The invention discloses an all-angle flexible needle-type ultrasonic shot-peening device, which consists of an ultrasonic transducer, a shot-peening needle sleeve, a shot-peening needle and a suction device. The end of the shot-peening needle is absorbed on the end face of the horn of the transducer by suction, and the shot-peening needle is ejected by the ultrasonic vibration at the end of the horn. Because the blocking shot-peening needle of the needle sleeve can not completely eject the needle sleeve, The continuous reciprocating impact between the horn of the ultrasonic transducer and the metal workpiece to be processed within a large distance has realized the flexible contact between the shot-peening needle and the workpiece surface, that is, the impact contact between the end of the shot-peening needle and the surface of the metal workpiece to be processed only in the instant of ultrasonic shot-peening. The whole ultrasonic shot-peening device does not need hard contact with the surface of the metal workpiece before shot-peening.
【技术实现步骤摘要】
全角度柔性针式超声喷丸装置
本专利技术涉及金属表面超声喷丸强化
,更加具体地说,涉及一种全角度柔性针式超声喷丸设备及其设计方法,可广泛应用于航空航天、海洋工程、汽车工业、石化、桥梁船舶等领域复杂薄壁金属零件表面强化及金属焊接零件消除应力和校形,例如飞机壁板消除应力、校形、表面强化等。
技术介绍
金属表面超声喷丸处理是一种新型的表面强化技术,该技术通过超声振动机械能驱动喷丸球或喷丸针高速撞击金属表面,在金属表面一定深度内形成塑性变形和残余压应力区域,同时使板材逐步发生向受喷面凸起的弯曲变形而达到所需外形的一种先进喷丸强化与成形工艺。相比于传统喷丸技术,超声喷丸处理能在金属表面获得更深的塑性变形和压应力层,且表面粗糙度值小,光洁度良好;同时超声喷丸设备简单灵活,既可以结合自动化设备实现数控超声喷丸,也可以通过人工手持设备实现复杂环境下的野外作业。因此,超声喷丸技术在航空航天、海洋工程、汽车工业、石化、桥梁船舶等领域具有广阔的应用前景。超声喷丸处理技术是基于超声冲击处理技术发展演化形成的,目前,已公布的超声冲击处理技术,无论是自动化操作还是人工操作,其共同特点是冲击球或冲击针一端与变幅杆末端直接接触,另一端与待处理金属表面直接接触,即三者为纵向硬接触。为了超声振动能够有效传递至金属工件,超声冲击处理实施过程需要对超声冲击执行装置施加数十牛顿至数百牛顿的压力,此过程中金属工件也受到相应大小的压力。这种超声冲击处理技术的缺点是:1.很难有效作用于凹凸不平的金属表面或有台阶的金属表面,例如焊缝表面或有台阶的轴零件表面等。2.很难有效作用于具有大曲率半径的金属零件 ...
【技术保护点】
1.全角度柔性针式超声喷丸装置,包括超声波发生器、换能器、变幅杆和喷丸针,超声波发生器与换能器相连,换能器与变幅杆相连,其特征在于,利用吸力将喷丸针吸附在变幅杆末端端面上,变幅杆末端的超声振动使得喷丸针穿过针套弹射出去,与工件表面碰撞后被吸力作用重新吸附回变幅杆末端端面上。
【技术特征摘要】
1.全角度柔性针式超声喷丸装置,包括超声波发生器、换能器、变幅杆和喷丸针,超声波发生器与换能器相连,换能器与变幅杆相连,其特征在于,利用吸力将喷丸针吸附在变幅杆末端端面上,变幅杆末端的超声振动使得喷丸针穿过针套弹射出去,与工件表面碰撞后被吸力作用重新吸附回变幅杆末端端面上。2.根据权利要求1所述的全角度柔性针式超声喷丸装置,其特征在于,换能器和变幅杆设置在外壳中,超声波发生器穿过外壳与换能器相连;外壳上设置吸气口并与吸气装置相连并密封;在外壳前端设置与之相连的针套并密封,针套中设置与喷丸针大小匹配的针孔,以供喷丸针来回往复运动。3.根据权利要求2所述的全角度柔性针式超声喷丸装置...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨振文,吴良晨,王东坡,
申请(专利权)人:天津大学,
类型:发明
国别省市:天津,12
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