加熱爐

加熱爐

加熱爐為配合熱成形壓機實現薄壁鈦合金噴管瓜瓣熱成形。

2.1 該設備為專用的鈦合金熱成形加熱爐，主要用于厚度為 1mm~5mm 的薄壁鈦合

金噴管瓜瓣熱成形。

2.2 機床工作區由一個大的加熱室組成，采用隔熱板/結構鋼熱屏蔽板進行全封閉。

加熱室由四個隔熱門（墻）與上、下工作臺構成加熱爐爐體。四個隔熱門（墻）

可向內/向外平移運動，確保平臺運動和對工作區進行熱隔離、密封。前后門可

垂直上下提升/下降，以提供進出爐腔的通道，保證零件和模具的裝卸全程無障

礙。系統加壓時，前后門、側門向內自動可靠壓緊，系統卸壓時，前、后、側門

自動向外松開，并可手動操作。升起前后隔熱門后, 可從壓機的前面和后面來裝

卸模具和工件。

2.3 兩側保溫墻和前后門都采用優良的內襯板，熱屏蔽蓋板外表面采用不銹鋼蓋

板。爐門保溫棉內有保護層，材質為耐高溫板材，防止保溫棉脫落。在加熱工作

狀態下機床外表面任何能接觸到的地方溫度不得超過 50℃。

加熱平臺為金屬材料，在 1000℃的工作環境下可長期使用，能抗高溫、抗熱輻

射，具有良好的熱傳導性及抗壓強度。

3 設備主要參數和安裝環境

3.1 設備主要參數

序號 項目 單位 參數 備注

1 加熱空間（長 x 寬 x 高） mm 2000×1500×1200

2 *高加熱溫度 ℃ ≥1000

3 *大升溫速率 ℃/h 150 空載

4 升溫速率范圍 ℃/h 0~150 可調

5 爐溫均勻性 ℃ ±5 650℃~850℃

6 加熱區數量 個 ≥12

7 加熱儀表精度 ℃ ≤±1 1 級 K 偶

8 加熱管使用壽命 h ≥6000h

9 加熱區溫差 ℃ ≤50

10 爐壁外表面溫度 ℃ ≤50 機床外表面

11 模具及工件熱電偶數量 個 ≥12 布置于壓機兩側

3.2 安裝環境要求參數

序號 項 目 單位 參 數 備 注

1 電 源 380V 50Hz 三相五線

2 功率 KW 約 400

3 溫 度 ℃ 0~40

4 相對濕度 ≤95%

4 爐體技術要求

4.1 加熱平臺為金屬材料，在 1000℃的工作環境下可長期使用，能抗高溫、抗熱

輻射，具有良好的熱傳導性及抗壓強度。

4.2 平臺*大升溫速度不小于 150℃/h，升溫速度 0℃～150℃/h 編程可調，升溫

過程平臺各區的溫差≤50℃。

4.3 加熱系統由插入金屬平臺的多段式加熱器（元件）組成，更換加熱器方便、

快捷。加熱管在加熱平臺表面的下方布置貫穿平臺，形成多個加熱溫區，每個平

臺模塊可安裝多根加熱管。加熱管可進行快速拆卸和更換（詳細闡述更換方式，

更換時間短優先考慮）。加熱管壽命大于 6000 小時 ( 累計加熱時間 ) ，或甲

方正常使用 2 年以上。

4.4 加熱管連接到上、下工作臺加熱區外部的配線端子區域，采用封閉設計，并

裝有吹風裝置，對配線端子處進行通風散熱，并持續監視接線盒內的溫度，以確

保加熱線路安全。

4.5 每一個平臺加熱區都采用計算機控制和監控。如果溫度達到設定的極限值，

能驅使隔離開關切斷，隔離此區域。每一個加熱區都有單獨的 K 型熱電偶進行反

饋控制，并預留備份，便于通過在端子上更換接線及時恢復設備正?？刂?。當加

熱管損壞時，監控系統發出警報，指示應當更換加熱元件，并且能夠識別具體某

根加熱管損壞的位置，便于更換加熱管及熱電偶。

4.6 加熱系統分區加熱，上工作臺、下工作臺均布加熱區，加熱區均布且不少于

12 個。每個加熱區均有兩根 1 級 K 型熱電偶，分辨率≤±1℃。一根監控平臺均

溫性，一根控制單區和隔壁區的加熱溫度，各區測溫點均勻分布在上下工作臺，

通過調節器和功率調整單元控制，每個加熱區域的溫度設定值可調，雙重溫度監

控來保證整個金屬加熱平臺均溫良好，要求在 650℃～850℃時為±5℃以內。提

供包括預驗收和終驗收所需測溫用熱電偶。

4.7 配備 12 個模具熱電偶接口，半數位于上模，半數位于下模，接口位于壓機

兩側，通過上、下工作臺的轉接盒連接于控制柜。

4.8 加熱爐前后保溫門上下滑動以便梭車進/出設備、裝卸零件和模具。

4.9 加熱系統為分區加熱，通過系統設定調整每個加熱區的加熱溫度。每個加熱

區熱電偶配有獨立超溫開關保護加熱器和金屬平臺，當溫度超過設定值時，控制

系統會立即切斷電源來保護金屬平臺和加熱管并同時報警通知操作員。所有熱電

偶都是獨立的，單獨通過插頭連接于控制柜。

4.10 每個溫區的控制熱電偶和超溫熱電偶均采用冗余措施，確保工作中發現損

壞熱電偶時可及時更換到備用電偶上。

4.11 加熱管正常工作壽命≥6000h

4.12 熱輻射標記應清楚地標識在機床上明顯位置，并且有指明機床和加熱運行狀

態的警示燈。

5 電氣系統

5.1 電氣控制系統包括一個工業控制計算機/PLC 控制系統）+現場總線的方式，

彩色中文界面。操作人員從控制系統的操作臺上可控制所有的機床參數（加熱平

臺每個區域的溫度、液壓、氣壓、上下工作臺位置、時間等），數據以表格和圖

形曲線兩種方式輸出。如果采用工業控制計算機系統對設備進行控溫，用于控溫

和模具溫度采集的模塊的儀表（包括 PID 調節器）準確度等級應不低于 0.2 級。

PLC 控制所有機床功能,安全和互鎖。人機交互裝置應安裝在方便操作和觀察的

位置及高度。

5.2 控制系統采用大于 19 英寸的彩色觸摸屏幕并配有鍵盤 (用來修改工藝參

數 )，一個不間斷電源系統 (UPS ) ，配備中文界面、簡潔明了的編程界面，及

實時顯示所有的平臺溫度，液壓，平臺位置，保壓時間?？蓛Υ妗?000 份成形

工藝文件和≥1000 次生產過程記錄（包括設備故障記錄）。所有維修信息及零部

件信息在硬盤中有備份，并可以隨時查看。

5.3 設備配備控制盒，便于操作員對設備進行操作。

5.4 控制系統可編程，可實現存盤、讀取、編輯等功能。系統訪問儲存的參數可

通過操作者觸摸屏輸入新的加工過程參數，也可對已有的參數進行更改；需通過

密碼登陸。乙方提供整個系統軟件備份。

5.5 設備可通過預先設置的程序自動完成升溫和降溫整個循環過程，全過程進行

中不需要操作人員介入對應每個成形過程，都可輸出下列的參數跟隨時間的變化：

各平臺區的溫度、模具上的溫度、閉合壓力、平臺位置、各成形 3 段的時間、工

藝參數。系統還包括彩色生成報告。

5.6 電氣原理圖和接線圖和實際相對應，設計合理，標識和線號清楚準確，便于

維修和維護。

5.7 安裝在電氣系統中的隔離開關可以將整臺機器與電網隔離開來，線纜從電氣

柜底部進入，工業控制計算機和 PLC 系統配置一個不間斷電源系統（UPS）。

5.8 系統可以提供不少于 12 根 K 型熱電偶（壓機兩側，每側 6 根）, 用來記錄成

型模具及工件溫度，這些溫度將顯示并可以保存在計算機控制系統里。熱電偶插

座位于熱屏蔽側板外，臨近工作區。

5.9 加熱控制邏輯，可以提供操作員選擇合適的加熱速率，加熱速率編程可調：

0℃~150℃/小時。

5.10 系統具有故障自診斷報警和自動保護設備功能。在異常情況出現后，可緊

急停止設備運行，并顯示出故障信息和故障部位。報警模式有嗚鈴及閃燈，警告

操作員超出限值的情況，控制臺上有重新復位的按鈕取消報警。

5.11 設備可在自動和手動模式下操作。

5.12 提供控制軟件包，列出功能清單。

5.13 操作臺配備空調降溫系統。

5.14 系統中具備工作小時記錄功能。

5.15 具備 USB 驅動器和 DNC、網絡連接功能。設備硬件接口應該具備可供工控網

系統使用的 RJ45 接口，滿足 TCP/IP 網絡協議。設備支持提供可供工控網系統調

用的 OPC 等通用接口，并開放接口，提供接口通訊協議、調用地址、字段說明和

接口函數調用的說明文檔，此外，工廠在進行設備聯網和數據下發、采集工作時，

設備實施方需無償到現場配合。

5.16 主電源部分包括主電源總開關，加熱管電壓降壓器, 配電盤和帶有過載(過

電流)保護的電機控制硬件。 系統輸入電源為三相 380 伏, 50 赫茲。備有輸入

功率濾波設置，用于監控輸入電網電壓的波動狀態，如有電源電壓超限，即時反

饋給設備控制系統。

5.17 控制電源部分包括帶以太網口的（西門子、A/B 公司或相當品牌）可編程控

制器, 電源供應, 放大器板卡和加熱管的可控硅固態繼電器。梯形圖邏輯控制程

序會隨系統提供給甲方。

5.18 電氣控制柜有空調降溫系統，并具有防塵密封功能，以保證設備的長時間運

行。

5.19 電氣硬件部分增加輸入/輸出 IO 點各 5 個，用于同超塑功能模塊的信息交換。

5.10 軟件部分在界面提供超塑功能選項，并提供后期外接超塑功能相關接口參數

（包含超塑功能啟動、停止、報警等功能）。

5.11 加熱爐外側預留氣路安裝空間，加熱平臺材質選用含鎳金屬材質以滿足超塑

功能的使用溫度，設備*高加熱溫度≥1000℃。