[实用新型]一种适用于消除粉末压制体应力的超声振动时效装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及应力消除技术领域，具体涉及一种适用于消除粉末压制体应力的超声振动时效装置。

背景技术

金属构件经过焊接、铸造、锻造、机械加工等工艺过程，引起内部晶格形变，必然会产生残余应力，极大地降低构件的极限强度和疲劳强度，甚至会产生裂纹和脆性断裂，而且在加工及使用中由于残余应力的松弛，使零件产生变形，大大地影响了构件的尺寸、位置精度和整机性能，降低这种内应力目前主要通过时效的方法；同样的，粉末压制体加工的过程中也会产生应力，由于，粉末压制体与金属构件的应力不同，所以，针对金属构件的应力消除装置未必能适应粉末压制体，另外，由于粉末压制体自身的特性，其往往具有多方向的应力。

发明内容

针对如何消除粉末压制体应力，本申请提供一种适用于消除粉末压制体应力的超声振动时效装置，包括振动基架、振动平台、多个超声波换能器和信号发生器；

振动平台水平设置于振动基架的顶部，多个超声波换能器竖向阵列排布于振动基架内，且，多个超声波换能器的输出轴分别接触至振动平台的底面；

信号发生器用于分别向各个超声波换能器提供激振频率，并用于对各个超声波换能器发射的超声波的相位、频率和幅度进行调控。

一种实施例中，超声波换能器可拆卸安装于振动基架内。

一种实施例中，超声波换能器的类型为磁致伸缩换能器或压电陶瓷换能器，且，磁致伸缩换能器可拆卸更换为压电陶瓷换能器，或者，压电陶瓷换能器可拆卸更换为磁致伸缩换能器。

一种实施例中，振动平台的上表面设有用于安装粉末压制体的安装孔阵列。

一种实施例中，还包括限位部，限位部包括限位支架和限位缓冲器，限位支架呈匸型；

限位支架的底边框的自由端固定连接于振动基架的外侧壁，限位支架的顶边框位于振动平台的上方；

限位缓冲器设置于限位支架的顶边框的内壁，并与振动平台的上下相对。

一种实施例中，还包括承载板，承载板固定设置于振动平台的底部，超声波换能器的输出轴接触至承载板的底面。

一种实施例中，信号发生器包括采样电路、功率控制电路和相位控制电路；

采样电路用于采集超声波换能器输入端的电压和电流；

功率控制电路用于控制电压或电流以控制超声波换能器输出稳定功率；

相位控制电路用于对电压和电流的相位进行调整以控制超声波换能器工作于谐振频率点。

一种实施例中，信号发生器还包括频率调制电路，频率调制电路用于将激振频率调制成高频和低频相间的激振频率。

依据上述实施例的超声振动时效装置，由于将多个超声波换能器阵列排布于振动基架内，信号发生器分别向各个超声波换能器提供激振频率，超声波换能器通过振动平台对粉末压制体进行超声振动，通过阵列式振动能消除粉末压制体多个方向的应力，而且，通过对超声波的相位、频率和幅度进行调控，能对不同方向的应力具有针对性的消除。

进一步，能针对粉末压制体的不同类型，选择与其相适应的超声波换能器，如，由原来的磁致伸缩换能器可拆卸更换为压电陶瓷换能器，或者，由原来的压电陶瓷换能器可拆卸更换为磁致伸缩换能器，以解决现有超声振动时效装置功能单一的问题。

进一步，通过对超声波换能器的电压或电流进行控制，以使其输出稳定功率，同时，还对其电压和电流进行相位控制，以使其始终工作于谐振频率点。

进一步，通过对超声波换能器的激振频率调制成高频和低频相间，使超声波换能器能从宏观和微观上对粉末压制体进行应力消除。

附图说明

图1为超声振动时效装置示意图；

图2为振动平台结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本例提供一种适用于消除粉末压制体应力的超声振动时效装置，其结构图如图1所示，包括振动基架1、振动平台2、多个超声波换能器3和信号发生器4。

其中，振动平台2通过连接板5水平设置于振动基架1的顶部，多个超声波换能器3竖向阵列排布于振动基架1内，且各个超声波换能器3的输出轴分别接触至振动平台2的底面。