[实用新型]一种全自动轴承套圈电磁脉冲去应力装置

说明书

本实用新型属于工件内部残余应力处理技术领域，公开了一种全自动轴承套圈电磁脉冲去应力装置，轴承套圈由上料机沿导轨输送到推进机构的接近开关1的位置，接近开关1检测到有效范围内轴承套圈时，推进机构的气缸1推动轴承套圈进入轴向复合交变磁场线圈构成的轴向套筒，接近开关1每次检测到有效范围内的轴承套圈，汽缸1动作一次；推进机构接近开关2检测到轴承套圈，推进机构的汽缸2开始动作一次。本实用新型针对薄壁套圈的尺寸形状特征和去应力过程的要求，可以完成以下基本功能：自动上料；工件位置检测；工件计数；磁处理速度调节；温度监控及安全报警；散热系统控制；残余应力消除。

技术领域

本实用新型属于工件内部残余应力处理技术领域，尤其涉及一种全自动轴承套圈电磁脉冲去应力装置。

背景技术

目前，最接近的现有技术：

在各种加工制造过程中，残余应力不可避免的会在工件内部产生，因此需要通过各种手段来调整工件内部残余应力的分布状态，使不利的分布状态改变成有利的分布状态，从而降低并消除工件内部的残余应力。

目前国内外在薄壁类工件机加工工艺中，针对残余应力的处理普遍采用“自然时效”、“热时效”和“振动时效”等工艺。

“自然时效”是最古老的时效方法，它通过将工件放置在室内或室外一段时间，依靠风吹、日晒、雨淋和昼夜季节的温度变化，给构件多次造成反复的温度应力，长期积累使构件发生细微的收缩和膨胀，逐渐积累造成晶格缓慢滑移，并最终达到释放残余应力的目的。但是这种消除残余应力的方法耗时长、效率低、占地面积大，这种工艺方法不易管理，难以及时发现构件内的缺陷，已逐渐被淘汰。

“热时效”即去应力退火法，它是通过加热调整构件内部的组织，使得残余应力松弛乃至去除。热时效去除残余应力的机理主要有两种观点：一种观点认为材料的屈服应力和弹性模量会随着温度的增加而降低，因此加热时只要改温度下的残余应力超过此时的屈服应力，就会发生塑性变形而引起应力松弛；另一种观点认为它是由一般的应力松弛造成的，也就是说理论上只要给予充分的时间就能把应力完全去除。热时效是目前最成熟、应用最广泛的应力处理技术，能够有效的减少残余应力，但温度控制要求严格，易产生附加热应力或造成材料表面氧化，同时需消耗大量的能源，设备造价昂贵，劳动条件差，污染严重且不易处理大型或加热易受损的构件，而且处理后材料的机械性能和硬度均会大大降低。

“振动时效”对材料的力学性能改善较好，在高频激振条件下，材料中在小范围内发生“局部微观共振”，即晶粒或亚晶粒尺度上的共振，使材料内处于亚稳定状态的高能金属原子获得能量，当大于这些原子的激活能量时，这些原子将会克服周围原子的束缚回到原来稳定低能的平衡位置上，从而使材料内部位错减少、残余应力在宏观上减少，进而达到消弱或者消除残余应力的目的。但振动时效容易破坏材料的疲劳强度，不适用于薄壁类工件残余应力处理。

国内外磁场消除残余应力控制技术的研究现状：

“磁处理技术”用于降低材料内部残余应力的研究始于20世纪90年代初美国明尼苏达州的Innovex公司，它是一种通过动态磁场对铁磁性材料的作用来改善应力分布的新方法。

目前国内外对电磁去应力的研究主要有两个方面：一是理论研究，通过各种实验方法来探究磁场对于改善铁磁材料力学性能的物理机理和作用规律；二是应用研究，致力于实用新型结构合理，适合工业生产的磁场发生装置和高效、清洁、环保的磁处理工艺。

(1)理论研究