发明提供的一种细晶组织轴瓦的应变诱发式半固态成形装置及工艺具有以下优点:
[0030]1.本发明在对较厚壁的管型坯料施加大变形量的塑性变形的过程中，采用了椭圆截面螺旋等通道挤压法，并提出了用于管材坯料的椭圆截面螺旋等通道挤压的装置，在工作过程中，通过该装置的模具型腔挤压管材坯料，使管材产生大变形量的塑性冷变形或温变形，由于这种变形方式的特点是外部变形较大，心不变形较小，因此，该装置尤其适合于管材，能够使管材坯料产生较大的塑性变形，且变形均匀，从而通过该装置能够破碎原始铸造管材坯料微观组织中的枝晶，并在组织内部存储较大的变形畸变能。
[0031]2.本发明提出的一种用于制备细晶组织轴瓦工艺，该工艺主要包括产生大变形量的塑性变形、半固态等温处理以及半固态镦压处理三大部分，该工艺是结合了扭转剪切变形、挤胀变形以及半固态镦压变形等方法的新型工艺方法，具有变形效果好、速度快、效率高等优点，极大的改善了管材坯料内部的应变分布、应力分布和形变织构，且在半固态等温处理后对具有半固态特性的管材坯料进行了半固态镦压处理，从而制备具有半固态特性的细晶组织轴瓦。
[0032]3.本发明具有装置设计合理，成形方法简单，材料利用率高，生产成本低，自动化程度高，成形件性能优越的特点。
【附图说明】
[0033]图1是本发明的应变诱发与半固态镦压成形装置的结构示意图。
[0034]图2是图1的三维结构示意图。
[0035]图3是图1中预变形装置I的三维结构示意图。
[0036]图4是图1中A-A方向的剖视图。
[0037]图5是图4中中频感应加热装置2-8的局部放大示意图。
[0038]图6是图1中中频加热旋转装置II的三维结构示意图。
[0039]图7是图1中两个半椭圆截面螺旋等通道模具1-7合并后形成的椭圆截面螺旋等通道结构的剖视图。
[0040]图8是图7中的沿各个截面的剖视图。
[0041]图9是变形态轴瓦坯料5在变形过程中的三维结构示意图。
[0042]图10是成形后的半固态轴瓦坯料7三维结构示意图。
[0043]图11是将成形后的半固态轴瓦坯料7分割后为理想长度的轴瓦8的三维结构示意图。
【具体实施方式】
[0044]下面结合附图对本发明做详细描述。
[0045]参照图1及图2，一种细晶组织轴瓦的应变诱发式半固态成形装置，包括预变形装置1、中频加热旋转装置II以及半固态镦压装置III三大部分，其中预变形装置I固定安装在中频加热旋转装置II上方，半固态镦压装置III位于预变形装置I的左后方，且半固态镦压装置III在中频加热旋转装置II内上下移动。
[0046]参照图1、图3、图7及图8，所述预变形装置I包括位于预变形装置I最上方的还料推杆1-1，坯料推杆1-1的下端面与轴瓦坯料4的上端面接触，轴瓦坯料4的下端面局部与石英塞杆1-14相接触，且石英塞杆1-14穿过石英坩祸1-3下端的小孔限制了轴瓦坯料4在石英坩祸1-3内的移动，石英坩祸1-3外侧是第一空心紫铜螺旋管1-4，石英坩祸1-3上侧配合在第一端盖1-2内，且第一端盖1-2通过第一拉杆1-9与第三端盖1-10固定在一起，石英坩祸1-3下侧依次配合有石英挡板1-5以及第二端盖1-6，第二端盖1-6通过内六角螺栓与套筒1-8固连在一起，套筒1-8下端通过内六角螺栓与第三端盖1-10固连在一起，套筒1-8内是两个合并后可形成椭圆截面螺旋等通道结构的半椭圆截面螺旋等通道模具1-7，半椭圆截面螺旋等通道模具1-7下方是坯料顶杆1-11，与坯料顶杆1-11下方接触的是硅钢推杆1-13，硅钢推杆1-13的上端外侧分布有螺线管1-12。
[0047]参照图4及图6，所述中频加热旋转装置II包括底座2-1，且底座2-1上均布有四个底座通孔2-1-1使硅钢推杆1-13从中通过，底座2-1通过第二拉杆2-2与第三端盖1_10固连在一起，底座2-1上还通过内六角螺栓固连有电机支座2-3，电机支座2-3的下端通过内六角螺钉固连有伺服电机2-4，伺服电机2-4的输出轴连接有联轴器2-11，联轴器2-11的另一端连接有传动件2-10，传动件2-10和第一旋转工作台2-5连接，传动件2-10能够将伺服电机2-4的旋转动作传递给第一旋转工作台2-5，在电机支座2-3与第一旋转工作台
2-5之间设有圆锥滚子轴承2-9，第一旋转工作台2-5上均布有四个可防止坯料顶杆1-11掉落的沉头孔2-5-1，第一旋转工作台2-5上还通过内六角螺栓固连有支撑套筒2-6，支撑套筒2-6的上端通过内六角螺栓固连有第二旋转工作台2-7，第二旋转工作台2-7上方均布有四个中频感应加热装置2-8。
[0048]参照图5，所述中频感应加热装置2-8包括第四端盖2-8-1，第四端盖2_8_1通过第三拉杆2-8-2与第一旋转工作台2-5固连在一起，第四端盖2-8-1与第一旋转工作台2_5之间装配有奥氏体不锈钢坩祸2-8-3，奥氏体不锈钢坩祸2-8-3外侧是第二空心紫铜螺旋管 2-8-4ο
[0049]参照图1及图4，所述半固态镦压装置III包括配合在奥氏体不锈钢坩祸2-8-3内部且能够实现自由移动的半固态镦压杆3-1。
[0050]一种细晶组织轴瓦的应变诱发式半固态成形工艺，包括以下步骤:
[0051]I)坯料预变形处理:该部分主要是利用预变形装置I对轴瓦坯料4施加大变形量的冷变形或温变形，以使得轴瓦坯料4产生大变形量的塑性变形从而破碎器原始铸造组织中的枝晶，并在组织内部存储较大的变形畸变能。具体为:
[0052]1.1)参照图1及图3，将轴瓦坯料4放入预变形装置I的石英坩祸1-3内，并通过石英塞杆1_14限制轴瓦还料4的移动；
[0053]1.2)参照图1，给预变形装置I的第一空心紫铜螺旋管1-4通入冷却水以及高频电流以通过电磁感应原理产生对轴瓦坯料4感应加热，并控制感应加热温度为轴瓦坯料4的冷变形(不加热即零摄氏度)或温变形的温度区间内；
[0054]1.3)参照图1，推动硅钢推杆1-13向上运动，以使坯料顶杆1_11的最顶端与半椭圆截面螺旋等通道模具1-7变形段下侧平齐；
[0055]1.4)参照图1、图3、图7、图8及图9，待步骤1.2)及1.3)完成后，拉出石英塞杆1-14以取消对轴瓦坯料4的限制，则轴瓦坯料4将下降到半椭圆截面螺旋等通道模具1-7的上端，然后，推动坯料推杆1-1对轴瓦坯料4进行挤压，则轴瓦坯料4会在两个半椭圆截面螺旋等通道模具1-7合并后形成的椭圆截面螺旋等通道结构的作用下逐渐变形为变形态轴瓦坯料5，继续挤压变形态轴瓦坯料5在坯料顶杆1-11的作用下又会被圆整，从而形成在内部存储有较大变形畸变能的畸变态轴瓦坯料6 ；
[0056]1.5)参照图1，给螺线管1-12通电，则硅钢推杆1_13的上端面会与坯料顶杆1_11的下端面紧紧的吸附在一起，同时下降硅钢推杆1-13从而带动位于坯料顶杆1-11上端的畸变态轴瓦坯料6下降，待硅钢推杆1-13的下端落入第一旋转工作台2-5的沉头孔2-5-1后螺线管1-12断电，停止吸附，硅钢推杆1-13向下运动；
[0057]2)变形坯料的半固态保温处理。该部分一方面是利用本发明的中频加热旋转装置II来完成对步骤I)得到的畸变态轴瓦坯料6的半固态等温处理，另一方面是利用中频加热旋转装置II承载新的畸变态轴瓦坯料6。具体为:
[0058]2.1)参照图1、图4、图5及图6，控制伺服电机2_4使得位于第二旋转工作台2_7上且在步骤1.5)后位于预变形装置I正下方的中频感应加热装置2-8逆时针旋转90°，同时给第二空心紫铜螺旋管2-8-4通入冷却水以及高频电流以通过电磁感应原理产生对畸变态轴瓦坯料6感应加热；
[0059]2.2)参照图1及图3，重复步骤I)从而使得完成上述步骤1.5)后，位于预变形装置I正下方的中频感应加热装置2-8再次装载新的畸变态轴瓦坯料6 ；
[0060]2.3)参照图1、图4、图5及图6，控制伺服电机2_4使得位于第二旋转工作台2_7上且在步骤2.2)后位于预变形装置I正下方的中频感应加热装置2-8逆时针旋转90°，同时给第二空心紫铜螺旋管2-8-4通入冷却水以及高频电流以通过电磁感应原理产生对畸变态轴瓦坯料6感应加热；
[0061]2.4)参照图1及图3，重复步骤I)从而使得完成上述步骤1.5)后，位于预变形装置I正下方的中频感应加热装置2-8再次装载新的畸变态轴瓦坯料6 ；
[0062]2.5)参照图1、图4、图5及图6，控制伺服电机2_4使得位于第二旋转工作台2_7上且在步骤2.4)后位于预变形装置I正下方的中频感应加热装置2-8逆时针旋转90°，同时给第二空心紫铜螺旋管2-8-4通入冷却水以及高频电流以通过电磁感应原理产生对畸变态轴瓦坯料6感应加