[实用新型]一种内孔表面的可调反射式超声喷丸强化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及零件表面强化设备技术领域，具体涉及一种内孔表面的反射式超声喷丸强化装置。

背景技术

航空发动机盘轴类零件包括：涡轮盘、压气机叶盘、轴承、齿轮盘等，在发动机运行过程中通常需要承受高周疲劳载荷。为提高此类零件的抗疲劳强度，一般采用表面强化工艺进行强化处理。

喷丸强化是本领域中最为常见的表面强化工艺，传统的喷丸设备主要有两种气动式喷丸机和离心式抛丸机，气动式喷丸机是由空气压缩机供给压缩空气，压缩空气通过喷枪时造成负压将喷丸吸入并高速喷出喷嘴，形成喷丸流喷射到零件表面。离心式喷丸机是通过叶轮的离心力将丸粒甩到金属表面，利用钢丸对金属表面的冲击作用使零件表面硬化。但是无论是气动式喷丸机和离心式抛丸机均存在着以下问题：

1.喷丸使用量大，喷丸通常采用切丝、石英砂、铸钢丸等易于加工获得的材料，而这种喷丸的表面质量无法保证，喷丸时易损伤零件表面，使零件的粗糙度增大，此外，传统的喷丸设备只能针对零件的大面积处进行强化，对零件的内孔孔壁的强化效果较差。

2.传统的喷丸设备工作过程中，由于喷丸的冲击速度较大(一般可达20-100m/s)，大量喷丸的高速碰撞摩擦零件表面，会在工作区域产生大量粉尘和噪声，污染工作环境。

3.传统的喷丸设备通常使用空气压缩设备或者旋转离心设备，设备体积大，功率大，能耗高，不利于节能减排。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种内孔表面的反射式超声喷丸强化装置，用以解决现有的抛丸机存在喷丸用量大、环境污染大、能耗高、占用空间和对零件内孔强化效果差的问题。

为实现上述目的，本实用新型方提供一种内孔表面的可调反射式超声喷丸强化装置，所述超声喷丸强化装置包括反射组件、工作台和超声振动头，所述工作台上设置有定位孔，具有贯穿孔的待加工零件通过固定件固定在所述工作台上，所述待加工零件的贯穿孔与定位孔对应，以使所述超声振动头穿过定位孔后从贯穿孔的下端口进入贯穿孔并与贯穿孔间隙配合，所述反射组件包括凸件、支撑盖和调节螺杆，所述支撑盖固定在所述待加工零件的上方并将贯穿孔的上端口封堵，支撑盖、待加工零件以及超声振动头三者围成一个封闭的腔体，所述支撑盖上设置有内部具有螺纹的调节孔，所述调节螺杆安装在所述调节孔中并与调节孔螺纹配合，所述凸件位于腔体内并与所述调节螺杆的前端连接，所述凸件的下端向下凸起。

优选的，所述凸件的材质为高硬度合金钢，所述凸件的下端呈圆柱体，所述凸件的下端呈倒置的圆锥体、棱锥体或圆台体，所述凸件下端的锥度为45°。

优选的，所述定位孔和贯穿孔均为圆形孔。

优选的，所述喷丸的直径不小于0.5mm。

优选的，所述定位孔与超声振动头壳体之间的间隙小于0.5mm。

优选的，所述待加工零件的贯穿孔的孔径大于超声振动头壳体的外径，所述贯穿孔与超声振动头壳体之间的间隙小于0.5mm。

优选的，所述超声振动头的振幅范围为10-120μm，所述超声振动头的振动频率为20kHz±500Hz。

本实用新型具有如下优点：本实用新型的内孔表面的超声喷丸强化装置具有耗能小、节省空间、环境污染低、喷丸用量少以及对零件内孔面的强化效果好的优点。

附图说明

图1为本实用新型内孔表面的超声喷丸强化装置分解状态下的结构示意图。

图2为本实用新型反射组件分解状态下的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中内孔表面的超声喷丸强化装置的侧视剖面结构示意图。

图4为本实用新型实施例2中内孔表面的超声喷丸强化装置的侧视剖面结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1