一种钛镍形状记忆合金眼镜架中梁部件的制造设备的制作方法

本实用新型涉及一种钛镍形状记忆合金眼镜架部件的制造设备，用于热弯钛镍形状记忆合金眼镜架的中梁部件。

背景技术：

作为新材料新技术的钛镍形状记忆合金因具有极好的超弹性、眼镜佩戴使用中可作大幅度弯曲变形而能恢复原形、以及优秀的耐蚀性及生物相溶性而与汗液不发生反应等优良的材料特性而在高档眼镜的消费领域有很大的研发和产业化需求。业界通常将钛镍(TiNi) 形状记忆合金线材用于制作高档钛合金眼镜的眼镜腿和中梁。

为了满足消费者对钛镍形状记忆合金眼镜架的功能特异性追求，眼镜业界经销商对厂家生产制造钛镍形状记忆合金眼镜架提出了例如图1、图2所示的钛镍形状记忆合金眼镜架测试要求。图1表示的测试要求包括：用手或测试装置分别夹持两镜框，按照图1中所示的箭头的方向扭曲眼镜架，至形成如图所示的两镜框间90度的角度，让镜架自然恢复到原位，数次重复这样的扭曲。图2表示的测试要求包括：将眼镜架如图所示的弯曲，至形成如图所示的两镜框间90度的角度，让镜架自然恢复到原位，数次重复这样的扭曲。

这些的测试要求，对钛镍形状记忆合金眼镜架的中梁部件的超弹性和强度提出了较高的要求。所述的“中梁”通常包括指俗称的“鼻梁”。

由于钛镍形状记忆合金的材料特性，弯制工艺不同，则受力及应力响应不同，影响到钛镍合金段料内材料组织，即影响到成形后的中梁部件的超弹性性能表现。业界生产中通常采用的弯制工艺，将经过热处理的中梁钛镍形状记合金线段，呈两端桥架于下模，上模从居中拍打下来后变形弯曲。这样的工艺中，记忆合金段料内易形成局部应力集中和突变，造成晶体缺陷，影响段料内晶体组织的相变均匀性，成形后的中梁配件的不能有较佳的超弹性性能表现。

由此而造成的产品缺陷，在前述的测试中，镜架不能自然恢复到原位，或者中梁容易折断。

技术实现要素：

针对现有的钛镍形状记忆合金眼镜架中梁部件弯制工艺的缺陷，本实用新型提供一种改进的钛镍形状记忆合金眼镜架中梁部件的制造设备。

本实用新型的制造设备，本实用新型用于热弯钛镍形状记忆合金眼镜架的中梁部件，所述中梁部件的材料为钛镍合金线，所述中梁部件的加工参数包括与镜架相互配合加工的标准曲率，所述制造设备包括一热弯管、一定型钢模，所述热弯管至少包括一内管、一加热层；所述内管的横截面为圆孔、其圆孔直径比钛镍合金线直径大0.1mm～0.2mm，所述内管包括出口端以及入口端，所述圆孔是从其入口端至出口端曲率由小至大渐进变化的三维空间螺旋形通孔，所述入口端的曲率较小，所述出口端的曲率等于或小于中梁部件的标准曲率，所述加热层是包覆或者缠绕在内管外用于给内管加热的电阻加热层，所述定型钢模具有形成在钢模内的一横截面为圆孔、其圆孔直径比钛镍合金线段直径大0.1mm～0.2mm、其曲率等于或小于中梁部件的标准曲率，所述定型钢模包括上模以及下模，所述中梁部件能从定型钢模中分模出。还包括一设在热弯管入口端所在的立侧面的导管，以及一柔性推针和一刚性推针；导管用于引导和约束柔性推针以使其易于推进合金线段进入所述热弯管的内管；柔性推针与刚性推针焊接连接或套接连接；刚性推针使得易于推进或取出柔性推针。所述内管由金属管弯制成，外覆绝缘导热层，绝缘导热层中缠绕加热电阻丝，再外覆隔热保温层，绝缘导热层与加热电阻丝以及隔热保温层一起构成加热层。所述内管由耐热的非金属材料制成，所述内管由耐热玻璃或者耐热陶瓷材料制成。所述定型钢模的上模与下模各设有半圆截面的曲线槽，以便于所述中梁部件从定型钢模中分模出。

由上述的制造工艺及相应的设备，在钛镍合金线段弯曲成形的过程中，从内管入口端先进入接近直线的小曲率的内管通孔，即一热弯弯道，逐渐渐进的推进到大曲率热弯弯道，钛镍合金线段从接近直线的小曲率渐进变形弯曲到大曲率，直到镜架要求的中梁部件的弯度；钛镍合金线段的变形应力是逐渐渐进的产生，并逐渐渐进的分布到整个合金线段，渐进变化的应力引导合金基体变形位错以及晶粒生长取向和分布也渐进有序产生并且均匀分布；有益于超弹性相变的均匀性，使得超弹性有更好的表现。同时避免了在合金线段二端或者中部产生由剪切应力引起的材料缺陷，避免该中梁部件容易折断。相比较于现有技术，本实用新型的热弯管，克服了现有技术的上下钢模热弯通道由于分模缝隙形成的不顺滑，克服了上下钢模热弯通道调温保温的不准确、不方便的，并且因为本实用新型的热弯管的内管所形成的在三维空间上的曲率渐进变化的螺旋形热弯通道，钛镍合金线段的变形应力的逐渐渐进产生、以及逐渐渐进的分布到整个合金线段的效果更加好，相应于前面所述的测试中的多维度扭曲弯折，本实用新型的热弯设备，其渐进变化的应力引导合金基体变形位错以及晶粒生长取向和分布呈渐进有序产生并且均匀分布的效果更好；更加有益于超弹性相变的均匀性，使得超弹性有更好的表现。

附图说明

图1是用于本实用新型制造工艺的设备组件之一，热弯管的立体示意图；

图2是图1所示的热弯管的另一角度的立体示意图；

图3是图1所示的热弯管的内管的立体示意图；

图4是图3所示内管的另一角度的立体示意图。

具体实施方式

请结合参见图1、图2、图3、图4，其示出本实用新型一种钛镍形状记忆合金眼镜架中梁部件的热弯设备的一具体实施例中的热弯管。其用于以下的制造工艺：将直径为含Ti的原子比为43.7％的钛-镍形状记忆合金线材，下料成长度为30mm的线段，清洗，滚筒，在420℃热处理25分钟，在300℃将合金线段推入如后面所述的热弯管(10) 的入口端(11)，5～10秒推至所述热弯管(10)的出口端(12)，然后推入该出口端连接的一定型钢模中，在定型钢模中冷却至150℃以下分模出模。定型钢模模温保持在100℃。

为实现上述制造工艺，本实施例采用如下所述的设备：热弯管(10)包括一内管 (13)、一加热层(14)。内管具有一横截面为圆孔、其圆孔直径比钛镍合金线段直径大 0.1mm～0.2mm的通孔(15)，该通孔是从入口端(11)至出口端(12)其曲率由小至大渐进变化的三维空间螺旋形通孔。加热层(14)包括缠绕在内管(13)外用于给内管加热的电阻丝(16)。这里的内管由金属管弯制成，外覆绝缘导热层，绝缘导热层中缠绕加热电阻丝，再外覆隔热保温层。绝缘导热层与加热电阻丝以及隔热保温层一起构成加热层(14)。在其它实施例，内管也可以由耐热的非金属材料制成，例如耐热玻璃或者耐热陶瓷。

在本实施例，该内管的三维螺旋曲线形圆滑通孔的截面为直径的圆孔，具有比合金线料直径大0.1mm左右的变形滑动间隙。

所述定型钢模具有形成在钢模内的一横截面为圆孔其圆孔直径比钛镍合金线段直径大0.1mm、其曲率等于或稍小于镜架要求的中梁部件的曲率的曲线形通孔或者盲孔；定型钢模包括可拆分的两半，其两半各设有半圆截面的曲线槽，以便于所述中梁部件从定型钢模中分模出。

用于前述制造工艺的设备，且还包括一设在热弯管入口端所在的立侧面的导管，以及一柔性推针和一刚性推针；导管用于引导和约束柔性推针以使其易于推进合金线段进入所述热弯管的内管；柔性推针与刚性推针焊接连接或套接连接；刚性推针使得易于推进或取出柔性推针。

该中梁部件经过其与镜片框的连接部的再加工后，再经获得镀层后，或者连接可直接与镜片框焊接的材料部件，比如丝通，成为可与眼镜框焊接的中梁部件。制成的眼镜架可顺利通过如前所述的图1、图2所示的测试，并且可作超出所述测试要求的变形更大的弯曲和扭曲，超弹性表现更佳。对于有另外的弯度的眼镜架中梁，可选择本工艺制作出的弯度作为所述测试中变形量最大的弯度，在此基础上再作另一弯度的变形。