[发明专利]超声振动辅助塑性成形装置

权利要求书

1.超声振动辅助塑性成形装置,其特征在于，它包括：机械本体、伺服电机(2)、精密光栅尺(5)、上模具(6)、上模套(7)、下模具(8)、超声变幅杆(9)、超声换能器(12)以及压力传感器(15)；

所述机械本体包括：平台底座(11)、上横梁(1)、立柱(13)、中间固定横梁(20)以及活动横梁(17)；其中，所述平台底座(11)由钢管和钢板焊接而成，两条所述立柱(13)垂直固定在所述平台底座(11)上，所述立柱(13)的顶部设有所述上横梁(1)，两条所述立柱(13)的内侧设有导轨(14)，所述精密光栅尺(5)设置在所述导轨(14)内侧，所述中间固定横梁(20)安装在两条所述导轨(14)的顶部，所述活动横梁(17)通过滑块(16)连接至所述导轨(14)；

所述伺服电机(2)安装在所述上横梁(1)中间，其主轴竖直向下并通过联轴器与滚珠丝杠(19)连接，所述联轴器通过轴承(3)连接至所述中间固定横梁(20)；滚珠螺母(4)与套筒(18)连接，所述套筒(18)的下端安装在所述活动横梁(17)上；

所述压力传感器(15)安装在所述活动横梁(17)下，上模套(7)连接上模具(6)后连接至所述压力传感器(15)；

所述超声换能器(12)安装在所述平台底座(11)上，同时与所述超声变幅杆(9)连接，所述下模具(8)安装在所述超声变幅杆(9)的上端面。

2.如权利要求1所述的超声振动辅助塑性成形装置,其特征在于，所述下模具(8)为阶梯型结构，其小端嵌入至所述超声变幅杆(9)。

3.如权利要求1或2所述的超声振动辅助塑性成形装置,其特征在于，所述下模具(8)的外圆周面设有两个水平切口。

4.如权利要求1或2所述的超声振动辅助塑性成形装置,其特征在于，所述压力传感器(15)同所述伺服电机(2)、所述精密光栅尺(5)一起构成闭环反馈系统；压制过程选择恒定压力模式或者恒定速度模式：在恒定压力模式下，所述上模具(6)以预先设定速度移动至同工件接触，之后通过闭环反馈系统保证输出压力为恒值；在恒定速度模式下，所述上模具(6)以恒定速度压制，压制过程压力变化，当压力超出设定值以后则切换为以最大压力压制的恒压模式。

5.如权利要求4所述的超声振动辅助塑性成形装置,其特征在于，所述伺服电机(2)采用PID控制。