一种赫兹接触旋转挤压强化装置及强化工艺制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种赫兹接触旋转挤压强化装置，其包括芯棒以及可滑动地套设于芯棒上的套筒，所述芯棒包括一锥形圆柱体，套筒具有外壁，该外壁上开设有一条螺旋通槽。本发明专利技术还提供了一种赫兹接触旋转挤压强化工艺。本发明专利技术的赫兹接触旋转挤压强化装置采用包括一锥形圆柱体的芯棒和与其匹配的锥形通孔，有利于套筒与芯棒的对中，同时使得芯棒沿着孔的径向挤压时，应力分布更均匀；装置的套筒表面开有螺旋通槽，一方面挤压时，使应力分布更加均匀，另一方面有利于旋转工艺的进行。

A Hertzian Contact Rotary Extrusion Strengthening Device and Technology

The invention provides a Hertzian contact rotary extrusion strengthening device, which comprises a mandrel and a sleeve slidably sleeved on the mandrel. The mandrel comprises a conical cylinder with an outer wall and a spiral groove is arranged on the outer wall. The invention also provides a Hertzian contact rotary extrusion strengthening process. The Hertz contact rotary extrusion strengthening device of the invention adopts a mandrel including a conical cylinder and a conical through hole matched with it, which is advantageous to the alignment of the mandrel and the mandrel, and makes the stress distribution more uniform when the mandrel is extruded along the radial direction of the hole; the surface of the mandrel of the device is provided with a spiral through groove, which makes the stress distribution more uniform when extruded on the one hand, and on the other hand Processing of the process.

【技术实现步骤摘要】
一种赫兹接触旋转挤压强化装置及强化工艺
本专利技术涉及材料强化领域，具体涉及一种赫兹接触旋转挤压强化装置及工艺。现有技术螺栓连接孔是飞机构件上典型的应力集中部位,在交变载荷的作用下极易产生疲劳裂纹,从而导致整机的安全性、可靠性和使用寿命都大大降低。因此,在设计、选材和制造中,如何尽可能减小紧固孔应力集中的影响,改善飞机结构的抗疲劳性能,延长使用寿命,确保飞机结构的可靠性和安全性,是设计和材料研究者的重要研究课题。1881年H.R.赫兹最早研究了玻璃透镜在使它们相互接触的力作用下发生的弹性变形。他假设：①接触区发生小变形。②接触面呈椭圆形。③相接触的物体可被看作是弹性半空间,接触面上只作用有分布的垂直压力。凡满足以上假设的接触称为赫兹接触。当接触面附近的物体表面轮廓近似为二次抛物面,且接触面尺寸远比物体尺寸和表面的相对曲率半径小时，由赫兹理论可得到与实际相符的结果。在赫兹接触问题中,由于接触区附近的变形受周围介质的强烈约束，因而各点处于三向应力状态，且接触应力的分布呈高度局部性，随离接触面距离的增加而迅速衰减。此外，接触应力与外加压力呈非线性关系，并与材料的弹性模量和泊松比有关。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种赫兹接触旋转挤压强化装置，其包括芯棒(1)以及可滑动地套设于芯棒(1)上的套筒(2)，其特征在于，所述芯棒(1)包括一锥形圆柱体，套筒(2)具有外壁(23)，该外壁(23)上开设有一条螺旋通槽(231)。

【技术特征摘要】
1.一种赫兹接触旋转挤压强化装置，其包括芯棒(1)以及可滑动地套设于芯棒(1)上的套筒(2)，其特征在于，所述芯棒(1)包括一锥形圆柱体，套筒(2)具有外壁(23)，该外壁(23)上开设有一条螺旋通槽(231)。2.根据权利要求1所述的赫兹接触旋转挤压强化装置，其特征在于，所述外壁(23)的外表面上具有排布紧密且规则的球形凸起(232)。3.根据权利要求2所述的赫兹接触旋转挤压强化装置，其特征在于，所述球形凸起(232)采用激光毛化工艺制备。4.根据权利要求1所述的赫兹接触旋转挤压强化装置，其特征在于，所述套筒(2)的内部具有一锥形通孔(22)，其锥度与芯棒(1)的锥形圆柱体的锥度一致。5.根据权利要求4所述的赫兹接触旋转挤压强化装置，其特征在于，所述锥形圆柱体和所述锥形通孔(22)的锥度均为1:30-1:80。6.根据权利要求5所述的赫兹接触旋转挤压强化装置，其特征在于，所述锥形通孔(22)采用慢丝线切割工艺加工。7.根据权利要求1所述的赫兹接触旋转挤压强化装置，其特征在于，所述套筒(2)的材质为45钢或40cr。8.根据权利要求1-7之一所述的赫兹接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张显程，曹贤，龚从扬，雷学林，贾云飞，符永宏，刘怡心，刘爽，涂善东，张成成，
申请(专利权)人：华东理工大学，中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海,31