[发明专利]一种超声强化矫形装置

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及表面强化及矫形技术领域，更具体地说，涉及一种超声强化矫形装置。

背景技术

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。

发明内容

有鉴于此，本发明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，本发明提供如下技术方案：

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。