[发明专利]模态宽频振动消除应力设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种振动时效装置，特别是涉及一种振动频率范围大的振动时效装置。

背景技术

振动时效处理是工程材料常用的一种消除其内部残余内应力的方法，是利用机械方法使金属构件的工件振动，在共振条件下对工件施以循环动应力，使工件内部残余的内应力和附加的振动应力的矢量和达到或超过材料屈服强度的时候，使材料发生微量的塑性变形，从而使材料内部的内应力得以松弛或重新分布而达到尺寸稳定的目的。与热时效相比，振动时效具有投资少、见效快、运行费用低和有利于环保等优点。

目前的振动时效装置都是采用具有偏心机构的激振器，使激振器和工件共振，以达到振动时效。激振器由偏心箱和高速电机组成。在振动时效过程中，激振器和工件必须刚性固定在一起，不能有丝毫松动，否则振动是无效的，起不到时效作用。目前，对于大型的工件，只需把激振器刚性固定在工件的合适位置即可，但对于小工件则根本无法将激振器和工件固定在一起。中国专利CN201470586U公开了一种振动时效装置，包括平台，激振器固定在平台的边缘，待时效处理的工件刚性固定在平台上，该装置将激振器和小工件固定在平台上，将平台作为载体，实现了激振器和小工件的共振，解决了因无法将激振器和小工件固定在一起振动而引起的无法对中小工件振动时效处理的问题。但是，采用该装置对中小型工件进行振动时效时，由于激振器振动频率不一定与固定安装有工件的平台的频率一致，也就是说，该装置难以准确的控制安装在平台上的工件的频率，从而导致中小型工件的振动时效效果并不理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单模态宽频振动消除应力设备，能够准确分析得到工件的模态频率并控制需要时效处理的工件的频率，提高中小型工件的振动时效效果。

本发明的模态宽频振动消除应力设备，其中：包括底座、直线电机、工件夹紧装置和导轨，所述直线电机固定安装在底座上，所述工件夹紧装置通过导轨安装在底座上，所述直线电机的输出轴固定连接在工件夹紧装置上，所述直线电机的输出轴的轴线与导轨平行。

所述导轨为直线导轨，导轨的固定元件固定安装在底座上，导轨的移动元件与工件夹紧装置固定连接。

所述底座上固定安装有回复装置，所述工件夹紧装置与回复装置连接，所述回复装置用于提供回复力，平衡消除导轨的非线性摩擦力。

所述回复装置为两组，对称的设置在导轨的两侧，所述回复装置的回复力方向均与导轨平行，所述回复装置的两端均通过固定支腿固定安装在底座上，在工件夹紧装置的两侧分别固定安装有一个连接支腿，两个连接支腿分别与位于导轨同侧的所述回复装置的平衡位置固定连接。

所述工件夹紧装置包括工作台和夹持定位装置，工作台用于固定夹持定位装置，夹持定位装置用于工件在工作台上的定位，将完成定位的工件紧固在工作台上。

所述回复装置为弹簧，所述连接支腿与位于导轨同侧的弹簧的中部固定连接。

所述工件夹紧装置的夹持定位装置包括第一夹块、第二夹块和第三夹块，所述第一夹块和第二夹块对称的固定安装在工作台上，所述第三夹块位于第一夹块和第二夹块之间，所述第三夹块的右侧面与第二夹块的左侧面相贴合，该贴合面从上到下向左倾斜，所述第三夹块上开设有螺栓孔，所述工作台上也开设有螺栓孔，所述第三夹块通过螺栓固定安装在工作台上，所述工作台上的螺栓孔略大于螺栓的直径。

所述工作台的前、后侧面上分别固定安装有转接架，转接架呈T字形，转接架的下端固定安装所述连接支腿，所述两个连接支腿位于两根弹簧之间，所述连接支腿、固定支腿均在同一水平面上。

所述工件夹紧装置还包括垫块，所述垫块设置在第一夹块和第三夹块之间。

所述导轨为交叉圆锥滚子直线导轨。

本发明的模态宽频振动消除应力设备与现有技术不同之处在于本发明通过直线电机驱动工件夹紧装置沿导轨做往复直线运动，将需要进行振动时效处理的工件固定安装在工件夹紧装置上，通过控制直线电机输出轴往复运动的频率和幅值，就能够直接控制工件夹紧装置的振动频率与幅值，从而能够准确的控制固定安装在其上的工件的振动频率和幅值，提高中小型工件的振动时效效果。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明模态宽频振动消除应力设备的立体图；

图2为本发明模态宽频振动消除应力设备的主视图；

图3为本发明模态宽频振动消除应力设备的俯视图；

图4为本发明模态宽频振动消除应力设备的使用状态图。