[发明专利]一种异形通孔内表面强化装置

说明书

本发明提供了一种异形通孔内表面强化装置，包括：空化喷丸系统，空化喷丸系统包括容器、活塞、驱动机构、高压蓄能器和高压软管，活塞设置于容器内，驱动机构用于驱动活塞上下运动，容器安装于工件上，活塞、容器以及工件之间形成溶液腔，容器的底部敞口，高压蓄能器通过高压软管与工件上的异形通孔底部连通；磨料搅拌输送系统，与溶液腔连通，向溶液腔内输送磨料；及混合流体介质输送系统，与溶液腔连通，包括水箱、泵和电磁换向阀，水箱与高压软管连接，电磁换向阀设置于水箱与高压软管之间的管路上，泵的一端与水箱连通，泵的另一端与溶液腔连通，本发明通过空化产生的空泡溃灭冲击波，对带有复杂异形通孔零部件的内表面进行强化。

技术领域

本发明涉及加工技术领域，尤其涉及一种异形通孔内表面强化装置。

背景技术

随着智能装备制造业快速发展，增材制造技术越来越多的出现在人们视线中。增材制造技术，俗称3D打印。融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术，其制造速度优势在复杂零部件上尤为凸显。

增材制造工艺因机械设备精度、制造方法及稳定性等问题，不可避免会出现的零件表面粗糙无法满足极端环境使用的问题，是此技术快速发展所必须面对的一个难题，尤其对于一些金属增材制造零部件，其内孔复杂不规则，却起着不可或缺的作用，如泵组中内孔的粗糙程度及表面综合力学性能严重影响着泵、阀的使用寿命，影响设备持续有效工作。

目前在内孔表面强化处理的技术主要有机械抛丸、超声喷丸、激光喷丸技术等，但这些技术只能用于加工一些径深比较大的规则孔，对于在增材制造中常常出现的径深比小、复杂异形孔难以进行内表面强化加工。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种异形通孔内表面强化装置，通过空化产生的空泡溃灭冲击波，对金属增材制造加工的带有复杂异形通孔零部件的内表面进行强化。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种异形通孔内表面强化装置，包括：

空化喷丸系统，所述空化喷丸系统包括容器、活塞、驱动机构、高压蓄能器和高压软管，所述活塞设置于所述容器内，所述驱动机构与所述活塞的活塞杆连接，用于驱动所述活塞上下运动，所述容器安装于工件上，所述活塞、所述容器以及工件之间形成溶液腔，所述容器的底部敞口，使得所述溶液腔与工件上的异形通孔顶部连通，所述高压蓄能器通过所述高压软管与工件上的异形通孔底部连通；

磨料搅拌输送系统，与所述溶液腔连通，向所述溶液腔内输送磨料；及

混合流体介质输送系统，与所述溶液腔连通，包括水箱、泵和电磁换向阀，所述水箱与所述高压软管连接，所述电磁换向阀设置于所述水箱与所述高压软管之间的管路上，所述泵的一端与所述水箱连通，所述泵的另一端与所述溶液腔连通。

进一步地，所述磨料搅拌输送系统包括磨料流量开关、料桶、第三电机和搅拌叶片，所述搅拌叶片设置于所述料桶内，所述第三电机驱动所述搅拌叶片旋转，所述料桶与所述溶液腔连通，所述磨料流量开关设置于所述料桶与所述溶液腔连接的管路上。

进一步地，所述活塞上设有线圈，所述线圈与电源连接。

进一步地，所述驱动机构包括齿轮和第一电机，所述第一电机驱动所述齿轮转动，所述活塞杆的顶端设有与所述齿轮相啮合的齿条。

进一步地，所述活塞与所述容器的内壁之间设有第一密封圈。

进一步地，所述容器的底端面与工件之间设有第二密封圈。

进一步地，所述混合流体介质输送系统还包括压力表，所述压力表设置于所述泵和所述容器之间的管路上。