一種超聲振動(dòng)螺紋滾壓強(qiáng)化裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種超聲振動(dòng)螺紋滾壓強(qiáng)化裝置，包括變幅桿(1)、滾壓輪(2)、擋蓋(3)、螺釘(4)和防磨襯套(5)；變幅桿(1)為圓柱狀零件，前端面設(shè)有輪子卡槽(11)和4個(gè)螺紋孔(12)；滾壓輪(2)為輪軸一體硬質(zhì)合金輪，是擠壓刀具；擋蓋(3)是圓片狀零件，上有4個(gè)通孔(31)和方孔(32)。方孔(32)為輪子的裝卡提供空間；螺釘4通過通孔(31)連接到變幅桿(1)上的螺紋孔(12)將擋蓋(3)緊固連接起來，防磨襯套(5)套在滾壓輪輪(2)的軸上，安裝在變幅桿(1)的輪子卡槽(11)中。本實(shí)用新型提供的超聲振動(dòng)螺紋滾壓強(qiáng)化裝置，綜合了超聲波傳遞效率、高負(fù)載、高耐磨性和使用壽命等因素，使得超聲能量能夠在換能器和滾壓刀具間很好的傳遞，在強(qiáng)化工藝中發(fā)揮重要的作用。
【專利說明】一種超聲振動(dòng)螺紋滾壓強(qiáng)化裝置
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種將超聲振動(dòng)應(yīng)用于螺紋滾壓強(qiáng)化的新型振動(dòng)傳遞方式及裝置。超聲振動(dòng)螺紋滾壓技術(shù)是在普通螺紋滾壓工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)滾壓輪施加超聲振動(dòng)，使?jié)L壓輪邊振動(dòng)邊滾動(dòng)的高能螺紋強(qiáng)化技術(shù)。滾壓輪與超聲換能器的連接、裝卡方式在超聲振動(dòng)螺紋滾壓技術(shù)中顯得尤為重要。其關(guān)鍵在于在保證滾壓刀具正常工作的同時(shí)又要確保超聲波能量的高效傳遞。本發(fā)明為超聲振動(dòng)螺紋滾壓技術(shù)及大載荷超聲傳振提供了一種新思路和方法。

【背景技術(shù)】
[0003]螺紋連接是一種重要的連接方式，在航空裝配和石油鉆探等方面廣泛應(yīng)用。而螺紋的自身結(jié)構(gòu)特性決定了其具有高的應(yīng)力集中系數(shù)，在高頻復(fù)雜載荷下容易在螺紋牙根部位產(chǎn)生裂紋，最終導(dǎo)致疲勞失效。常規(guī)切削加工容易在螺紋牙底部位產(chǎn)生刀紋和劃痕等表面缺陷，而此區(qū)域成為疲勞裂紋萌生和擴(kuò)展的主要根源，大大降低了構(gòu)件的整體疲勞性能。
[0004]為提高螺紋產(chǎn)品壽命，通常采用普通螺紋滾壓工藝對(duì)螺紋牙底進(jìn)行局部強(qiáng)化，并在普通材料螺紋強(qiáng)化中取得一定效果。隨著AlOO鋼等高強(qiáng)材料的大量使用，高強(qiáng)材料的螺紋強(qiáng)化問題顯得尤為突出。高強(qiáng)材料的高強(qiáng)特性，使得普通滾壓工藝難以使其產(chǎn)生足夠的塑性變形，因此對(duì)疲勞性能的改善程度十分有限。超聲振動(dòng)擠壓工藝為一種高能強(qiáng)化技術(shù)，其具有的高頻脈沖特性可細(xì)化表層組織，引入更大的表面殘余應(yīng)力，因此能有效提高試件的疲勞壽命。在超聲滾壓工藝中，滾壓刀具和超聲波發(fā)生換能器的連接和裝卡方式十分重要，既要確保刀具的正常工作，又需要保障超聲波能量傳遞到滾壓刀具，同時(shí)也要考慮刀具以及換能器的磨損和使用壽命等問題。鑒于此，發(fā)明了將超聲振動(dòng)應(yīng)用于螺紋滾壓強(qiáng)化的新型振動(dòng)傳遞裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種將超聲振動(dòng)應(yīng)用于螺紋滾壓強(qiáng)化的新型振動(dòng)傳遞方式及裝置，綜合了超聲波傳遞效率、高負(fù)載、高耐磨性和使用壽命等因素，使得超聲能量能夠在換能器和滾壓刀具間很好的傳遞，在強(qiáng)化工藝中發(fā)揮重要的作用。
[0006]本發(fā)明一種超聲振動(dòng)螺紋滾壓強(qiáng)化裝置，包括變幅桿1、滾壓輪2、擋蓋3、螺釘4和防磨襯套5 ;變幅桿I為圓柱狀零件，前端面設(shè)有輪子卡槽11和4個(gè)螺紋孔12 ;滾壓輪2為輪軸一體硬質(zhì)合金輪，是擠壓刀具；擋蓋3是圓片狀零件，上有4個(gè)通孔31和方孔32。方孔32為輪子的裝卡提供空間；螺釘4通過通孔31連接到變幅桿I上的螺紋孔12將擋蓋3緊固連接起來，防磨襯套5套在滾壓輪輪2的軸上，安裝在變幅桿I的輪子卡槽11中。防磨襯套為耐磨且硬度較大材料，它的作用是防止變幅桿的磨損。
[0007]超聲波由換能器發(fā)出，在變幅桿前端振幅最大,通過輪子卡槽與滾壓輪軸的支撐面?zhèn)鬟f給滾壓刀具，二者之間的防磨襯套不影響振動(dòng)的傳遞。而橢圓振動(dòng)超聲波能減少滾壓輪與襯套之間的摩擦，提高滾壓工藝效果，減少滾壓輪的磨損。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及功效為:
[0009]( I)滾壓刀具為軸輪一體型，換能器對(duì)滾壓輪兩端支撐，增大了接觸面積，超聲波傳遞效果較好，能實(shí)現(xiàn)大載荷傳振，且傳振穩(wěn)定性好；
[0010](2)防磨襯套可以減少換能器的磨損，且不影響超聲波能量的傳遞；
[0011](3)螺釘夾緊防磨襯套確保振動(dòng)的傳遞；
[0012](4)橢圓振動(dòng)超聲波可以減少刀具軸的磨損，增加滾壓輪的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1本發(fā)明裝置的外觀圖
[0014]圖2本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)分解圖
[0015]圖中:I變幅桿 11輪子卡槽 12.螺紋孔2滾壓輪 3擋蓋31通孔32方孔4螺釘 5防磨襯套。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0017]圖1和圖2是本裝置的整體外觀圖和結(jié)構(gòu)拆分圖。本裝置由變幅桿1、滾壓輪2、擋蓋3、螺釘4和防磨襯套5組成。變幅桿I為階梯柱狀零件，前端面設(shè)有輪子卡槽11和4個(gè)螺紋孔12。滾壓輪2為輪軸一體硬質(zhì)合金輪，是擠壓刀具。擋蓋3是圓片狀零件，上有4個(gè)通孔31和方孔32。方孔32為輪子的裝卡提供空間。螺釘4通過通孔31連接到變幅桿I上的螺紋孔12將擋蓋3緊固連接起來，防磨襯套5套在滾壓輪2的軸上，安裝在變幅桿I的輪子卡槽11中，防磨襯套為耐磨且硬度較大材料，它的作用是防止變幅桿的磨損。
[0018]超聲波由換能器發(fā)出，在變幅桿前端振幅最大,通過輪子卡槽與滾壓輪軸的支撐面?zhèn)鬟f給滾壓刀具，二者之間的防磨襯套不影響振動(dòng)的傳遞。而橢圓振動(dòng)超聲波能減少滾壓輪與襯套之間的摩擦，提高滾壓工藝效果，減少滾壓輪的磨損。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲振動(dòng)螺紋滾壓強(qiáng)化裝置，包括變幅桿(1)、滾壓輪(2)、擋蓋(3)、螺釘(4)和防磨襯套(5);變幅桿(1)為圓柱狀零件，前端面設(shè)有輪子卡槽(11)和4個(gè)螺紋孔(12)；滾壓輪(2)為輪軸一體硬質(zhì)合金輪，是擠壓刀具；擋蓋(3)是圓片狀零件，上有4個(gè)通孔(31)和方孔(32);方孔(32)為輪子的裝卡提供空間；螺釘⑷通過通孔(31)連接到變幅桿(1)上的螺紋孔(12)將擋蓋(3)緊固連接起來，防磨襯套(5)套在滾壓輪輪(2)的軸上，安裝在變幅桿(1)的輪子卡槽(11)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲振動(dòng)螺紋滾壓強(qiáng)化裝置，其特征在于:所述超聲振動(dòng)為橢圓超聲振動(dòng)，可減少滾壓輪和防磨襯套之間的摩擦。
【文檔編號(hào)】B21H3/04GK204108202SQ201420423675
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】張文光, 陳偉, 張德遠(yuǎn), 程明龍, 孫丹 申請(qǐng)人:成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司