本申请公开一种复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置。该装置包括：容器，其底部设置调控底盘，所述调控底盘具有与复杂盘类构件的型廓相耦合的仿形型廓，所述容器的底部设置多个接触平面；多个高能超声换能器，其端面抵靠在所述接触平面；所述复杂盘类构件位于所述容器内腔，所述调控底盘的仿形型廓与所述复杂盘类构件的型廓形成预设厚度的间隙；所述容器内注入水膜耦合液体且液面高于预设高度后，所述预设厚度的间隙内形成水膜；所述多个高能超声换能器按照预设条件工作，形成高能声束作用在所述调控底盘，所述水膜耦合所述高能声束作用到所述复杂盘类构件，以调控其残余应力。如此，可以消减或均化复杂盘类构件的残余应力。余应力。余应力。
【技术实现步骤摘要】
复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置
[0001]本专利技术属于材料性能
，涉及复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置。
技术介绍
[0002]复杂铸造盘类轮毂在铸造成型过程中由于砂型的保温效果，存在不均匀的温度场，热集中和热扩散不均衡将导致构件内部产生残余应力。塑性加工和焊接过程不仅在构件内部和表面形成新的残余应力，同时也破坏了加工前的残余应力平衡状态。
[0003]残余应力平衡状态对铸造盘类轮毂的变厚度以及R角或者筋等部位的变形及服役可靠性有特别重要的影响。如，不同的残余应力分布状态随着结构形式、环境温度和外界载荷的变化会重新动态分布，将会引起构件的变形和开裂。
[0004]常见的残余应力的消减方法有自然时效方法、振动时效方法、热处理方法以及接触式高能超声调控方法等。自然时效方法简单有效但是耗时太长，效率低下，不适应当前的高效率制造业节奏。振动时效法通过激振器与构件产生共振，但是操作不当不仅不会减小构件的残余应力，反而容易使得构件产生疲劳现象，减小构件的使用寿命。
[0005]因此，需要开发针对任意复杂铸造盘类轮毂进行残余应力调控的装置。
技术实现思路
[0006]鉴于现有技术的以上问题，本申请提供一种复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置，可以消减或均化复杂盘类构件的残余应力，有利于减小复杂盘类构件机加工后的变形或焊接后的变形，也有利于减小盘类构件服役中的变形量。
[0007]本申请提供的复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置，包括：
[0008]容器，其底部设置调控底盘，所述调控底盘具有与复杂盘类构件的型廓相耦合的仿形型廓，所述容器的底部设置多个接触平面；
[0009]多个高能超声换能器，其对应地设置在各所述接触平面的下方，所述高能超声换能器的端面抵靠在所述接触平面；
[0010]复杂盘类构件设置在所述调控底盘的上方后，所述复杂盘类构件位于所述容器内腔，所述调控底盘的仿形型廓与所述复杂盘类构件的型廓形成预设厚度的间隙；
[0011]所述容器内注入水膜耦合液体且液面高于预设高度后，所述预设厚度的间隙内形成水膜；
[0012]所述多个高能超声换能器按照预设条件工作，形成高能声束作用在所述调控底盘，所述水膜耦合所述高能声束作用到所述复杂盘类构件，以调控其残余应力。
[0013]进一步地，还包括：安装板，其设置在所述接触平面的下方；
[0014]所述高能超声换能器利用塞打螺栓连接在所述安装板，调节塞打螺栓的预紧力，以调节所述高能超声换能器的端面抵靠在所述接触平面的压紧力。
[0015]进一步地，还包括：气缸，其设置在所述安装板的下方；
[0016]所述气缸的伸出杆与所述安装板连接；
[0017]所述伸出杆伸出时，推动所述多个高能超声换能器及所述安装板沿竖直向上移动；所述伸出杆缩回时，拉动所述多个高能超声换能器及所述安装板沿竖直向下移动。
[0018]进一步地，还包括：调压阀；所述调压阀的工作压力调整后，每个所述高能超声换能器的端面抵靠在所述接触平面的压紧力被调整，每个所述高能超声换能器的功率被调整。
[0019]进一步地，还包括：多个散热装置，每个所述散热装置对应地与每个所述高能超声换能器在其尾端连接；
[0020]每个所述散热装置设置分流本体、多路支流气管；
[0021]向所述分流本体通入压缩气体后，所述压缩气体被分流至多路所述支流气管的出口，并释放至每个所述高能超声换能器设置的陶瓷压电晶片组。
[0022]进一步地，复杂盘类构件的材质为以下任一种：金属、陶瓷、环氧树脂和塑料等。
[0023]进一步地，在复杂盘类构件的多个加工阶段，所述调控底盘的仿形型廓与所述复杂盘类构件的型廓分别形成对应的预设厚度的间隙。
[0024]进一步地，还包括：多组变幅杆；
[0025]每组所述变幅杆对应地与每个所述高能超声换能器在其首端连接，所述变幅杆的端面抵靠在所述接触平面。
[0026]进一步地，还包括：多个高能超声电源；
[0027]每个所述高能超声电源对应地与每个所述高能超声换能器电连接；
[0028]所述多个高能超声换能器按照预设条件工作，包括：
[0029]所述多个高能超声电源生成指定的激励信号，进而使得所述多个高能超声换能器形成对应的高能声束；
[0030]所述指定的激励信号为以下任一种或其组合：PWM波、三角波、锯齿波和谐波调控。
[0031]进一步地，还包括：支架，所述支架设置在工作平面；
[0032]所述容器设置于所述支架，以与所述工作平面隔离；
[0033]排液龙头，设置在所述容器的环形侧壁，以将水膜耦合液体排出；
[0034]供压气管，用于将压缩气体提供给各所述散热装置的分流本体。
[0035]本专利技术的这些和其它方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
[0036]以下参照附图来进一步说明本专利技术的各个特征和各个特征之间的联系。附图均为示例性的，一些特征并不以实际比例示出，并且一些附图中可能省略了本申请所涉及领域的惯常的且对于本申请非必要的特征，或是额外示出了对于本申请非必要的特征，附图所示的各个特征的组合并不用以限制本申请。另外，在本说明书全文中，相同的附图标记所指代的内容也是相同的。具体的附图说明如下：
[0037]图1为本申请实施例的复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置的工作示意图；
[0038]图2为本申请实施例的复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置的调控底盘及容器的示意图；
[0039]图3为本申请实施例的复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置展示有安装板及气缸的示意图；
[0040]图4为本申请实施例的复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置展示有散热装置、安装板及气缸的示意图；
[0041]图5为本申请实施例的复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置展示有塞打螺栓、安装板及换能器的示意图；
[0042]图6为本申请实施例的复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置展示有安装板、气缸及换能器的示意图；
[0043]图7为本申请实施例的复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置的散热装置的组成示意图；附图标识如下：11.环形侧壁；12.调控底盘；13A.接触平面；14.排液龙头；15.支架；21.上部轮毂；22.下部轮毂；31.高能超声换能器；32.分流本体；32A.供压气管；32B.引流段；32C.释放段；33.法兰部；33A.法兰孔；33B.下底面；41.安装板；42.通孔；43.螺纹孔；51.伸出杆；52.气缸；60.塞打螺栓；61.弹簧；62.螺栓。
具体实施方式
[0044]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种复杂盘类构件残余应力水膜耦合高能声束调控装置，其特征在于，包括：容器，其底部设置调控底盘，所述调控底盘具有与复杂盘类构件的型廓相耦合的仿形型廓，所述容器的底部设置多个接触平面；多个高能超声换能器，其对应地设置在各所述接触平面的下方，所述高能超声换能器的端面抵靠在所述接触平面；复杂盘类构件设置在所述调控底盘的上方后，所述复杂盘类构件位于所述容器内腔，所述调控底盘的仿形型廓与所述复杂盘类构件的型廓形成预设厚度的间隙；所述容器内注入水膜耦合液体且液面高于预设高度后，所述预设厚度的间隙内形成水膜；所述多个高能超声换能器按照预设条件工作，形成高能声束作用在所述调控底盘，所述水膜耦合所述高能声束作用到所述复杂盘类构件，以调控其残余应力。2.根据权利要求1所述的调控装置，其特征在于，还包括：安装板，其设置在所述接触平面的下方；所述高能超声换能器利用塞打螺栓连接在所述安装板，调节塞打螺栓的预紧力，以调节所述高能超声换能器的端面抵靠在所述接触平面的压紧力。3.根据权利要求2所述的调控装置，其特征在于，还包括：气缸，其设置在所述安装板的下方；所述气缸的伸出杆与所述安装板连接；所述伸出杆伸出时，推动所述多个高能超声换能器及所述安装板沿竖直向上移动；所述伸出杆缩回时，拉动所述多个高能超声换能器换能器及所述安装板沿竖直向下移动。4.根据权利要求3所述的调控装置，其特征在于，还包括：调压阀；所述调压阀的工作压力调整后，每个所述高能超声换能器的端面抵靠在所述接触平面的压紧力被调整，每个所述高能超声换能器的功率被调整。5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐春广，李文凯，张文君，李培禄，李涔诚，尹鹏，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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