CN208099047U - 一种旋转式柔性甩打成形装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转式柔性甩打成形装置，包括卧式铣床主体，卧式铣床主体具有主轴和工作台，主轴上设置有转动机构，转动机构上设置有甩打机构，工作台上设置有工件固定机构。本实用新型一种旋转式柔性甩打成形装置，装置紧凑，结构简单，成本低廉；能够通过改变飞轮转速、钢球大小及其质量，使得工件表面形成确定的凹坑形貌，工件形成预期的形状，无数的凹坑重叠形成均匀的残余压应力层，极大程度地改善工件抗疲劳强度。

Description

一种旋转式柔性甩打成形装置

技术领域

本实用新型金属零件表面成形装置技术领域，涉及一种旋转式柔性甩打成形装置。

背景技术

金属零件切削加工后表面存在一定的微裂纹及残余拉应力，零件在交变载荷的作用下容易出现疲劳失效，为了提高该类零件的疲劳强度，切削加工后要对零件进行表面强化加工。一些大型的金属薄壁零件要满足一定的气动外形要求，例如飞机的机翼壁板，这类零件切削加工后除了进行表面强化加工，还要进行成形加工。喷丸工艺就是一种能满足上述要求的表面强化及成形工艺。

目前市场上弹丸喷丸加工设备主要有三种，包括传统的弹丸喷丸加工设备、超声喷丸装置和旋片喷丸装置。传统的弹丸喷丸加工设备是一套复杂的机电系统，涉及弹丸存储装置、弹丸加速装置(气动式、离心式或重力式等)、弹丸筛选回收装置、零件装夹运送装置、喷丸室、监控及控制系统等，设备占地面积大、费用高，难以广泛推广使用。超声喷丸装置是便携式的手持喷丸设备，但超声喷丸设备也需要一系列的超声振动发生系统、变幅装置，弹丸室或撞针保持器等，设备较复杂，费用较高。旋片喷丸装置(民用航空金属零件旋片喷丸强化工艺，MH/T 3017-2008)是一种较方便使用的手持式局部喷丸强化装置，该装置所用的弹丸尺寸较小，所产生的残余压应力较浅，难以满足薄壁零件的成形要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种旋转式柔性甩打成形装置，实现对工件表面精准高效地甩打。

本实用新型所采用的技术方案是，一种旋转式柔性甩打成形装置，包括卧式铣床主体，卧式铣床主体具有主轴和工作台，主轴上设置有转动机构，转动机构上设置有甩打机构，工作台上设置有工件固定机构。

转动机构包括杯状的飞轮，主轴穿过飞轮底面中心且通过键与飞轮连接，飞轮底面两侧均设置有轴套，轴套固定在主轴上，飞轮底面以底面中心为对称点对称设置有圆孔和槽孔，圆孔中心和槽孔中心位于同一圆周，圆孔和槽孔中均设置有与其孔径匹配的螺栓，飞轮侧壁设置有与圆孔和槽孔位置对应的通孔。

圆孔和槽孔均设置有多个，圆孔和槽孔个数相同，且圆孔和槽孔同一圆周上等距交替设置。

甩打机构包括长度相等的刚性弹簧和钢线，刚性弹簧一端连接有螺栓，刚性弹簧另一端穿过与螺栓位置对应的通孔并固定有钢球，钢线一端与螺栓连接，钢线另一端穿过与螺栓位置对应的通孔且与钢球连接，钢线被刚性弹簧包裹。

工件固定机构包括固定于工作台的底座，底座上设置有卧式铣床夹具，卧式铣床夹具与底座之间设置有力传感器。

本实用新型的有益效果是，本实用新型一种旋转式柔性甩打成形装置，装置紧凑，结构简单，成本低廉；能够通过改变飞轮转速、钢球大小及其质量，使得工件表面形成确定的凹坑形貌，工件形成预期的形状，无数的凹坑重叠形成均匀的残余压应力层，极大程度地改善工件抗疲劳强度。

附图说明

图1是本实用新型一种旋转式柔性甩打成形装置的结构示意图；

图2是本实用新型一种旋转式柔性甩打成形装置中飞轮及甩打机构的结构示意图；

图3本实用新型一种旋转式柔性甩打成形装置中工件固定机构的结构示意图。

图中，1.卧式铣床主体，2.主轴，3.工作台，4.键，5.飞轮，6.轴套，7.圆孔，8.槽孔，9.通孔，10.刚性弹簧，11.钢线，12.钢球，13.底座，14.卧式铣床夹具，15.力传感器，16.螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型一种旋转式柔性甩打成形装置，如图1所示，包括卧式铣床主体1，卧式铣床主体1具有主轴2和工作台3，主轴2上设置有转动机构，转动机构上设置有甩打机构，工作台3上设置有工件固定机构。

转动机构包括杯状的飞轮5，主轴2穿过飞轮5底面中心且通过键4与飞轮5连接，飞轮5底面两侧均设置有轴套6，轴套6固定在主轴2上，飞轮5底面以底面中心为对称点对称设置有圆孔7和槽孔8，圆孔7和槽孔8均设置有多个，圆孔7和槽孔8个数相同，且圆孔7中心和槽孔8中心位于同一圆周，圆孔7和槽孔8在同一圆周上等距交替设置，,圆孔7和槽孔8中均设置有与其孔径匹配的螺栓16，飞轮5侧壁设置有与圆孔7和槽孔8位置对应的通孔9。

如图2所示，甩打机构包括长度相等的刚性弹簧10和钢线11，刚性弹簧10一端连接有螺栓16，刚性弹簧10另一端穿过与螺栓16位置对应的通孔9并固定有钢球12，钢线11一端与螺栓连接，钢线11另一端穿过与螺栓16位置对应的通孔9且与钢球12连接，钢线11被刚性弹簧10包裹。

如图3所示，工件固定机构包括固定于工作台的底座13，底座13上设置有卧式铣床夹具14，卧式铣床夹具14与底座13设置有力传感器15。

本实用新型一种旋转式柔性甩打成形装置的工作过程具体如下：

将需要甩打的工件利用卧式铣床夹具14固定，移动工作台3，使工件位于转动机构下方且处于加工初始位置，开启机床1，设定主轴2转速，主轴2转动，进一步带动飞轮5转动，由于飞轮5的转动钢球12被甩动并击打工件表面，通过刚性弹簧10的作用，钢球12在击打工件表面后复位，并且钢线11不会发生缠绕，然后开始第二次、第三次和更多次的击打，在主轴2转动过程中移动工作台3以使工件移动，在工件表面形成甩打轨迹，完成甩打后关闭卧式铣床主体1，取出甩打后的工件。

通过上述方式，本实用新型一种旋转式柔性甩打成形装置，装置紧凑，结构简单，成本低廉；能够通过改变飞轮5转速、钢球12大小及其质量，使得工件表面形成确定的凹坑形貌，工件形成预期的形状，无数的凹坑重叠形成均匀的残余压应力层，极大程度地改善工件抗疲劳强度。

Claims (5)

1.一种旋转式柔性甩打成形装置，其特征在于，包括卧式铣床主体(1)，所述卧式铣床主体(1)具有主轴(2)和工作台(3)，所述主轴(2)上设置有转动机构，所述转动机构上设置有甩打机构，所述工作台(3)上设置有工件固定机构。

2.根据权利要求1所述的一种旋转式柔性甩打成形装置，其特征在于，所述转动机构包括杯状的飞轮(5)，所述主轴(2)穿过飞轮(5)底面中心且通过键(4)与飞轮(5)连接，飞轮(5)底面两侧均设置有轴套(6)，所述轴套(6)固定在主轴(2)上，所述飞轮(5)底面以底面中心为对称点对称设置有圆孔(7)和槽孔(8)，所述圆孔(7)中心和槽孔(8)中心位于同一圆周，所述圆孔(7)和槽孔(8)中均设置有与其孔径匹配的螺栓(16)，所述飞轮(5)侧壁设置有与圆孔(7)和槽孔(8)位置对应的通孔(9)。

3.根据权利要求2所述的一种旋转式柔性甩打成形装置，其特征在于，所述圆孔(7)和槽孔(8)均设置有多个，所述圆孔(7)和槽孔(8)个数相同，且所述圆孔(7)和槽孔(8)在同一圆周上等距交替设置。

4.根据权利要求2或3所述的一种旋转式柔性甩打成形装置，其特征在于，所述甩打机构包括长度相等的刚性弹簧(10)和钢线(11)，所述刚性弹簧(10)一端连接有螺栓(16)，所述刚性弹簧(10)另一端穿过与螺栓(16)位置对应的通孔(9)并固定有钢球(12)，所述钢线(11)一端与螺栓(16)连接，所述钢线(11)另一端穿过与螺栓(16)位置对应的通孔(9)且与钢球(12)连接，所述钢线(11)被刚性弹簧(10)包裹。

5.根据权利要求1所述的一种旋转式柔性甩打成形装置，其特征在于，所述工件固定机构包括固定于工作台(3)的底座(13)，所述底座(13)上设置有卧式铣床夹具(14)，所述卧式铣床夹具(14)与底座(13)之间设置有力传感器(15)。