一种温磁振复合时效的张拉装置

1.本发明涉及残余应力消除技术领域，特别是涉及一种温磁振复合时效的张拉装置。


背景技术：

2.在各种机械加工的过程中，铁磁材料内部不可避免的会产生残余应力。不论结构材料还是功能材料，在生产制备(轧制、热处理、精整)、深加工(轧制复合、开平切板、分条)、用户使用(机械加工、成形制造、连接成形)等各个过程中都深受残余应力问题的困扰，时刻干扰甚至危害其几何形状的精度和物理性能功能的实现。不同的加工或者处理方法，将导致存在不同的残余应力状态，比如经过机械加工轧制、切削、喷丸、拉拔、磨削等步骤之后与经过热处理退火、回火、淬火等步骤之后的残余应力状况有很大的不同。
3.残余应力作为一个负面的、破坏性的因素潜伏在钢板内部，并非显而易见，它是上一个工序的隐形“副产品”，也是下一个工序的隐性原料条件。
4.金属材料的磁性通常是根据磁导率μ来进行区分，μ《1时为抗磁性，μ》1时为铁磁性，而μ略大于1时为顺磁性(弱磁性材料)如图3所示，抗磁性和顺磁性材料的原子磁矩为无序取向，所以顺磁材料又可以称之为无序磁性物质。顺磁性物质中，具有内禀磁矩的原子组成一些物质后，在磁场作用下会显示出磁性。其磁化率χ虽然是大于0的，但是其数值非常的小，通常在10-6
～10-4
量级，其随温度t的变化遵从居里定律χ＝c/t，其中c称为居里常数。金属结构件不论为铁磁材料亦或是顺磁材料均內禀磁性材料，决定了铁磁或者是顺磁使用交变磁场作用残余应力可能会具有类似振动时效的效应，进而起到消减内应力的效果。
5.针对最常用的金属结构材料——铁磁材料产品对于我国国民经济与社会发展的重要性，以及目前生产制造技术难以避免铁磁材料内产生未知的残余应力，共同决定了创新和研究完善铁磁材料残余应力消减的新方法、新技术、新装置以应对全新的工艺流程的必要性和重要性。
6.无可否认，热时效具有良好的应力消减效果，传统的热时效是将材料加热至再结晶温度左右，保温一段时间起到消减材料内残余应力的效果。传统热时效方法加热温度通常较高，会显著的影响到材料介观尺度组织结构的变化，使材料发生如再结晶、相变、磁畴改变等变化，这些变化很可能会对材料的性能产生显著的影响，对于其服役效果产生影响。目前制造业需要的是能够有效降低材料内残余应力但要对材料组织与性能影响较小的残余应力消减手段，故而传统意义的热时效已经不能满足现代机械制造业的需求。
7.因此，亟需一种新型的温磁振复合时效的张拉装置来解决上述问题。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种温磁振复合时效的张拉装置，以解决现有技术存在的问题。
9.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种温磁振复合时效的张
拉装置，包括时效架，所述时效架的一端设有驱动机构，所述驱动机构传动连接有试样，所述试样位于所述时效架的顶部，所述试样远离所述驱动机构的一端固接有拉伸机构，所述拉伸机构与所述时效架固接，所述时效架的顶面对称固接有导轨，所述导轨位于所述试样的顶部，所述导轨上滑动连接有电磁机构，所述电磁机构包括电磁加热器和电磁时效器。
10.优选的，所述驱动机构包括与所述时效架一侧固接的连接架，所述连接架的顶面固接有电机，所述电机的输出轴固接有曲柄的一端，所述曲柄的另一端与所述时效架转动连接，所述曲柄上转动连接有若干传动组件，所述传动组件与所述试样抵接，所述传动组件与所述时效架靠近所述传动组件的一侧滑动连接。
11.优选的，所述时效架靠近所述传动组件的一端固接有第一连接板，所述第一连接板上开设有若干第一滑槽，所述传动组件包括与所述第一滑槽滑动连接的牵引底板，所述牵引底板的底面等间隔固接有若干第一凸起的一端，所述第一凸起与所述第一滑槽相适配，所述第一凸起的顶部远离所述牵引底板的一侧固接有第一夹块，所述第一夹块内嵌设有第一夹板，所述第一夹板与所述牵引底板之间设有所述试样，所述第一凸起和所述第一夹块远离所述试样的一侧固接有传动件，所述传动件与曲柄传动连接。
12.优选的，所述第一夹块靠近所述试样的一侧设有第一凹槽，所述第一凹槽内嵌设有所述第一夹板。
13.优选的，所述传动件包括分别与所述第一凸起和所述第一夹块固接的第一套筒，所述第一套筒内穿设有第一连接杆，所述第一连接杆将若干所述套筒依次连接，所述第一连接杆的外侧套设有连杆的一端，所述连杆位于所述第一套筒内，所述连杆的另一端与所述曲柄传动连接。
14.优选的，所述时效架靠近所述拉伸机构的一侧固接有第二连接板，所述第二连接板上等间隔设有若干第二滑槽，所述拉伸机构包括与所述第二滑槽滑动连接的锁紧底板，所述锁紧底板的底面等间隔固接有若干第二凸起的一端，所述第二凸起与所述第二滑槽相适配，所述第二凸起顶面的另一端固接有第二夹块，所述第二夹块内嵌设有第二夹板，所述第二夹板与所述锁紧底板之间设有所述试样，所述第二夹块的顶面固接有弹簧的一端，所述弹簧的另一端与所述时效架固接。
15.优选的，所述第二夹块靠近所述试样的一侧设有第二凹槽，所述第二凹槽内嵌设有所述第二夹板。
16.优选的，所述第二夹块的顶面固接有第三凸起，所述第三凸起内套设有所述弹簧。
17.优选的，所述导轨靠近所述第二夹块的一侧滑动连接有锁紧环。
18.本发明公开了以下技术效果：通过驱动机构带动时效架上的试样往复运动，拉伸机构使试样在往复运动时内产生脉动的拉伸张力，电磁机构包括电磁加热器和电磁时效器，首先通过电磁加热器给试样即钢板预热，加热到钢板再结晶温度一半左右的温度，开启电磁效器，电磁时效器开始作用，以消除钢板的残余应力。
19.本发明能够有效的保证试样即钢板水平，并且提供脉动的拉伸力，避免了再增加振动时效装置的费用，有效的减小了成本，同时沿着板面轴向的振动可以更加均匀的消减板面内的残余应力，避免了通过激振或者振动的方式引起钢板内的加工应力，通过拉伸机构和驱动机构将试样固定，有效的避免了对试样进行开孔再加工，使得对试样的处理更加的便利，不会因为再加工对试样引入不必要的应力。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明温磁振复合时效的张拉装置的结构示意图；
22.图2为图1中a的局部放大图；
23.图3为本发明中时效架的俯视图；
24.图4为本发明中锁紧底板的结构示意图；
25.其中，1、时效架；2、试样；3、导轨；4、连接架；5、电机；6、曲柄；7、第一连接板；8、第一滑槽；9、牵引底板；10、第一凸起；11、第一夹块；12、第一夹板；13、第一凹槽；14、第一套筒；15、第一连接杆；16、连杆；17、第二连接板；18、第二滑槽；19、锁紧底板；20、第二凸起；21、第二夹块；22、第二夹板；23、弹簧；24、第二凹槽；25、第三凸起；26、锁紧环；27、电磁机构。
具体实施方式
26.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
27.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
28.参照图1-4，本发明提供一种温磁振复合时效的张拉装置，包括时效架1，时效架1的一端设有驱动机构，驱动机构传动连接有试样2，试样2为钢板，试样2位于时效架1的顶部，试样2远离驱动机构的一端固接有拉伸机构，拉伸机构与时效架1固接，时效架1的顶面对称固接有导轨3，导轨3位于试样2的顶部，导轨3上滑动连接有电磁机构，电磁机构27包括电磁加热器和电磁时效器。
29.通过驱动机构带动时效架1上的试样2往复运动，拉伸机构使试样2在往复运动时内产生脉动的拉伸张力，电磁机构包括电磁加热器和电磁时效器，首先通过电磁加热器给试样2即钢板预热，加热到钢板再结晶温度一半左右的温度，开启电磁效器，电磁时效器开始作用，以消除钢板的残余应力。
30.本发明能够有效的保证试样2即钢板水平，并且提供脉动的拉伸力(沿着板面轴向振动)，避免了再增加振动时效装置的费用，有效的减小了成本，同时沿着板面轴向的振动可以更加均匀的消减板面内的残余应力，避免了通过激振或者振动的方式引起钢板内的加工应力。通过拉伸机构和驱动机构将试样2固定，有效的避免了对试样2进行开孔再加工，使得对试样2的处理更加的便利，不会因为再加工对试样2引入不必要的应力。
31.进一步优化方案，驱动机构包括与时效架1一侧固接的连接架4，连接架4的顶面固接有电机5，电机5的输出轴固接有曲柄6的一端，曲柄6的另一端与时效架1转动连接，曲柄6上转动连接有若干传动组件，传动组件与试样2抵接，传动组件与时效架1靠近传动组件的
一侧滑动连接。
32.电机5带动曲柄6转动，曲柄6带动和传动组件转动，传动组件带动试样2往复张拉运动。
33.进一步优化方案，时效架1靠近传动组件的一端固接有第一连接板7，第一连接板7上开设有若干第一滑槽8，传动组件包括与第一滑槽8滑动连接的牵引底板9，牵引底板9的底面等间隔固接有若干第一凸起10的一端，第一凸起10与第一滑槽8相适配，第一凸起10的顶部远离牵引底板9的一侧固接有第一夹块11，第一夹块11内嵌设有第一夹板12，第一夹板12与牵引底板9之间设有试样2，第一凸起10和第一夹块11远离试样2的一侧固接有传动件，传动件与曲柄6传动连接。
34.进一步优化方案，第一夹块11靠近试样2的一侧设有第一凹槽13，第一凹槽13内嵌设有第一夹板12。
35.进一步优化方案，传动件包括分别与第一凸起10和第一夹块11固接的第一套筒14，第一套筒14内穿设有第一连接杆15，第一连接杆15将若干套筒依次连接，第一连接杆15的外侧套设有连杆16的一端，连杆16位于第一套筒14内，连杆16的另一端与曲柄6传动连接。
36.第一夹板12将试样2抵接在第一夹板12和第一凸起10之间，曲柄6转动，带动练级杆往复移动，连杆16带动第一套筒14往复移动，第一套筒14带动第一凸起10沿第一滑槽8滑动，并带动牵引底板9往复移动，牵引底板9和第一夹板12带动试样2往复移动。
37.进一步优化方案，时效架1靠近拉伸机构的一侧固接有第二连接板17，第二连接板17上等间隔设有若干第二滑槽18，拉伸机构包括与第二滑槽18滑动连接的锁紧底板19，锁紧底板19的底面等间隔固接有若干第二凸起20的一端，第二凸起20与第二滑槽18相适配，第二凸起20顶面的另一端固接有第二夹块21，第二夹块21内嵌设有第二夹板22，第二夹板22与锁紧底板19之间设有试样2，第二夹块21的顶面固接有弹簧23的一端，弹簧23的另一端与时效架1固接。
38.进一步优化方案，第二夹块21靠近试样2的一侧设有第二凹槽24，第二凹槽24内嵌设有第二夹板22。
39.进一步优化方案，第二夹块21的顶面固接有第三凸起25，第三凸起25内套设有弹簧23。
40.弹簧23的一端与时效架1固接，另一端套设在第三凸起25上，在试样2往复运动过程中，第二夹板22和拉伸底板将试样2夹住，使试样2即钢板产生拉伸张力。
41.进一步优化方案，导轨3靠近第二夹块21的一侧滑动连接有锁紧环26。
42.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
43.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。