[發明專利]一種用于粉末冶金燒結材料表面致密化的滾壓工具

有效

• 申請號: 201410069043.5
• 申請日: 2014-02-27
• 公開（公告）號: CN103817332A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 肖志瑜;劉瀟;關航健;陸宇衡;張文
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B22F3/24
• 分類號: B22F3/24;C21D7/04;C22F1/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及一種滾壓工具，特別涉及一種用于粉末冶金燒結材料表面致密化的滾壓工具。

背景技術

傳統粉末冶金零件的生產過程是粉末壓制后燒結。但是傳統燒結的粉末冶金零件密度普遍不高于7.2g/cm³，表面層含有大量的孔隙，影響零件的使用性能。通過滾壓加工可以提高粉末冶金燒結材料表面的密度，形成表面致密層，甚至可以全致密，提高粉末冶金零件的力學性能，延長零件的使用壽命，并且還能使粉末冶金燒結材料表面粗糙度降低，產生光整效果且滾壓設備簡單，加工成本低。

粉末冶金含有孔隙多，滾壓量大，要求很大的進給量，并且施加在零件表面的壓力也是影響表面致密化效果的重要參數，如果能夠準確測得滾壓過程滾壓力的大小有助于粉末冶金燒結材料表面的滾壓加工。

中國專利201010108916.0、德國專利DE19534631A1以及美國專利US20090178261A1所公開的方案均為彈性滾壓。其中美國專利公布的方案通過力傳感器測量滾壓頭對工件的滾壓力大小，但是在內部設置了緩沖彈簧裝置，因此在滾壓時，滾壓頭會產生退縮，減少了實際施加的滾壓力所能滾壓到的滾壓量，即實際滾壓量小于預定的滾壓量，滾壓后得到的剩余施加力為材料由于彈性變性恢復和由于彈簧收縮后少壓部分材料對滾壓頭的力，并不能得到滾壓前后滾壓力準確的數據值。而滾壓力是滾壓加工中一個很重要的參數，如果能精確測量出滾壓力大小對滾壓加工是十分有幫助的，此外，在控制滾壓量的大小時，需要考慮彈簧收縮的影響，特別是在小的滾壓量時難以操作，當滾壓到材料硬度較高的地方時，滾壓頭會產生收縮且在恢復時滾壓頭容易產生沖擊影響材料表面粗糙度和使工件的實際滾壓量與預定的滾壓量產生誤差嚴重還會造成變形。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一種能準確得到滾壓前后滾壓力的數據值且可以加工出表面粗糙度低同時能方便精確控制滾壓量的用于滾壓粉末冶金燒結材料表面的滾壓工具。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種用于粉末冶金燒結材料表面致密化的滾壓工具，包括滾壓頭、壓頭連接桿、內套筒、前套筒、壓力傳感器以及后端蓋，滾壓頭連接在壓頭連接桿上，壓頭連接桿鎖緊于內套筒中，前套筒套接在內套筒外，壓力傳感器連接在壓頭連接桿后并與后端蓋連接。

優選的，還包括后套筒、第一活塞、第二活塞、第三活塞以及剛性連接管，后套筒與前套筒固定連接，后端蓋固定連接于后套筒的后端，第一活塞設置于前套筒中并且一側與內套筒和/或壓頭連接桿固定連接，第二活塞和第三活塞設置于后套筒中，第一活塞另一側與第二活塞連接，第二活塞通過剛性連接管與第三活塞連接，所述壓力傳感器與第三活塞相接觸。

優選的，所述第二活塞和第三活塞之間連接有彈簧。

優選的，還包括外套筒，所述外套筒套接于后套筒和前套筒上將后套筒和前套筒固定于一起。

優選的，所述第一活塞間隙配合于前套筒中，所述第二活塞和第三活塞間隙配合于后套筒中。

優選的，所述前套筒上設有槽，內套筒內部為方孔，外形為圓柱形且對應前套筒的槽設有限制內套筒在前套筒中旋轉的導柱。

優選的，所述滾壓頭為滾珠式滾壓頭，壓頭連接桿前端面上挖有半球形的滾壓頭安裝槽，滾壓頭安裝槽上連接有滾壓頭防脫帽，滾壓頭安裝槽中放置有滾動滾珠和所述滾珠式滾壓頭，滾珠式滾壓頭部分凸出于滾壓頭防脫帽外且滾珠式滾壓頭與滾壓頭防脫帽間設有防脫滾珠，防脫滾珠與滾珠式滾壓頭相接觸。

優選的，所述滾壓頭為滾柱式滾壓頭，壓頭連接桿前端連接有滾軸，滾柱式滾壓頭通過所述滾軸連接在壓頭連接桿的前端。

優選的，還包括固定連接在滾壓工具上的兩固定板，兩固定板一側連接有加強板，另一側連接有刀架夾板。

優選的，還包括鎖緊螺栓，壓頭連接桿通過所述鎖緊螺栓鎖緊于內套筒中。

本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果：

1、由于本發明一種用于粉末冶金燒結材料表面致密化的滾壓工具是固定設置的沒有通過彈簧、懸掛物或液壓傳遞滾壓力，因此能夠精確測得滾壓開始時施加的滾壓力的大小和精確測得滾壓后剩余施加力的大小，滾壓力是影響滾壓效果的一個重要的參數，精確測量出滾壓力大小有助于滾壓加工時能簡單、方便和精確的控制進給量，滾壓頭具有高的剛性，因此滾壓出的工件表面粗糙度低且不會產生變形，本發明還具有結構簡單、操作簡便、制造成本低的優點。

附圖說明

圖1是本發明一種用于粉末冶金燒結材料表面致密化的滾壓工具的剖視圖。