[发明专利]一种振幅调节装置及方法

说明书

本发明涉及振动辅助塑性加工领域，公开了一种振幅调节装置及方法。本发明的振幅调节装置，机架的上表面设有支承柱，支承柱穿套在起振板上，起振板上表面及振动输出台下表面设有活动轴承座，活动轴承座转动连接支承轴，支承轴转动连接连杆，连杆转动连接定位轴，支承柱与导杆滑动连接，弹簧套在导杆上，导杆另一端与导杆座固定连接；其振幅调节方法是利用杠杆原理来实现振幅的调节，通过固定定位轴的位置，起振板的振幅被连杆放大或缩小到振动输出台，将定位轴与连杆转动连接的位置进行定量化设计，即可实现振幅的定量化调节，能够应用于大负载的振动辅助加工。本发明的机械结构紧凑、形式简单、成本低、易维修、易操作及可靠性高。

技术领域

本发明属于振动辅助塑性加工领域，具体是一种振幅调节装置及方法。

背景技术

振动塑性加工是将振动引入塑性成形领域发展而来的一门新兴边缘交叉学科，振动场与塑性力场的耦合能够使金属流动更加均匀、降低成形力、降低摩擦力、提高材料的成形极限和表面质量，有望使成形件兼具高尺寸精度与高组织性能，实现高端装备零件的成形、成性一体化制备。振动塑性加工技术在难变形金属的成形加工中具有较大的优势。然而，由于金属塑性成形变形抗力大，特别是大型零件的制备，振动的有效添加是关键，因此，振动辅助塑性成形加工技术应用的激振器具有满足输出大功率、小振幅的振动，且振幅可调的特点，目前机械式激振器在满足输出大功率的条件下振动的振幅不能调节或很难调节，所以设计一种能承受大负载的同时，可以精确调节振幅的装置具有十分重要的意义。

振幅调节装置是附加在某些振动设备上用以调节振幅的装置。考虑到造价、体积和精确调节等因素，将设计一种纯机械式的振幅调节装置，通过利用杠杆原理将振幅放大或缩小实现振幅的调节。

发明内容

本发明的目的在于克服现有激振装置难以应用于大负载、小振幅的不足，提供了一种振幅调节装置。

本发明的技术方案为：包括机架，机架的上表面设有支承柱，支承柱穿套在起振板上，起振板侧边与旋转杆螺纹连接，旋转杆内端连接顶块，外端连接手轮，起振板上表面及振动输出台下表面设有活动轴承座，活动轴承座转动连接支承轴，支承轴转动连接连杆，连杆转动连接定位轴，定位轴转动连接支承柱，支承柱上端与导杆滑动连接，弹簧套在导杆上，导杆上端固定连接于导杆座，起振板及振动输出台两端设有挡板。

进一步的，所述的顶块设有滑槽。

进一步的，所述的起振板上表面有滑槽，活动轴承座在滑槽内做往复运动，滑槽的数量为偶数且对称布置在起振板上，滑槽的两端设有挡板，防止活动轴承座脱轨。

进一步的，所述的连杆中间轴孔的数量与位置可进行定量化设计，连杆两端转动连接于支承轴，中间的轴孔与定位轴连接，连杆的数量为偶数，在定位轴两端依次交叉排列，连杆于定位轴上形成中心对称。

进一步的，所述的支承柱中间的轴孔数量与位置可进行定量化设计，上端设有与端面垂直的孔，支承柱的数量不限并对称均布布置在机架上。

进一步的，所述的弹簧、导杆以及导杆座的组合安装在支承柱上可有可无但所有的支承柱中至少有一个要设有该组合。

进一步的，所述的振动输出台下表面设有滑槽，滑槽内设有活动轴承座，在滑槽的两端设有挡板，防止活动轴承座脱轨。

本发明通过上述振幅调节装置实现振幅调节的方法为：当调节振幅前，先确定需要放大和缩小的倍数，再选好连杆中间的孔与定位轴连接，再根据连杆的长度选好支承柱中间的轴孔与定位轴连接，安装好装置；在调节振幅启动时，旋转手轮使顶块与起振板分离，起振板开始在竖直方向上做往复运动，带动下面的活动轴承座与支承轴在水平方向上做往复运动，连杆绕着定位轴转动，通过连杆传递振动，使上面的活动轴承座与支承轴在水平方向上做往复运动，带动振动输出台在竖直方向上做往复运动，此时起振板上的振幅通过连杆将会被放大或缩小到振动输出台上起到调节振幅的大小的目的。