[发明专利]基于电磁力的高速孔冷挤压装置

说明书

本发明公开了一种基于电磁力的高速孔冷挤压装置，用于解决现有装置缓冲效果差的技术问题。技术方案是包括底座、阻尼器、橡胶垫、缓冲器、芯轴、滑块、导轨、应力波放大器和多个缓冲弹簧，底座与阻尼器连接，可以承受并减缓500m/s的孔高速冷挤压过程中的高速冲击，前质量块后端设计有橡胶垫，吸收冷挤压过程中的能量，后质量块后端放置缓冲器并通过弹簧与阻尼器相连，使阻尼器可以承受更高速度的冲击，同时在橡胶垫、垫板、后质量块上设计有多个缓冲弹簧，缓冲效果更好；芯轴与滑块和导轨配合，使导向精度更高，不易产生径向误差；应力波放大器的倾斜角度为45度，使能够将应力波放大5倍以上。

技术领域

本发明涉及一种冷挤压装置，特别是涉及一种基于电磁力的高速孔冷挤压装置。

背景技术

传统的孔冷挤压一般采用液压、气动或者电动的挤压方式，挤压速度较慢，因此常常出现衬套褶皱、卡棒、断棒等现象；在芯棒直接挤压时，挤压速度慢会造成挤出端材料堆积和孔壁回弹量增加等现象；同时，在实际工程应用中，挤压速度太慢导致效率的降低。另外，传统的孔挤压目前均为手工作业，效率低，成本高，难以满足自动化制造的要求。而电磁力具有重复性好，幅值高，脉宽可调等优点，用于孔的冷挤压可以解决上诉问题。

文献1“The effect of mandrel speed upon the residual stressdistribution around expand hole Procedia Engineering第十卷2184-2189页”研究了不同挤压速度对冷挤压孔周残余应力的分布，结果表明，随着挤压速度的提高，挤入端周向残余压应力区域和峰值增大，显然这对疲劳寿命非常有利。挤压速度对孔冷挤压的实施，强化效果均有影响，因此原则上讲，孔冷挤压的速度越快越好。

参照图3。文献2“申请公布号为CN102319861A的中国发明专利”公开了一种电磁铆枪驱动头，该驱动头包括冲击头19、缓冲弹簧27、应力波放大器18、出气孔28、垫板17、次级线圈16、初级线圈15、芯轴11、直线轴承23、轴套9、第三缓冲弹簧21、前质量块孔壁29、后质量块孔壁30和圆形凸台31，该装置驱动头可自由外伸，最大行程可达50mm，可以安装长行程干涉配合紧固件，但是该装置使用弹簧作为缓冲装置，缓冲效果有限，无法用于最高速度为400m/s的电磁力动态冷挤压。

发明内容

为了克服现有装置缓冲效果差的不足，本发明提供一种基于电磁力的高速孔冷挤压装置。该装置包括底座、阻尼器、橡胶垫、缓冲器、芯轴、滑块、导轨、应力波放大器和多个缓冲弹簧，底座与阻尼器连接，可以承受并减缓500m/s的孔高速冷挤压过程中的高速冲击，前质量块后端设计有橡胶垫，吸收冷挤压过程中的能量，后质量块后端放置缓冲器并通过弹簧与阻尼器相连，使阻尼器可以承受更高速度的冲击，同时在橡胶垫、垫板、后质量块上设计有多个缓冲弹簧，缓冲效果更好；芯轴与滑块和导轨配合，使导向精度更高，不易产生径向误差；应力波放大器的倾斜角度为45度，使能够将应力波放大5倍以上。