一种超声强化矫形装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种超声强化矫形装置，包括：用于冲击工件表面的喷射体，喷射体为亲磁性金属件；用于设置喷射体的端盖，端盖设有用于与喷射体可滑动配合的喷射孔；超声波电源和与超声波电源相连的超声换能器，超声换能器的输出端设有用于撞击喷射体以使喷射体喷射出去并冲击工件表面的振动体，振动体具有磁性，振动体依靠磁吸力能够吸附喷射体，以启动喷射体。该超声强化矫形装置可以实现工件任意方向的表面强化矫形工艺，避免金属屑等杂质进入该超声强化矫形装置内部，且可适用于较重且尺寸较大的喷射体，使喷射体具有较大的冲击强度。

A kind of ultrasonic strengthening orthopedic device

【技术实现步骤摘要】
一种超声强化矫形装置
本专利技术涉及表面强化及矫形
，更具体地说，涉及一种超声强化矫形装置。
技术介绍
作为目前最具前景的金属材料冷加工表面强化处理工艺，超声波强化在机械制造过程中具有广泛应用，例如，超声波强化可以用于飞机壁板零件、运载火箭储箱等零件的表面成形，还可以用于经铸造、焊接、冲压等机械加工所导致的变形构件的矫形等。超声波强化工艺主要利用丸粒或撞针等喷射件，在超声波作用下，高速冲击结构件表面，使结构件表面产生一层强化层，以提高结构件的疲劳寿命和抗应力腐蚀性能等。现有技术中的超声波强化设备，主要依靠喷射件自身的重力或者借助负压吸力来使喷射件撞击工件后再次启动，以使喷射件不断的与超声振动的变幅杆碰撞，从而使喷射件不断被激发喷射出去，实现工件表面的强化。然而，当利用喷射件自身重力使喷射件启动时，工件必须被悬置，并使超声波强化设备位于工件正下方，因此，工件的处理方向受到限制，需要不断的翻转工件，使工件的不同面朝向超声波强化设备。而借助负压吸力使喷射件启动时，一方面，由于负压吸力的作用，极容易导致金属碎屑或粉尘等杂质被吸入超声波强化设备内部，使电器设备发生断路风险，造成设备故障，或者影响喷射件运动的顺畅性，对工件表面处理的工艺性造成影响。另一方面，由于负压的最大压力是一个大气压，吸附压力存在上限，因此，这种方式仅适用于极少数量或重量较轻的喷射件，例如，采用单撞针或极少数量的撞针进行单点或线的强化处理，如对焊缝去应力等。对于较大尺寸且重力较重的喷射件，负压通常情况下无法将喷射件吸附到超声振动的变幅杆的表面而使喷射件被喷射出去，或者使喷射件的冲击力小，导致工件表面强化处理后的强度比较低。综上所述，如何提供一种可实现工件不同方位的表面强化矫形工艺，同时可避免金属屑等杂质进入设备内部，并可适用于较重且尺寸较大喷射件的超声强化矫形装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种超声强化矫形装置，可以实现工件任意方向的表面强化矫形工艺，避免金属屑等杂质进入该超声强化矫形装置内部，且可适用于较重且尺寸较大的喷射体，使喷射体具有较大的冲击强度。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种超声强化矫形装置，包括：用于冲击工件表面的喷射体，所述喷射体为亲磁性金属件；用于设置所述喷射体的端盖，所述端盖设有用于与所述喷射体可滑动配合的喷射孔；超声波电源和与所述超声波电源相连的超声换能器，所述超声换能器的输出端设有用于撞击所述喷射体以使所述喷射体喷射出去并冲击工件表面的振动体，所述振动体具有磁性，所述振动体依靠磁吸力能够吸附所述喷射体，以启动所述喷射体。优选地，所述振动体为永磁体。优选地，所述振动体的外周部缠绕有导电绕组，以形成电磁铁。优选地，还包括分别与所述超声波电源和所述导电绕组相连的控制器，用于控制所述超声波电源的输出功率和所述导电绕组的通电流大小，以通过调整所述输出功率和所述通电流大小使所述喷射体具有预设冲击强度。优选地，还包括用于检测所述喷射体的冲击强度的传感器，所述传感器与所述控制器相连，以使所述控制器根据所述传感器的检测信号控制所述输出功率和所述通电流大小。优选地，所述喷射体用于与工件表面接触的冲击端的形状为平面、弧面、球面或尖角状。优选地，所述冲击端设有冲击齿。优选地，所述端盖包括盖体和设于所述盖体一端的顶盖，所述顶盖设有贯穿其厚度的第一喷射孔，所述盖体设有贯穿其厚度的第二喷射孔，所述第一喷射孔与所述第二喷射孔一一对应设置；所述喷射体包括用于与所述第一喷射孔可滑动配合的第一柱状部和用于与所述第二喷射孔可滑动配合的第二柱状部，所述第二柱状部的径向尺寸大于所述第一喷射孔的孔径。优选地，所述端盖还包括设于所述盖体另一端的隔板，所述隔板设有第三喷射孔，所述第三喷射孔与所述第二喷射孔一一对应设置；所述喷射体还包括与所述第三喷射孔可滑动配合的第三柱状部，所述第二柱状部的径向尺寸大于所述第三喷射孔的孔径。优选地，所述盖体和所述顶盖为一体成型结构。本专利技术提供的超声强化矫形装置，通过振动体的磁吸力来启动喷射体，使喷射体与振动体碰撞，并通过振动体将超声波能量转化为喷射体对工件表面的高速冲击，使工件表面产生塑性变形，以此实现工件表面的强化或矫形工艺。相比于现有技术依靠喷射件自身的重力或者借助负压吸力来使喷射件启动，本专利技术通过振动体的磁吸力使喷射体启动，首先可实现工件不同方位的表面强化或矫形工艺；其次，可避免金属屑、粉尘等杂质进入超声强化矫形装置内部，避免外界杂质等影响超声强化矫形装置的运行性能，提高了超声强化矫形装置的防护等级，可以使其在恶劣环境中工作；另外，由于振动体的磁吸力不会像采用负压时具有负压压力上限限制，因此，可以驱动重量或尺寸较大的喷射体，使喷射体具有更高的冲击强度和效率，尤其适用于大型结构件的强化矫形工艺。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其它的附图。图1为本专利技术一个具体实施例提供的超声强化矫形装置的结构示意图；图2为本专利技术另一个具体实施例提供的超声强化矫形装置的结构示意图；图3为本专利技术一个具体实施例中喷射体的结构示意图；图4为本专利技术一个具体实施例中喷射体的冲击端的不同形状示意图；图5为本专利技术另一个具体实施例中喷射体的结构示意图；图6为本专利技术另一个具体实施例中喷射体的冲击端的不同形状示意图；图7为本专利技术一个具体实施例中喷射体冲击端的冲击齿的结构示意图。图1至图7中的附图标记如下：1为喷射体、11为第一柱状部、111为冲击端、112为冲击齿、12为第二柱状部、13为第三柱状部、2为端盖、21为盖体、22为顶盖、23为隔板、3为超声换能器、4为振动体、41为导电绕组、5为外壳、6为螺柱。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种超声强化矫形装置，可以实现工件任意方向的表面强化矫形工艺，避免金属屑等杂质进入该超声强化矫形装置内部，且可适用于较重且尺寸较大的喷射体，使喷射体具有较大的冲击强度。请参考图1-图7，图1为一个具体实施例提供的超声强化矫形装置的结构示意图；图2为另一个具体实施例提供的超声强化矫形装置的结构示意图；图3为一个具体实施例中喷射体的结构示意图；图4为一个具体实施例中喷射体的冲击端的不同形状示意图；图5为另一个具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声强化矫形装置，其特征在于，包括：/n用于冲击工件表面的喷射体(1)，所述喷射体(1)为亲磁性金属件；/n用于设置所述喷射体(1)的端盖(2)，所述端盖(2)设有用于与所述喷射体(1)可滑动配合的喷射孔；/n超声波电源和与所述超声波电源相连的超声换能器(3)，所述超声换能器(3)的输出端设有用于撞击所述喷射体(1)以使所述喷射体(1)喷射出去并冲击工件表面的振动体(4)，所述振动体(4)具有磁性，所述振动体(4)依靠磁吸力能够吸附所述喷射体(1)，以启动所述喷射体(1)。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声强化矫形装置，其特征在于，包括：
用于冲击工件表面的喷射体(1)，所述喷射体(1)为亲磁性金属件；
用于设置所述喷射体(1)的端盖(2)，所述端盖(2)设有用于与所述喷射体(1)可滑动配合的喷射孔；
超声波电源和与所述超声波电源相连的超声换能器(3)，所述超声换能器(3)的输出端设有用于撞击所述喷射体(1)以使所述喷射体(1)喷射出去并冲击工件表面的振动体(4)，所述振动体(4)具有磁性，所述振动体(4)依靠磁吸力能够吸附所述喷射体(1)，以启动所述喷射体(1)。


2.根据权利要求1所述的超声强化矫形装置，其特征在于，所述振动体(4)为永磁体。


3.根据权利要求1所述的超声强化矫形装置，其特征在于，所述振动体(4)的外周部缠绕有导电绕组(41)，以形成电磁铁。


4.根据权利要求3所述的超声强化矫形装置，其特征在于，还包括分别与所述超声波电源和所述导电绕组(41)相连的控制器，用于控制所述超声波电源的输出功率和所述导电绕组(41)的通电流大小，以通过调整所述输出功率和所述通电流大小使所述喷射体(1)具有预设冲击强度。


5.根据权利要求4所述的超声强化矫形装置，其特征在于，还包括用于检测所述喷射体(1)的冲击强度的传感器，所述传感器与所述控制器相连，以使所述控制器根据所述传感器的检测信号控制所述输出功率和所述通电流大小...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟锰钢，赵夙，于磊，张庆龙，尚晓峰，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：浙江;33