[实用新型]一种振动与蠕变时效复合成形的专用装置

说明书

本实用新型公开了一种振动与蠕变时效复合成形的专用装置，主要包括专用温控箱、模具、支架、固定机构、传振装置、激振器和激振控制仪。所述专用温控箱安放于支架的橡胶垫上，专用温控箱上设有一时温控制器；所述模具安放于专用温控箱内的载物台上，载物台通过支撑杆与支撑板连接；所述激振器安装在固定机构上，所述传振装置通过传振杆实现将振动控制仪发出的振动信号向模具的传递。本实用新型在蠕变时效成形中引入振动，是一种振动与蠕变时效巧妙结合的成形装置，可最大程度地释放金属构件中的残余应力。本装置能实现构件振动与蠕变成形的顺序单步及同步操作实验，具有重量轻、体积小、功能多、操作简单等特点，适用于科研实际。

技术领域

本实用新型属于机械加工领域，具体涉及一种振动与蠕变时效复合成形的专用装置。

背景技术

随着科技不断发展和经济迅速提高，金属构件被广泛应用于汽车、高铁、船舶、航空航天等领域上，而航空对金属构件的性能要求最为严格，尤其是薄板件或大型整体壁板上；机械加工过程中，飞机的大型金属构件会发生回弹超标、应力不均、变形难以控制等一系列问题，从而造成巨大的经济损失与安全隐患，这些问题主要由材料内部的残余应力大小和分布不均匀引起的；工业上，消除残余应力的传统方法为先蠕变成形后振动或先振动后蠕变成形的单步顺序操作法。

蠕变时效成形后的金属构件虽然具有残余应力小、抗疲劳性能强、工艺可重复性好等优点，但是仍然存在蠕变时间长、效率低、回弹量大等缺点；振动具有降低能耗、释放残余应力、提高构件的尺寸稳定性能力等优点，但单步顺序操作法施加的振动不能完全释放金属构件内的残余应力，通常工业上，其消除率只能达到30%-50%；因此，先蠕变成形后振动或先振动后蠕变成形都具有二次应力不易控制与消除的缺点，不仅浪费大量人力物力，还无法最大程度地释放金属构件内的残余应力，也无法解决内应力分布不均、成形精度低、时效时间长等问题。

本实用新型提供一种振动与蠕变时效复合成形的专用装置，用于实现在蠕变时效成形过程中对金属构件进行振动的应力均化法，也可实现蠕变时效和振动复合成形的同步处理。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种振动与蠕变时效复合成形的专用装置，该装置将蠕变时效成形与振动巧妙结合，实现对金属构件蠕变时效成形的同时引入振动，并最大程度释放掉金属构件中的残余应力、提高金属构件的成形精度和缩短蠕变时效成形时间。

本实用新型为解决上述的技术方案是，提供一种振动与蠕变时效复合成形的专用装置，主要包括专用温控箱、模具、支架、固定机构、传振装置、激振器和激振控制仪。所述专用温控箱安置于支架的橡胶垫上，专用温控箱上设有一时温控制器；所述模具安放于专用温控箱内的载物台上，载物台通过支撑杆与支撑板连接，支撑板安装在支架上，支架上设有一固定机构；所述激振器安装在固定机构上。

进一步，所述专用温控箱通过调节时温控制器来监控金属构件蠕变时效成形过程中的温度与时间，专用温控箱底部设有五个等直径的通孔一,通孔一的直径略大于支撑杆和传振杆的直径。

进一步，所述支架上设有八个橡胶垫，置于四个橡胶垫上的专用温控箱不与支架直接接触，实现微振动的激振器对专用温控箱的减振与保护作用。

进一步，所述的固定机构包括固定圈、侧板和角钢，激振器安放于固定圈内，固定圈通过螺栓组件与侧板螺接，侧板安装在角钢上。

进一步，所述传振装置包括载物台、传振杆、支撑杆和支撑板，载物台设有一个螺纹孔与四个通孔二，支撑板设有五个通孔二，传振杆的一端穿过螺纹孔实现与载物台的螺接，传振杆的另一端穿过通孔二实现与激振器的直接接触，传振杆将激振器发出的激振频率传送到专用温控箱内的载物台上。

进一步，所述激振器的一端通过调节固定装置实现与传振杆的紧密接触，装配后的激振器与传振杆在Z方向保持竖直，激振器的另一端与激振控制仪连接，激振器将激振控制仪发出的电脉冲信号转换为激振频率并输出给传振杆。