一种抗氧化的二维超声热锻装置的制作方法

1.本实用新型属于锻造技术领域，涉及一种抗氧化的二维超声热锻装置。


背景技术：

2.随着航空航天领域和汽车领域的发展，对金属零件的表面质量要求越来越高，大部分零件都要采用锻造达到预期的表面质量，但是往往在锻造过程中金属晶粒细化不够充分，且在锻造过程中某些工件与空气接触易发生氧化反应影响锻造效果。


技术实现要素：

3.本发明的内容就在于为了解决上述问题而提供一种抗氧化的二维超声热锻装置，以解决现有锻打工艺过程中温度控制不精确，晶粒细化不够充分，工件表面完整性差、存在较大残余应力，锻打过程中易发生氧化反应等问题。
4.为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：一种抗氧化的二维超声热锻装置，其特征在于：包括自动加热装置、气压装置、抗氧化装置和二维超声锻打装置：所述的二维锻打装置包括夹心式压电陶瓷换能器、换能器保护壳、纵扭复合变幅杆、可拆卸锻打头；夹心式压电陶瓷换能器和纵扭复合变幅杆通过双头螺柱连接在一起，换能器保护壳罩在换能器上，通过螺栓与法兰连接在一起，顶部与气压缸通过双头螺柱连接固定在一起，法兰与两侧滑块通过螺栓连接固定在两侧导轨上，实现二维超声锻打装置在导轨上往复运动，所述的自动加热装置包括工作台、磁感应导线圈、控制器：工作台放置在x向滑台上方，工作台的内部放置有磁感应导线圈，与控制器结合实现对锻打温度的控制，所述的抗氧化装置包括输气管道和气罐：输气管道将气罐与侧盖板上的进气口和出气口连接在一起，气罐放置在底座上与控制器连接在一起，通过向工作台充入惰性气体以达到抗氧化的效果，所述的气压动力装置包括气压缸、活塞、预留孔等：气压缸通过上盖板的预留孔连接外加气泵和控制器，活塞套在气压缸内部，活塞杆底部与换能器保护壳通过双头螺柱连接在一起，为锻打提供动力。
5.所述的磁感应导线圈与控制器结合，通过控制器调节来控制线圈温度，实现对锻打温度的控制。
6.所述的气罐向工作台充入惰性气体，工作时惰性气体覆盖工件，实现了锻造过程中抗氧化的效果。
7.述的气压缸可以外接多种不同型号的气泵和控制器以达到对锻打力的控制。
8.所述的变幅杆上开有螺旋槽，产生一种旋转的超声振动，与纵向的超声振动相结合产生二维纵扭超声振动，在锻打过程中达到更加优异的锻打效果，对晶粒的细化更加的明显。
9.所述的锻打头是可更换的，可以通过更换锻打头来满足多种加工条件。
10.本实用新型的有益效果是:本实用新型基于纵扭复合振动加工的原理，在锻打过程中给予锻打头一个高频的纵扭复合振动，在此锻打过程中可以使坯件的晶粒得到充分细
化，最终达到更好的锻打效果和更加优异的表面质量。
11.本实用新型根据锻造工艺对温度的要求通过控制器控制磁感应加热，并根据控制器的反馈系统对温度进行实时监控，使锻造过程更加智能化。
12.本实用新型通过气罐向工作台充入惰性气体来防止某些易氧化坯件在高温锻造时发生氧化反应。
13.本实用新型利用气压缸提供锻打力，可外接多种型号的气泵和控制器来控制锻打力的大小。
14.本实用新型结构设计合理，操作简单，占用空间小，成本低、容易拆卸和维修，具有很大的实用价值。
附图说明
15.图1为一种抗氧化的二维超声热锻装置的结构示意图。
16.图2为一种抗氧化的二维超声热锻装置的主视图。
17.图3为气压缸结构示意图。
18.图4为纵扭超声振子结构示意图。
19.图5为导轨滑块示意图。
具体实施方式
20.说明书附图中的附图标记包括：1、上盖板，2、侧盖板，3、输气管道，4、z向导轨，5、气罐，6、控制器1，7、控制器2，8、底座，9、气压缸，10、换能器保护壳，11、变幅杆，12、工作台，13、进给箱，14、出气口，15、进气口，16、x向滑台，17
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18、螺栓，19、活塞，20、法兰，21、滑块，22、锻打头，23、滚珠丝杠，24、预留孔，25、活塞杆，26、密封圈，27、六角螺栓，28、压电陶瓷片，29、电极片，30、上垫块，31、下垫块，32、螺旋槽。
21.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案做进一步的描述：一种抗氧化的二维超声热锻装置的结构示意图如图1、图2所示，包括自动加热装置、气压动力装置、抗氧化装置和二维超声锻打装置。所述自动加热装置包括工作台12、控制器7和磁感应导线圈；磁感应导线圈放置在工作台12内部，与控制器7连接，工作台12放置在x向滑台16上方，x向滑台16放置在底座8上方。
22.气压动力装置包括气压缸9、活塞19、密封圈26；气压缸9通过预留孔24可以与多种不同型号的气泵和控制器连接，密封圈26固定在活塞19的卡槽中与活塞19一起套在气压缸9内侧，活塞19和换能器保护壳10通过双头螺柱固定在一起。
23.所述抗氧化装置包括侧盖板2、输气管道3、气罐5、出气口14、进气口15；输气管道3将出气口14、气罐5和进气口15连接在一起，气罐5放置在底座上与控制器6连接在一起。
24.所述二维超声锻打装置包括换能器保护壳10、六角螺栓27、压电陶瓷片28、电极片29、上垫块30、下垫块31、螺旋槽32、变幅杆11；六角螺栓27将上垫块30、电极片29、压电陶瓷片28、下垫块31连接在一起，下垫块31与变幅杆11通过双头螺柱连接，螺旋槽32开在变幅杆11上，换能器保护壳10与法兰20通过螺栓连接在一起，滑块21通过螺栓与法兰20连接在一起固定在侧面z向导轨4上，z向导轨4与侧盖板2通过螺栓18连接。
25.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限
制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上的实例做任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。


技术特征：
1.一种抗氧化的二维超声热锻装置，其特征在于：包括自动加热装置、气压动力装置、抗氧化装置和二维超声锻打装置：所述的二维超声锻打装置包括夹心式压电陶瓷换能器、换能器保护壳、纵
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扭复合变幅杆、可更换锻打头；夹心式压电陶瓷换能器和纵扭复合变幅杆通过双头螺柱连接在一起，通过螺栓与法兰连接在一起，顶部与气压缸活塞杆通过双头螺柱连接固定在一起，法兰与两侧滑块通过螺栓连接固定在两侧导轨上，所述的自动加热装置包括工作台、磁感应导线圈、控制器：工作台放置在x向滑台上方，工作台的内部放置有磁感应导线圈，通过控制器实现对锻打温度的控制，所述的抗氧化装置包括输气管道和气罐：输气管道把侧盖板上的进气口、出气口和气罐连接在一起，气罐放置在底座上与控制器连接在一起，通过向工作台充入惰性气体以达到抗氧化的效果。2.根据权利要求1所述的一种抗氧化的二维超声热锻装置，其特征在于：所述的控制器控制磁感应导线圈加热实现对锻打温度的控制。3.根据权利要求1所述的一种抗氧化的二维超声热锻装置，其特征在于：所述的气罐向工作台充入惰性气体，工作时惰性气体覆盖工件，实现了锻造过程中抗氧化的效果。4.根据权利要求1所述的一种抗氧化的二维超声热锻装置，其特征在于：所述的锻打头是可更换的，且过渡接口与目前现有的锻打工具头具有互换性，可以通过更换锻打头来满足多种加工条件。

技术总结
本实用新型涉及一种抗氧化的二维超声热锻装置，包括自动加热装置、气压动力装置、防氧化装置和二维超声锻打装置，所述自动加热装置包括工作台、磁感应导线圈、控制器。所述气压动力装置包括输气口、气压缸和活塞。所述防氧化装置包括气罐、气管和控制器。所述二维超声锻打装置包括换能器保护壳、换能器、纵扭变幅杆。本实用新型中自动加热装置利用磁感应加热。气压动力装置外接气泵控制锻打力。防氧化装置向锻打台上充入惰性气体达到抗氧化效果。本实用新型的优点在于利用自动加热装置控制温度，利用防氧化装置充入惰性气体达到抗氧化效果，利用气压动力装置达到对锻打力的控制，利用二维超声锻打装置对工件进行超声纵扭复合微锻打。超声锻打装置对工件进行超声纵扭复合微锻打。超声锻打装置对工件进行超声纵扭复合微锻打。


技术研发人员：常黎明 高国富 李章东 袁照杰 浮宗霞 王梦 张宽 夏子文
受保护的技术使用者：河南理工大学
技术研发日：2021.01.05
技术公布日：2021/9/3