，并且主缸体18使摆臂16向内枢转以抵靠模具58缠绕工件“W”。侧门52向后滑动以适应工件端部的运动。图8中示出了这种情形。在成型工艺期间可通过到控制系统的反馈来控制拉伸率、不同位置处的停留时间、以及温度变化。一旦来自摆臂16的位置反馈指示出工件“W”已经到达其最终位置，该控制就保持位置和/或张紧力直到工件“W”准备被释放。在达到设定点之前，控制将继续加热并且在模具周围形成工件“W”。在根据需要控制温度的同时，通过使工件“W”保持抵靠模具58选定的停留时间可以促使蠕变成型。在框80和82中示出的回路中，通过经由电流源增加补充热量而允许工件“W”以比自然冷却更慢的速率冷却。该温度下降的速率是编好程的，并且将允许通过温度反馈对工件“W”进行监控的同时冷却所述工件。一旦温度达到其最终设定点，在工件“W”上的力便被释放并且来自电流源的电流的流动便停止。在到达该最终设定点之前，该控制将保持闭环加热，该闭环加热足以继续在特定的速率下冷却工件“W”。在力从工件“W”移除以后，钳口 26可以打开并且电夹具移除(框84)。在打开钳口26并且移除电连接器64以后，可以打开模具封闭件24并且移除工件“W”。然后工件“W”准备进行其它的处理步骤，诸如机加工、热处理等。上述工艺允许通过钛部件实现拉伸成型和蠕变成型的益处，包括成本低廉的加工与良好的可重复性。与钛零件成型的其它方法相比，这将极大地减少涉及的时间和成本。此夕卜，使工件与外部环境隔离有助于均匀的加热并且使到周围环境的热损失最小，从而减小整体的能量要求。此外，模具封闭件24的使用通过在循环期间保护工人不与工件“W”接触而提高了安全性。如图11中图解地示出的，成型和蠕变成型均发生在最大温度下。在典型的成型工艺中，可以在大约20分钟内完成预加热阶段，随后是花费约3分钟的初级成型步骤。蠕变成型可花费约十分钟，随后是大约I小时的受控冷却步骤，在该冷却步骤期间允许该零件 缓慢地冷却。然后自然地发生冷却到周围环境温度。上面描述了用于钛的拉伸成型的设备和方法。在不偏离本发明范围的前提下可以对本发明的多个细节作出改变。此外，本发明的优选实施方式的上述描述和用于实践本发明的最佳方式仅为了说明的目的而提出的，并且不在于限定的目的。
权利要求
1.一种拉伸成型的方法，包括 Ca)提供具有预选横截面轮廓的细长金属工件； (b)提供具有与所述横截面轮廓互补的工作面的模具，其中至少所述工作面包括隔热材料； (c)通过使电流从中通过而将所述工件电阻加热到工作温度； (d)在所述工件处于工作温度时，通过使得所述工件和所述模具相对于彼此移动而抵靠所述工作面使所述工件成型，从而促成所述工件的塑性延伸和弯曲并且使所述工件成形为预选的最终形状； 以及 (e)在所述工件的与所述模具相关的一个或多个预定位置处，将辐射热施加到所述工件的一个或多个预定部分处，以增加所述工件在所述一个或多个预定部分处的塑性延伸。
2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述工件包括钛。
3.根据权利要求I所述的方法，其中，将辐射热施加到所述工件的步骤包括将来自被施以热量的位置处的辐射热施加至所述工件的与所述工件的工作面接合侧部相对的侧部的步骤。
4.根据权利要求I所述的方法，其中，将辐射热施加到所述工件的步骤包括将来自被施以热量的位置处的辐射热施加至所述工件的与所述工件的工作面接合侧部大致垂直的侧部的步骤。
5.根据权利要求I所述的方法，其中，将辐射热施加到所述工件的步骤包括将来自被施以热量的位置处的辐射热施加至所述工件的相对侧部的步骤，所述相对侧部均大致垂直于所述工件的工作面接合侧部。
6.根据权利要求6所述的方法，其中，使电流流至所述工件的步骤包括使所述电流通过钳口流至所述工件的步骤。
7.根据权利要求I所述的方法，包括以下步骤确定所述工件的最佳温度、感测所述工件的实际温度、以及将足以使所述工件的实际温度上升到所述工件的最佳温度的辐射热施加至所述工件。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括使距所述工件的待辐射加热的部分的距离与被施加到所述工件的辐射能量相互关联的步骤。
9.根据权利要求I所述的方法，还包括通过将所成型的所述工件保持抵靠所述工作面并且将所述工件在工作温度下保持选定停留时间而进行的工件蠕变成型步骤。
10.根据权利要求I所述的方法，还包括用具有壁的封闭件环绕所述模具和所述工件的第一部分的步骤，在所述壁上安装有辐射加热元件以提供辐射热。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述封闭件包括开口，用于允许当进行成型步骤时所述工件的端部从所述封闭件中突伸出。
12.根据权利要求I所述的方法，其中，所述模具的所述工作面被加热。
13.—种拉伸成型设备,包括 (a)具有工作面的模具，所述工作面具有适于接收细长金属工件并且使所述细长金属工件成型的轮廓，其中至少所述工作面包括隔热材料； (b)用于将所述工件电阻加热到工作温度的电阻加热器；(C)与所述工件接合的移动元件，用于使所述模具和工件相对于彼此移动以使所述工件抵靠所述工作面延长且弯曲；以及 (d)辐射加热器，用于向所述工件的一个或多个预定部分施加辐射热以增加所述工件在所述一个或多个预定部分处的塑性延伸。
14.根据权利要求13所述的拉伸成型设备，其中，所述工件包括钛。
15.根据权利要求13所述的拉伸成型设备，其中，所述辐射加热器被定位为用于将来自被施以热量的位置处的辐射热施加至所述工件的与所述工件的工作面接合侧部相对的侧部。
16.根据权利要求13所述的拉伸成型设备，其中，所述辐射加热器被定位为将辐射热施加到所述工件的与所述工件的工作面接合侧部大致垂直的侧部。
17.根据权利要求13所述的拉伸成型设备，其中，所述辐射加热器被定位为将辐射热施加到所述工件的相对侧部，所述相对侧部均大致垂直于所述工件的工作面接合侧部。
18.根据权利要求17所述的拉伸成型设备，包括围绕所述模具且具有内壁的封闭件，在所述内壁上安装有辐射加热元件以便提供辐射热。
19.根据权利要求13所述的拉伸成型设备，其中，所述封闭件包括得以接近所述模具的门、以及底部和顶部，所述门、底部和顶部每个都具有安装在其上的至少一个相应的辐射加热元件以便将辐射热施加到所述工件。
20.根据权利要求19所述的拉伸成型设备，其中，所述门、底部和顶部中的每个均限定独立的加热区域，并且每个加热区均包括至少一个辐射加热器，所述至少一个辐射加热器适于响应于预定的温度输入标准以独立于其它加热区域的预定速率提供辐射热。
21.根据权利要求13所述的拉伸成型设备，包括至少一个热电偶，所述热电偶可释放地附接至所述工件并且与温度控制回路通信以便确定实际工件温度与最佳工件温度之间的任何变化。
22.根据权利要求13所述的拉伸成型设备，包括至少一个红外线温度探测器，所述红外线温度探测器被定位为与所述工件光学通信并且与温度控制回路通信以便确定实际工件温度与最佳工件温度之间的任何变化。
23.根据权利要求19所述的拉伸成型设备，其中，所述门包括至少一个端口，以及红外线温度探测器，所述红外线温度探测器安装成通过所述至少一个端口光学地观察所述工件并且与温度控制回路通信以便确定实际工件温度与最佳工件温度之间的任何变化。
24.一种拉伸成型设备，该拉伸成型设备包括 (a)具有工作面的模具，所述工作面适于接收细长金属工件并且使所述细长金属工件成型，其中至少所述工作面包括隔热材料； (b)用于将所述工件电阻加热到工作温度的加热器； (C)封闭件，用于在成型操作期间围绕所述模具和细长工件的第一部分，并且允许所述工件的第二部分从中突伸出； (d)相对的摆臂，所述工件的相对端安装至所述摆臂以使所述模具和工件相对于彼此移动以促成所述工件抵靠所述工作面的延长和弯曲； (e)辐射加热器，所述辐射加热器定位为用于将来自于被施以热量的位置的辐射热施加到所述工件的与所述工件的工作面接合侧部相对的侧部；(f)辐射加热器，被定位为将辐射热施加到所述工件的与所述工件的工作面接合侧部大致垂直的侧部； (g)温度传感器，选自包括红外线温度传感器和热电偶温度传感器的组中，所述温度传感器与温度控制回路通信以确定实际工件温度与最佳工件温度之间的任何变化；以及 (h)伺服反馈回路 电路，用于将辐射热施加至所述工件，其中，所述工件的最佳温度、所述工件的实际温度和所述工件距所述辐射加热器的距离是相互关联的，并且不管所述工件与所述辐射加热器之间的距离如何，足够的热量从所述辐射加热器被提供给所述工件以使所述工件的温度保持在最佳温度下。
全文摘要
本发明提供了一种拉伸成型设备，该设备包括将模具封闭件承载在钳口组件之间的主框架。该模具封闭件包括用于将热量供给到工件的辐射加热器，所述工件抵靠所述模具被拉伸成型。
文档编号B21D31/00GK102834196SQ201080062242
公开日2012年12月19日 申请日期2010年4月22日 优先权日2009年11月30日
发明者赖利·亚历山大·波廉, 汤玛斯·桑迪·休斯顿, 约翰·E·欧文斯 申请人:西瑞尔贝兹公司