本发明专利技术提供一种用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置，包括：外壳；驱动机构，设置于外壳内部；丝杠压缩杆，贯穿于外壳，并与驱动机构相邻设置，且与外壳相连接；升降齿轮套设在丝杠压缩杆外部；第一轴承套设在升降齿轮外部，并与升降齿轮相连接；弹簧设于丝杠压缩杆的下方，并能够与丝杠压缩杆相接触，进而沿弹簧恢复弹性形变的方向为丝杠压缩杆提供作用力；超声冲击装置壳体，设置于外壳的下方；卡槽设于超声冲击装置壳体侧壁；自锁机构，设于卡槽内部，并与丝杠压缩杆相连接。本发明专利技术通过设置驱动机构带动升降齿轮，进而带动丝杠压缩杆移动，实现对压紧弹簧的压紧或放松，并与自锁机构结合，保证了输出冲击载荷的稳定。保证了输出冲击载荷的稳定。保证了输出冲击载荷的稳定。
【技术实现步骤摘要】
一种用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置与方法
[0001]本专利技术属于金属激光增材制造后处理强化
，尤其涉及一种用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置与方法。
技术介绍
[0002]激光增材制造技术是一种利用高能激光束熔化金属粉末或丝材，并按照填充路径逐层堆积熔覆材料，进而来实现复杂金属构件成形的技术。由于激光增材制造技术的柔性化制造特点能够实现多品种、变批量零件加工的快速转换。该技术可用于承受较大力学载荷的三维实体金属零件的快速制造。
[0003]由于激光增材制造的快速冷凝特点，激光束瞬时局部输入高能量造成目标构件表面区域的温度分布不均匀，冷却凝固时物体不同部位传热量不同，进而目标构件的不同部位之间相互制约，引起局部热塑性变形，进而在目标构件的成形件中形成较大的内应力。目前，利用超声冲击强化技术，通过冲击头的高频振动，能够有效地消减激光增材制造成形件中形成较大的内应力。但是，现有的冲击强化装置中，一般的液压缸控制冲击力装置在通过液压缸控制冲击力的过程中，由于液压缸内部会产生压力变化，进而导致冲击力波动，波动的产生会使装置因自重在工件表面产生较大的冲击凹痕，导致工件损伤。
[0004]为此，针对上述的技术问题，需要提供一种用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置与方法。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置与方法，以解决现有技术中液压缸内部会产生压力变化，进而导致冲击力波动，波动的产生会使装置因自重在工件表面产生较大的冲击凹痕，导致工件损伤的技术问题。
[0006]本专利技术第一方面提供了用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置，包括：外壳；驱动机构，设置于外壳内部，并与外壳相连接；丝杠压缩杆，贯穿于外壳，并与驱动机构相邻设置，且与外壳相连接；升降齿轮，设置于外壳内部，并套设在丝杠压缩杆外部，且与驱动机构相连接；第一轴承，套设在升降齿轮外部，并与升降齿轮相连接；弹簧，设置于丝杠压缩杆的下方，并能够与丝杠压缩杆相接触，进而沿弹簧恢复弹性形变的方向为丝杠压缩杆提供作用力；超声冲击装置壳体，设置于外壳的下方，并与外壳相连接；卡槽，设置于超声冲击装置壳体的侧壁；自锁机构，设置于卡槽内部，并与丝杠压缩杆相连接，进而在弹簧带动丝杠压缩杆的情况下，使自锁机构在卡槽内卡紧。
[0007]可选地，驱动机构包括：调速电机，设置于外壳的上方，并与外壳相连接；传动轴，设置于外壳内部，且设置于调速电机的下方，并与调速电机的输出轴相连接；齿轮，套设于传动轴的外侧，且与升降齿轮相啮合；第二轴承，设置于传动轴的上下两侧，并与传动轴相连接。
[0008]可选地，超声冲击控制台，设置于外壳的外部，并与调速电机电连接。
[0009]可选地，外接固定架，设置于超声冲击装置壳体的中部，并与超声冲击装置壳体相连接。
[0010]可选地，冲击模块，设置于超声冲击装置壳体的下方，并与超声冲击装置壳体相连接。
[0011]可选地，端盖，设置于外壳的上部，并与外壳相连接；螺栓，穿设在端盖的顶端，使端盖与外壳相连接。
[0012]本专利技术第二方面提供了用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置的控制方法，该控制方法的具体步骤包括：S1：根据目标构件的残余应力分布特点，对超声冲击控制台进行冲击程序设置；S2：根据设置的冲击程序，超声冲击控制台控制驱动机构，进而带动升降齿轮运动，使升降齿轮带动丝杠压缩杆压紧弹簧至预设载荷值；S3：自锁机构固定丝杠压缩杆，使丝杠压缩杆按照预设载荷值保持稳定的载荷输出，使冲击模块对目标构件施加的冲击力稳定可控，实现目标构件的区域应力分布均匀化。
[0013]可选地，在步骤S1中，设置的冲击程序包括：在目标构件的残余应力聚集较大处，选用大冲击载荷对目标构件进行超声冲击强化处理；在目标构件的残余应力聚集较小处，选用小冲击载荷对目标构件进行处理。
[0014]相较于现有技术，本专利技术提供了一种用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置与方法，通过控制方法控制超声冲击控制台，进而控制驱动机构带动升降齿轮运动，进而使升降齿轮带动丝杠压缩杆运动，使得丝杠压缩杆压紧弹簧，丝杠压缩杆受到弹簧向上的反作用力，进而在弹簧带动丝杠压缩杆的情况下，使自锁机构在卡槽内卡紧，使得自锁机构难以滑脱卡槽，使冲击模块对目标构件施加的冲击力稳定可控，保证了冲击载荷的稳定性，使目标构件的区域应力分布均匀化，有效避免了冲击力波动，保证了工件的加工品质。
附图说明
[0015]通过参考附图阅读下文的详细描述，本专利技术示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本专利技术的若干实施方式，相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：
[0016]图1为本专利技术的用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置的结构示意图；
[0017]图2为本专利技术的用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置的冲击载荷调节部分的结构示意图；
[0018]图3为本专利技术的升降齿轮与丝杆压缩杆的结构示意图。
[0019]附图标号说明：
[0020]1、超声冲击控制台；2、冲击载荷调节机构；201、调速电机；202、传动轴；203、齿轮；204、第二轴承；205、第一轴承；206、升降齿轮；207、丝杠压缩杆；208、弹簧；3、端盖；4、螺栓；5、外壳；6、自锁机构；7、外接固定架；8、超声冲击装置壳体；9、冲击模块。
具体实施方式
[0021]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公
开的范围完整的传达给本领域的技术人员。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
[0022]需要注意的是，除非另有说明，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“连接”、“相连”等术语应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0023]如图1、图2和图3所示，本实施例第一方面提供了用于激光增材本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置，其特征在于，包括：外壳；驱动机构，设置于所述外壳内部，并与所述外壳相连接；丝杠压缩杆，贯穿于所述外壳，并与所述驱动机构相邻设置，且与所述外壳相连接；升降齿轮，设置于所述外壳内部，并套设在所述丝杠压缩杆外部，且与所述驱动机构相连接；第一轴承，套设在所述升降齿轮外部，并与所述升降齿轮相连接；弹簧，设置于所述丝杠压缩杆的下方，并能够与所述丝杠压缩杆相接触，进而沿所述弹簧恢复弹性形变的方向为所述丝杠压缩杆提供作用力；超声冲击装置壳体，设置于所述外壳的下方，并与所述外壳相连接；卡槽，设置于所述超声冲击装置壳体的侧壁；自锁机构，设置于所述卡槽内部，并与所述丝杠压缩杆相连接，进而在所述弹簧带动所述丝杠压缩杆的情况下，使所述自锁机构在所述卡槽内卡紧。2.根据权利要求1所述的用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置，其特征在于，所述驱动机构包括：调速电机，设置于所述外壳的上方，并与所述外壳相连接；传动轴，设置于所述外壳内部，且设置于所述调速电机的下方，并与所述调速电机的输出轴相连接；齿轮，套设于所述传动轴的外侧，且与所述升降齿轮相啮合；第二轴承，设置于所述传动轴的上下两侧，并与所述传动轴相连接。3.根据权利要求2所述的用于激光增材制造的机械增压式冲击强化装置，其特征在于，还包括：超声冲击控制台，设置于所述外壳的外部，并与所述调速电机电连接。4.根据权利要求1所述的用于激光增材制造...
【专利技术属性】
技术研发人员：卞宏友，吴先博，刘伟军，张凯，王慧儒，李强，王蔚，张林栋，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。