一种辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置

    专利2025-11-10  13


    本发明涉及滚压装置领域,具体而言,涉及一种辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置。


    背景技术:

    1、超声滚压加工是一种复合特种加工技术,然而随着国内航空航天等领域的快速发展,国内相关制造业对零部件的各方面性能提出了更高的要求,传统超声滚压加工的加工效果已不能满足一些高要求加工情形。

    2、超声强化表面改性技术属于抗疲劳制造领域,其原理是利用冲击头的高频震动,使试件表层发生强烈的塑性变形,随着表层残余压应力提高,使得亚表层晶粒组织结构改变。试件在经过超声表面改性处理后,表面质量和力学性能显著提高,同时实现表面光整加工和表层强化的效果,提升了试件的使用寿命。

    3、现有超声滚压强化装置基本上只能单一地对棒状试件或板状试件进行超声滚压强化,如若需要处理不同类型的试件,必须对装置进行改装,切换十分麻烦,装置通用性差。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于:提供了一种辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置。本发明可以通过第一导轨与第二导轨的上下运输,对规格不同的工件进行滚压,提高滚压效率。

    2、本申请的内容部分用于以简要的形式介绍构思,这些构思将在后面的具体实施方式部分被详细描述。本申请的内容部分并不旨在标识要求保护的技术方案的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求的保护的技术方案的范围。

    3、为了解决以上背景技术部分提到的技术问题,本申请的一些实施例提供了一种辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,包括:

    4、工作台;

    5、感应加热机,设于工作台上,用于加热工件;

    6、滚压头,活动设于工作台上,用于滚压工件;

    7、固定台,活动设于工作台上,用于夹紧固定工件;

    8、辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置还包括:

    9、xyz三轴移动平台,设于工作台上,用于带动滚压头移动;

    10、第一滑轨,设于工作台上,用于带动固定台移动;

    11、第二滑轨,设于工作台上;

    12、放置台,设于第二滑轨上,用于放置块状工件;

    13、其中,固定台的高度高于放置台的高度;固定台与放置台之间的间隔大于块状工件的高度;xyz三轴移动平台位于固定台的上方。

    14、进一步地,辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置还包括:

    15、安装板,设于xyz三轴移动平台的z轴滑块上,用于连接滚压头与xyz三轴移动平台;

    16、夹具组,设于安装板与固定台上,用于夹紧固定块状工件。

    17、进一步地,辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置还包括:

    18、喷水嘴,设于工作台上,位于固定台的上方,用于清洗工件;

    19、风机,设于工作台上,位于固定台的上方,用于对工件进行风干处理;

    20、其中,喷水嘴位于工作台的前端;风机位于喷水嘴的一侧,位于喷水嘴与xyz三轴移动平台之间。

    21、进一步地,辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置还包括:

    22、机械臂,设于工作台上,位于第一滑轨的一侧,用于对球阀球体涂抹润滑剂。

    23、进一步地,辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置还包括:

    24、防水罩,设于固定台上,套于感应加热机的加热丝外;

    25、其中,防水罩上开设有散热孔。

    26、进一步地,滚压头包括:

    27、激振器,设于安装板上;

    28、超声换能器,设于激振器上;

    29、超声变幅杆,设于超声换能器上;

    30、压力传感器,设于超声换能器与超声变幅杆之间;

    31、工具头,设于超声变幅杆上;

    32、隔热板,设于超声变幅杆与工具头之间;

    33、其中,工具头的末端被构造呈半球状。

    34、进一步地,工作台上开设有水槽;

    35、其中,水槽上铺有滤网。

    36、进一步地,固定台包括:

    37、平台,设于第一滑轨上;

    38、安装轴,球阀球体套于安装轴上;

    39、卡盘,旋转设于平台上,用于夹紧安装轴;

    40、驱动件,与卡盘连接,用于带动卡盘旋转;

    41、尾座,设于平台上,用于固定安装轴;

    42、固定组,设于安装轴上,用于将球阀球体固定至安装轴上。

    43、进一步地,固定组包括:

    44、安装环,套于安装轴上;

    45、第一螺栓,螺纹连接于安装环上,用于限制球阀球体在安装轴的轴向上移动;

    46、第二螺栓,螺纹连接于安装环上,用于将安装环固定至安装轴上;

    47、其中,第一螺栓的轴线与安装环的轴线平行;第二螺栓的轴线与安装环的轴线垂直。

    48、进一步地,夹具组包括:

    49、电机,设于安装板上;

    50、第一齿轮,设于电机的输出端上;

    51、第二齿轮,设于电机的输出端上;

    52、垫圈,设于第二齿轮上;

    53、第一推杆,旋转设于安装板上,具有与第一齿轮啮合齿槽;

    54、第二推杆,旋转设于第一推杆上,具有与第二齿轮啮合的齿槽;

    55、夹板,设于第一推杆与第二推杆的末端,用于夹住块状工件;

    56、其中,第一推杆的旋转中心与第二推杆的旋转中心重叠;第一推杆与第一齿轮的上半部分啮合;第二推杆与第二齿轮的下半部分啮合。

    57、与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

    58、1、本发明一体化设计,可以对代加工工件清洗,吹干,底部水槽的设计可以实现水资源的循环,同时本发明可以实现对曲面和平面的加工,另一方面通过第一滑轨运输时对代加工球阀球体清洗,吹干,在对代加工球阀球体进行滚压时,第二滑轨可以开始运输对代加工块清洗,吹干,再通过安装板与工作台上的夹具组的配合,在加工完球阀球体后实现对块状工件直接加工,实现对曲面和块状类工件加工切换,从而大大提高了滚压效率。

    59、2、通过固定组与温度传感器安装套,从而实现用感应加热加热工件,通过温度传感器可以实现加工代加工球阀球体时温度的稳定性,保证代加工球阀球体的均匀加热。

    60、3、通过由x轴滑轨,y轴滑轨,z轴滑轨组成的xyz三轴移动平台可以实现对复杂曲面的加工,同时通过压力传感器,可以实时反映压力值,可以实现对滚压的预压力的设置,配合xyz三轴移动平台能够做到对滚压遍数控制,加上感应加热机,同时控制影响滚压的三要素预压力,温度,滚压遍数,所以本发明可以实现对各种不同材料进行滚压。



    技术特征:

    1.一种辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,包括:

    2.根据权利要求1所述的辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,其特征在于:

    3.根据权利要求1所述的辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,其特征在于:

    4.根据权利要求1所述的辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,其特征在于:

    5.根据权利要求1所述的辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,其特征在于:

    6.根据权利要求2所述的辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,其特征在于:

    7.根据权利要求1所述的辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,其特征在于:

    8.根据权利要求1所述的辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,其特征在于:

    9.根据权利要求8所述的辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,其特征在于:

    10.根据权利要求2所述的辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,其特征在于:


    技术总结
    本发明公开了一种辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,其属于滚压装置领域。辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置,包括:工作台;感应加热机,设于工作台上,用于加热工件;滚压头,活动设于工作台上,用于滚压工件;固定台,活动设于工作台上,用于夹紧固定工件;辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置还包括:XYZ三轴移动平台,设于工作台上,用于带动滚压头移动;第一滑轨,设于工作台上,用于带动固定台移动;第二滑轨,设于工作台上;放置台,设于第二滑轨上,用于放置块状工件。本申请的有益效果在于提供了一种能够对不同类型的工件进行滚压,提高滚压效率的辅助加热且针对曲面的超声滚压强化装置。

    技术研发人员:尹美贵,熊海龙,王国平
    受保护的技术使用者:温州大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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