CN110681812A - 一种新型磁力控制超声锻打装置 - Google Patents

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高国富
苏婷婷
王毅
李康
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J9/00—Forging presses
    • B21J9/10—Drives for forging presses
    • B21J9/20—Control devices specially adapted to forging presses not restricted to one of the preceding subgroups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism

Abstract

本发明涉及一种新型磁力控制超声锻打装置，包括磁力控制装置和超声锻打装置，所述磁力控制装置包括线圈、磁铁、控制器，所述超声锻打装置包括保护罩、换能器、变幅杆、锻头、直线导轨、滑块、锻打平台、底座等。本发明中磁力控制装置通过磁铁产生的永磁场和线圈产生的交变磁场相互作用，使变幅杆在直线导轨上往复直线运动实现对工件的超声锻打，利用控制器改变电流的大小及方向可实现对击打力度和频率的调节。变幅杆发射端的锻头跟工件接触时，锻头的超声振动可对工件进行微锻造，从而达到良好的锻打效果。本发明优点在于利用超声装置实现了对工件的高频微锻造，利用磁力控制装置实现了对击打力和频率的调节，提高锻件质量。

Description

一种新型磁力控制超声锻打装置
技术领域
本发明属于锻造技术领域，涉及一种新型磁力控制超声锻打装置。
背景技术
随着机械化的不断发展，金属零件的使用越来越多，其中有相当比例的金属零件采用锻造的方式加工，但传统的锻造设备在锻造过程中，由于锻锤的锻压力度和频率不能连续调整，从而不能很好地控制锻打质量。
发明内容
本发明内容就在于为了解决上述问题而提供一种新型磁力控制超声锻打装置，不仅可以准确控制击打力度和击打频率，而且附加高频微锻造。
为达到上述目的，本发明采用下列技术方案：
一种新型磁力控制超声锻打装置，包括磁力控制装置和超声锻打装置，其特征在于：所述超声锻打装置包括锻头（20）、变幅杆（17）、换能器（14）、保护罩（13）、支撑板（16）、滑块（18）、直线导轨（3）、导轨支撑座（11）、导轨固定板（12）、锻打平台（8）、底座（9），所述导轨固定板（12）与底座（9）固结一体，所述锻打平台（8）设置在所述底座（9）上方，且位于两块导轨固定板（12）之间，所述锻头（20）固定在变幅杆（17）的发射端（19），所述保护罩（13）罩在换能器（14）上，所述变幅杆（17）固定在支撑板（16）上，支撑板（16）利用螺栓（4）固定在滑块（18）上，所述滑块（18）的两端分别套接在所述的两根直线导轨（3）上，所述直线导轨（3）固定在导轨支撑座（11）上，所述导轨支撑座（11）通过螺栓固定在导轨固定板（12）上。
所述磁力控制装置包括磁铁（5）、线圈（10）、控制器（21），所述线圈（10）布置在所述底座（9）下表面的凹槽内，磁铁固定在支撑板（16）上。
在上述的新型磁力控制超声锻打装置中，所述控制器（21）的输出端与所述磁力控制装置的线圈连接。
在上述的新型磁力控制超声锻打装置中，所述滑块（18）套接在直线导轨（3）上，每根直线导轨上套接两个滑块，相邻两根直线导轨上的滑块与支撑板(16)的侧板通过螺栓（6）连接。
所述变幅杆（17）与支撑板（16）通过法兰盘（15）固定，法兰盘（15）与支撑板（16）通过螺栓（7）连接，实现变幅杆（17）在直线导轨（3）上往复直线运动。
在上述的新型磁力控制超声锻打装置中，所述导轨固定板（12）和底座（9）固结一体，上端由顶板（1）将两块导轨固定板固定。
本发明根据金属锻件的锻打要求通过控制器对电流的大小和方向进行调节，使锻打的频率和锻打力满足金属锻件的工艺要求，当线圈中的电流方向为逆时针时，由于磁力作用变幅杆向上运动。当将电流的方向改为顺时针时，由于重力和磁力共同作用，变幅杆会在垂直的滑轨上加速下落冲击工件，如此重复实现锻造效果。变幅杆发射端的锻头跟工件接触的时，锻头的高频振动则会连续的对工件进行微锻造，从而达到细化晶粒，提高表面硬度的目的。
本发明具有结构设计合理，通过产生永磁场的磁铁和产生交变磁场的线圈的相互作用，能够使变幅杆在滑轨上往复直线运动对金属进行锻打加工，而且可以根据不同工件的锻打要求，通过控制器对锻打的力度和频率进行调节，同时通过增加超声装置，提高锻打效果。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1为本发明正面的结构示意图。
图2为本发明底面的结构示意图。
图中，1、顶板2、螺栓3、直线导轨4、螺栓5、磁铁6-7、螺栓8、锻打平台9、底座10、线圈11、导轨支撑座12、导轨固定板13、保护罩14、换能器15、法兰盘16、支撑板17、变幅杆18、滑块19、发射端20、锻头21、控制器。
具体实施方式：
以下是本发明的具体实例并结合附图，对本发明的技术方案作如下说明：
如图1-2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种新型磁力控制超声锻打装置，包括磁力控制装置和超声锻打装置，其特征在于：所述超声锻打装置包括锻头20、变幅杆17、换能器14、保护罩13、支撑板16、滑块18、直线导轨3、导轨支撑座11、导轨固定板12、锻打平台8、底座9，所述导轨固定板12与底座9固结一体，所述锻打平台8设置在所述底座9上方，且位于两块导轨固定板12之间，所述锻头20固定在变幅杆17的发射端19，所述保护罩13罩在换能器14上，所述变幅杆17固定在支撑板16上，支撑板16利用螺栓4固定在滑块18上，所述滑块18的两端分别套接在所述的两根直线导轨3上，所述直线导轨3固定在导轨支撑座11上，所述导轨支撑座11通过螺栓2固定在导轨固定板12上。
所述磁力控制装置包括磁铁5、线圈10、控制器20，所述线圈10布置在所述底座9的下表面的凹槽里，磁铁固定在支撑板16上。
所述控制器21的输出端与所述磁力控制装置的线圈10连接。
所述滑块18套接在直线导轨3上，每根直线导轨上套接两个滑块，相邻两根直线导轨上的滑块与支撑板16的侧板通过螺栓6连接。
所述变幅杆17与支撑板16通过法兰盘15固定，法兰盘15与支撑板16通过螺栓7连接，实现变幅杆17在直线导轨3上往复直线运动。
所述导轨固定板12和底座9固结一体，上端由顶板1将两块导轨固定板固定。
本发明使用时，先根据工件的锻打要求通过控制器21对电流的大小和方向进行调节，使锻打的频率和锻打力符合工艺要求，当线圈中的电流方向为逆时针时，由于磁力作用变幅杆向上运动。当将电流的方向改为顺时针时，由于重力和磁力共同作用，变幅杆会在垂直的滑轨上加速下落冲击工件，如此重复实现锻造效果。变幅杆前端的锻头20跟工件接触时，锻头的高频振动则会不停的对工件进行微锻造，从而达到细化晶粒，提高表面硬度的目的。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及主要优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本发明还可以有多种变化和改进，这些变化和改进都是要求保护的本发明的范围，本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种新型磁力控制超声锻打装置，包括磁力控制装置和超声锻打装置，超声锻打装置又包括超声部分和支撑部分，超声部分包括保护罩、换能器、变幅杆、锻头，所述保护罩罩在换能器上，换能器通过螺栓与变幅杆连接，变幅杆通过法兰盘与支撑板螺栓固定，锻头固定在变幅杆的发射端，支撑部分包括底座、导轨固定板、导轨支撑座、直线导轨、滑块、支撑板，所述导轨固定板与底座固结一体，导轨支撑座通过螺栓固定在导轨固定板上，直线导轨固定在导轨支撑座上，滑块套接在直线导轨上，且相邻直线导轨上的滑块与支撑板侧板通过螺栓连接为一体，实现超声部分在直线导轨上的往复直线运动，磁力控制装置包括布置在底座的线圈，固定在支撑板上的磁铁，以及控制器。
2.根据权利要求书1所述的一种新型磁力控制超声锻打装置，其特征在于：所述线圈产生的交变磁场与磁铁产生的永磁场相互作用，实现变幅杆的往复直线运动。
3.根据权利要求书1所述的新型磁力控制超声锻打装置，其特征在于：所述控制器控制线圈电流的大小与方向，实现对击打力和击打频率的调节。
4.根据权利要求书1所述的新型磁力控制超声锻打装置，其特征在于：所述变幅杆与支撑板通过法兰盘固定，法兰盘与支撑板通过螺栓连接，使变幅杆在直线导轨上往复直线运动，实现超声锻打。
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