本发明专利技术提供了一种异形通孔内表面强化装置，包括：空化喷丸系统，空化喷丸系统包括容器、活塞、驱动机构、高压蓄能器和高压软管，活塞设置于容器内，驱动机构用于驱动活塞上下运动，容器安装于工件上，活塞、容器以及工件之间形成溶液腔，容器的底部敞口，高压蓄能器通过高压软管与工件上的异形通孔底部连通；磨料搅拌输送系统，与溶液腔连通，向溶液腔内输送磨料；及混合流体介质输送系统，与溶液腔连通，包括水箱、泵和电磁换向阀，水箱与高压软管连接，电磁换向阀设置于水箱与高压软管之间的管路上，泵的一端与水箱连通，泵的另一端与溶液腔连通，本发明专利技术通过空化产生的空泡溃灭冲击波，对带有复杂异形通孔零部件的内表面进行强化。
【技术实现步骤摘要】
一种异形通孔内表面强化装置
本专利技术涉及加工
，尤其涉及一种异形通孔内表面强化装置。
技术介绍
随着智能装备制造业快速发展，增材制造技术越来越多的出现在人们视线中。增材制造技术，俗称3D打印。融合了计算机辅助设计、材料加工与成型技术、以数字模型文件为基础，通过软件与数控系统将专用的金属材料、非金属材料以及医用生物材料，按照挤压、烧结、熔融、光固化、喷射等方式逐层堆积，制造出实体物品的制造技术，其制造速度优势在复杂零部件上尤为凸显。增材制造工艺因机械设备精度、制造方法及稳定性等问题，不可避免会出现的零件表面粗糙无法满足极端环境使用的问题，是此技术快速发展所必须面对的一个难题，尤其对于一些金属增材制造零部件，其内孔复杂不规则，却起着不可或缺的作用，如泵组中内孔的粗糙程度及表面综合力学性能严重影响着泵、阀的使用寿命，影响设备持续有效工作。目前在内孔表面强化处理的技术主要有机械抛丸、超声喷丸、激光喷丸技术等，但这些技术只能用于加工一些径深比较大的规则孔，对于在增材制造中常常出现的径深比小、复杂异形孔难以进行内表面强化加工。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种异形通孔内表面强化装置，通过空化产生的空泡溃灭冲击波，对金属增材制造加工的带有复杂异形通孔零部件的内表面进行强化。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种异形通孔内表面强化装置，包括：空化喷丸系统，所述空化喷丸系统包括容器、活塞、驱动机构、高压蓄能器和高压软管，所述活塞设置于所述容器内，所述驱动机构与所述活塞的活塞杆连接，用于驱动所述活塞上下运动，所述容器安装于工件上，所述活塞、所述容器以及工件之间形成溶液腔，所述容器的底部敞口，使得所述溶液腔与工件上的异形通孔顶部连通，所述高压蓄能器通过所述高压软管与工件上的异形通孔底部连通；磨料搅拌输送系统，与所述溶液腔连通，向所述溶液腔内输送磨料；及混合流体介质输送系统，与所述溶液腔连通，包括水箱、泵和电磁换向阀，所述水箱与所述高压软管连接，所述电磁换向阀设置于所述水箱与所述高压软管之间的管路上，所述泵的一端与所述水箱连通，所述泵的另一端与所述溶液腔连通。进一步地，所述磨料搅拌输送系统包括磨料流量开关、料桶、第三电机和搅拌叶片，所述搅拌叶片设置于所述料桶内，所述第三电机驱动所述搅拌叶片旋转，所述料桶与所述溶液腔连通，所述磨料流量开关设置于所述料桶与所述溶液腔连接的管路上。进一步地，所述活塞上设有线圈，所述线圈与电源连接。进一步地，所述驱动机构包括齿轮和第一电机，所述第一电机驱动所述齿轮转动，所述活塞杆的顶端设有与所述齿轮相啮合的齿条。进一步地，所述活塞与所述容器的内壁之间设有第一密封圈。进一步地，所述容器的底端面与工件之间设有第二密封圈。进一步地，所述混合流体介质输送系统还包括压力表，所述压力表设置于所述泵和所述容器之间的管路上。进一步地，所述磨混合流体介质输送系统还包括单向阀，所述单向阀设置于所述泵和所述述容器之间的管路上。进一步地，所述混合流体介质输送系统还包括滤油器，所述滤油器设置于所述水箱和所述泵之间的管路上。进一步地，还包括控制单元，所述磨料流量开关、所述第三电机、所述线圈、所述压力表、所述泵和所述第一电机均与所述控制单元连接。本专利技术的有益效果：本专利技术通过活塞往复运动，不断改变溶液腔的密封液体体积，在活塞突然上移，溶液腔的内溶液体积瞬间增大时，其压力会降低至饱和蒸汽压以下，形成空化现象；在活塞下移，密封体积减小时，溶液的压力增加，促使空泡溃灭，空泡溃灭时会产生约为4×104～6×104MPa的高压冲击波、100～400m/s的高速微射流，从而实现利用空化泡溃灭能产生的冲击波，高速微流协同磨粒对复杂异形孔内表面进行喷丸强化，强化效果更好。附图说明图1为根据本专利技术实施例的一种异形通孔内表面强化装置的结构示意图；图2为图1中齿轮和第一电机的示意图；图3为图1中搅拌叶片和第三电机的示意图。附图标记：1-活塞，2-齿轮，3-第一电机，4-压盖，5-线圈，6-第一密封圈，7-单向阀，8-压力表，9-齿轮泵，10-第二电机，11-滤油器，12-水箱，13-电磁换向阀，14-高压蓄能器，15-工件，16-第二密封圈，17-磨料流量开关，18-料桶，19-第三电机，20-搅拌叶片，22-底座，23-螺杆，24-螺母。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面首先结合附图具体描述根据本专利技术实施例的一种异形通孔内表面强化装置。请参阅图1至图3，根据本专利技术实施例的一种异形通孔内表面强化装置，包括空化喷丸系统、磨料搅拌输送系统、混合流体介质输送系统和控制单元。具体地，如图1所示，空化喷丸系统包括底座22、容器4、活塞1、驱动机构、高压蓄能器14和高压软管。驱动机构包括齿轮2和第一电机3，第一电机3用于驱动所述齿轮2转动，具体可将齿轮2安装于一转动轴上，并使该转动轴与第一电机3的电机轴通过联轴器连接。容器4的顶端和底端均开口，活塞1设置于容器4内，并与容器4的内壁相配合。活塞1的顶端设有与所述齿轮2相啮合的齿条，通过第一电机3驱动，使得齿轮2转动，齿轮2带动齿条上下运动，从而实现活塞1在容器4内上下运动。工件15设置于底座22上，容器4放置于工件15上，活塞1与容器4的内壁之间设有第一密封圈6，容器4底壁与工件15之间设有第二密封圈16。活塞1、所述容器4以及工件15之间形成溶液腔，工件15内的异形通孔上下贯通，使得异形通孔的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种异形通孔内表面强化装置，其特征在于，包括：/n空化喷丸系统，所述空化喷丸系统包括容器(4)、活塞(1)、驱动机构、高压蓄能器(14)和高压软管，所述活塞(1)设置于所述容器(4)内，所述驱动机构与所述活塞(1)的活塞杆连接，用于驱动所述活塞(1)上下运动，所述容器(4)安装于工件(15)上，所述活塞(1)、所述容器(4)以及工件(15)之间形成溶液腔，所述容器(4)的底部敞口，使得所述溶液腔与工件(15)上的异形通孔顶部连通，所述高压蓄能器(14)通过所述高压软管与工件(15)上的异形通孔底部连通；/n磨料搅拌输送系统，与所述溶液腔连通，向所述溶液腔内输送磨料；及/n混合流体介质输送系统，与所述溶液腔连通，包括水箱(12)、泵(9)和电磁换向阀(13)，所述水箱(12)与所述高压软管连接，所述电磁换向阀(13)设置于所述水箱(12)与所述高压软管之间的管路上，所述泵(9)的一端与所述水箱(12)连通，所述泵(9)的另一端与所述溶液腔连通。/n
【技术特征摘要】
1.一种异形通孔内表面强化装置，其特征在于，包括：
空化喷丸系统，所述空化喷丸系统包括容器(4)、活塞(1)、驱动机构、高压蓄能器(14)和高压软管，所述活塞(1)设置于所述容器(4)内，所述驱动机构与所述活塞(1)的活塞杆连接，用于驱动所述活塞(1)上下运动，所述容器(4)安装于工件(15)上，所述活塞(1)、所述容器(4)以及工件(15)之间形成溶液腔，所述容器(4)的底部敞口，使得所述溶液腔与工件(15)上的异形通孔顶部连通，所述高压蓄能器(14)通过所述高压软管与工件(15)上的异形通孔底部连通；
磨料搅拌输送系统，与所述溶液腔连通，向所述溶液腔内输送磨料；及
混合流体介质输送系统，与所述溶液腔连通，包括水箱(12)、泵(9)和电磁换向阀(13)，所述水箱(12)与所述高压软管连接，所述电磁换向阀(13)设置于所述水箱(12)与所述高压软管之间的管路上，所述泵(9)的一端与所述水箱(12)连通，所述泵(9)的另一端与所述溶液腔连通。
2.根据权利要求1所述的异形通孔内表面强化装置，其特征在于，所述磨料搅拌输送系统包括磨料流量开关(17)、料桶(18)、第三电机(19)和搅拌叶片(20)，所述搅拌叶片(20)设置于所述料桶(18)内，所述第三电机(19)驱动所述搅拌叶片(20)旋转，所述料桶(18)与所述溶液腔连通，所述磨料流量开关(17)设置于所述料桶(18)与所述溶液腔连接的管路上。
3.根据权利要求2所述的异形通孔内表面强化装置，其特征在于，所述活塞(1)上设有线圈(...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭玉琴，陈占富，李富柱，杨艳涛，陆铭，张宇洋，陈静，段梦思，郭俊，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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