[实用新型]高速击打单点累积成形装置

说明书

技术领域

本实用新型属于金属塑性成形技术领域，具体涉及一种高速击打单点累积成形装置。

背景技术

在现代制造领域，有很多专门用途的制件，其工作性能和效率取决于关键零部件的结构和机械性能，如航空精密齿轮、机床滚珠丝杆、汽车花键等复杂表面零件(在此统称为功能表面)。这类零件目前仍以切削加工为主，材料利用率低、能耗大，尤其是加工过程中切断了金属纤维流线，造成制件强度、疲劳寿命及耐冲击性能下降。近年来应用塑性成形工艺取代传统切削加工方法，打破材料“去除”加工原理，实现“累积”成形，已越来越受到重视。精密成形工艺使金属材料的纤维组织均匀连续分布，晶粒及组织细密，微观缺陷少，使制件的弯曲强度、接触疲劳强度和耐冲击性以及使用寿命明显提高。精密锻造及滚压技术有许多优点并且在生产中已成功应用，但这些方法的加工中，型腔(特别是上下角隅处)填充困难，因此需要大吨位设备、模具设计制造困难，特别是在高接触应力下工作，模具寿命大大降低。单点累积成形技术以其设备简单、柔性大的特点得到了关注，但现有单点累积成形主要用于薄壁件而非实体件的成形加工。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供高速击打单点累积成形装置，实现了单点累积成形在实体件上的成形加工运动，通过断续往复运动的高速击打，迫使制件表面局部金属流动产生塑性变形，从而在连续运动中不断击打产生累积效应，最终实现预定形状要求的塑性成形。

本实用新型所采用的技术方案是，一种高速击打单点累积成形装置，包括底座，以及安装在底座上的击打头、导向支架、偏心套、偏心轴和电机，偏心轴和偏心套从内到外依次固定套装在所述电机的电机主轴上，导向支架上开有与击打头同轴的轴向通孔，击打头设置在该通孔内，击打头的一端为击打端，击打头的另一端安装有滚轮，滚轮与偏心套的表面紧密接触，底座上还安装有用以实现底座轴向和径向进给运动的传动机构。

本实用新型高速击打单点累积成形装置，机床主轴带动工件高速旋转，击打头在击打动力机构的带动下做高速轴向往复运动。击打头对工件进行高速断续冲击和击打，使工件产生局部塑性变形，从而在连续运动中不断击打产生累积效应，形成预定形状要求的功能表面，获得最终成型的制件。

本实用新型的有益效果是无需模具或切削加工，通过高速单点累积成形获得高强度、高精度功能表面制件，设备吨位小、节能、成形过程柔性好。在设备小功率轻量化、过程高效率节能化、制品高质量精密化的塑性成形加工中有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型高速击打单点累积成形装置的结构示意图；

图2是图1的A-A向剖视图。

其中，1.导向支架，2.偏心套，3.偏心轴，4.电机，5.底座，6.击打头，7.工件，8.电机主轴。

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。

如图1和图2所示，本实用新型高速击打单点累积成形装置，包括底座5，以及安装在底座5上的击打头6、导向支架1、偏心套2、偏心轴3和电机4。其中，偏心轴3和偏心套2从内到外依次固定套装在电机4的电机主轴8上，导向支架1上开有与击打头6同轴的轴向通孔，击打头6设置在该通孔内，击打头6的一端为击打端，击打头6的另一端安装有滚轮，滚轮与偏心套2的表面紧密接触，底座5上还安装有用以实现该底座5轴向和径向进给运动的传动机构。

如图2所示，o1为电机主轴的回转中心，o2为偏心轴3的回转中心，偏心轴3的偏心距为e2，o3为偏心套2的回转中心，偏心套2的偏心距为e3，通过调节偏心轴3和偏心套2的回转中心位置，可改变击打头的振幅A大小，振幅A的调节范围为(e3-e2)-(e3+e2)。

本实用新型在使用前，将底座5安装在机床上，工件7的一端装夹在机床主轴上并由其带动轴向运动，工件7的另一端用机床顶尖顶紧。击打头6的击打端用来使工件7产生局部塑性变形，该击打端与工件7的表面紧密接触。偏心轴3和偏心套2由电机主轴8带动作偏心旋转运动，再通过滚轮与偏心套2的表面紧密接触以带动击打头6作高速轴向往复运动。

本实用新型的工作步骤为：

(1)在机床上安装工件7；

(2)安装击打头6；

(3)调整击打头6的振幅A，以形成高速击打单点累积成形过程中的进给要求；

(4)选择工件转速，选择击打头6的击打速度和底座5的进给转速，以形成单点累积效果，获得成型表面的结构和精度要求。