[发明专利]用于金属材料或机械零部件的电磁处理设备

说明书

本发明公开了一种能够利用脉冲电场和脉冲磁场的耦合作用来高效处理金属材料或机械零部件的电磁处理设备。该设备包括电磁耦合处理装置、电源、冷却机和送件机构；电磁耦合处理装置包括装置工作台和电磁处理箱。通过设置在装置工作台上的活动顶杆和固定顶杆各自的顶件电极端可向工件施加脉冲电场；同时，在装置工作台上可滑动地设置有电磁处理箱，其能够向工件施加脉冲磁场，满足了耦合强磁场和强电场对于设备的可靠性、同步性以及机构在空间上的分布需要；另外，通过冷却机能够对电磁处理箱内的电磁处理腔体进行降温，保证该设备的正常运行，并通过送件机构进行待处理工件的送件和处理后工件的取回，可提高设备效率和工件装夹的准确性。

技术领域

本发明涉及一种电磁处理设备，特别是一种用于金属材料或机械零部件的电磁处理设备。

背景技术

如何利用电场、磁场以及复合电磁场等外场技术来减小甚至消除材料或零部件中的微观缺陷，改变材料的微观结构，提升材料的机械性能，延长零部件的使用寿命，一直是材料工程领域重要的研究方向。目前，外场技术已应用于液态成型、粉末冶金烧结以及塑性成形等金属材料制造与再制造领域。

随着世界各国逐渐意识到人类生产活动所造成的环境破坏以及自然资源浪费等问题的严重性，发展可持续制造已逐渐成为工业领域的重点及焦点，其中，再制造是实现可持续制造的关键环节。外场技术是再制造领域的新兴技术之一，例如高能脉冲电流场等外界物理场可以实现对金属材料中各种形式裂纹的止裂作用与损伤愈合。

但是，目前利用脉冲电场和脉冲磁场的耦合作用来处理金属材料或机械零部件，以提升金属材料的使用性能并延长零部件的使用寿命的技术，多停留在科研机构的实验室阶段，还不具备大规模工业化应用的基础和条件，主要原因是由于对脉冲电磁场的控制，以及其附带的强磁、强热效应的防护还缺少成熟的系统设备支持，并且处理过程中大量的中间环节还需要靠人工操作，效率和准确性较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够利用脉冲电场和脉冲磁场的耦合作用来高效处理金属材料或机械零部件的电磁处理设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：用于金属材料或机械零部件的电磁处理设备，包括电磁耦合处理装置、电源、冷却机和送件机构；

所述电磁耦合处理装置包括装置工作台和电磁处理箱；所述装置工作台上对应设置有活动顶杆和固定顶杆，所述固定顶杆与活动顶杆彼此相对应的端部为各自的顶件电极端，所述活动顶杆能够在装置工作台上运动使得其顶件电极端与固定顶杆的顶件电极端靠近或远离；所述电磁处理箱包括筒形内模、缠绕在筒形内模外壁上的电磁线圈以及罩设在电磁线圈外的保护罩，所述筒形内模的内腔为电磁处理箱的电磁处理腔体，所述保护罩内设置有冷却管路；所述电磁处理箱可滑动地设置在装置工作台上，当活动顶杆的顶件电极端与固定顶杆的顶件电极端之间装夹有工件时，电磁处理箱能够滑动至使工件处于电磁处理腔体内的位置处；

所述电源包括磁场发生电源和电场发生电源，所述电场发生电源的两个电极端分别与活动顶杆的顶件电极端和固定顶杆的顶件电极端电连接，所述磁场发生电源与电磁处理箱电连接；

所述冷却机与保护罩内的冷却管路循环连接；

所述送件机构能够将工件运送至活动顶杆的顶件电极端与固定顶杆的顶件电极端之间。

进一步的是，所述装置工作台上间隔设置有第一安装板和第二安装板，所述第一安装板上设置有伸缩装置，所述活动顶杆设置在伸缩装置的伸缩端上，所述固定顶杆设置在第二安装板上。

进一步的是，所述第一安装板和第二安装板之间设置有滑杆，所述滑杆上设置有滑动轴承，所述电磁处理箱通过保护罩的底板与滑动轴承连接固定。

进一步的是，所述滑杆水平设置，且滑杆为相互平行的两根。

进一步的是，每根滑杆上设置有至少两个滑动轴承。