[實用新型]一種用于薄壁結構的雙側滾壓裝置

有效

• 申請號: 201520971841.7
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN205147717U
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 孫杰;路來驍;國凱;簡祖寶
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: B23P9/02
• 分類號: B23P9/02
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本實用新型涉及一種用于對工件上薄壁結構進行雙側滾壓的裝置，屬于滾壓加工技術領 域。

背景技術

航空整體結構件一般由預拉伸板材銑削加工而成，材料去除量大，結構剛度低，在板材 初始應力、加工應力、銑削力1、銑削熱和裝夾等因素的作用下，在加工完成后會產生嚴重 的變形，達不到飛機裝配所要求的精度。利用滾壓工藝對航空整體結構件局部進行滾壓，引 入殘余壓應力，誘導結構件內部殘余應力重新分布，達到變形校正的目的，這是一種新的校 正思路。

滾壓工藝自1929年首次在德國應用于車軸表面強化以來，經過多年發展，已廣泛應用于 汽車機車、航空航天和醫療等行業。但是，目前滾壓工藝主要作用是代替磨削工藝，應用于 外圓面、平面的最終光整加工，進而提高表面完整性、引入殘余壓應力，達到提高工件的疲 勞壽命的目的。滾壓裝置往往借助于車、刨、銑等數控機床，利用工件的回轉運動或者刀具 繞自身軸線的回轉運動實現對外圓面、端面或者水平面的滾壓加工。

滾壓工藝究其本質就是利用一個高硬度的滾輪，在一定的壓力作用下對工件表面進行旋 轉滾壓。在滾壓操作時，若僅對薄壁結構的單側滾壓，由于滾輪對工件的壓力較大，會造成 薄壁結構受力變形。

航空整體結構件可分為梁、框、壁板等類型，分布有大量的隔框和加強筋結構，其壁厚 較小。目前尚缺乏針對薄壁結構的有效滾壓方式。此外，由于整體結構件的壁厚最低可到2mm 左右，用傳統滾壓裝置進行滾壓時會引入不必要的變形，因此無法應用于整體結構件的滾壓。

綜上所述，目前缺乏針對航空整體結構件的滾壓裝置。

實用新型內容

針對航空整體結構件壁薄、剛度低的結構特點，以及現有傳統滾壓裝置存在的不足，本 實用新型提供一種用于薄壁結構的雙側滾壓裝置。

本實用新型的用于薄壁結構的雙側滾壓裝置，采用以下技術方案：

該裝置，包括刀桿、機架、滑軌、刀架、液壓缸和滾壓頭，刀桿連接在機架上，機架的 底部設置有滑軌，滑軌上依次安裝有三個滑塊，兩側滑塊上各連接有一個刀架，中間滑塊上 安裝有液壓缸，液壓缸的活塞桿與兩個刀架之間分別通過一個鉸鏈鉸接，兩個刀架的下端均 連接有滾壓頭，兩個滾壓頭相對安裝。

所述滑塊通過鎖緊機構固定在滑軌上。

所述兩個刀架與鉸鏈的鉸接點相對于液壓缸的活塞桿軸線對稱。

所述中間滑塊的上端與機架的下端分別設置有對中標尺，兩個對中標尺的中線分別與機 架和第二滑塊的中線重合。

所述滾壓頭包括襯套、滾輪和壓塊，滾輪設置在襯套上，壓塊通過卡槽卡在襯套上。

上述裝置在應用時，通過刀桿安裝在銑床或數控加工中心等機床的主軸上，機床主軸只 做直線移動，不做旋轉運動。調整三個滑塊的位置，使待滾壓的薄壁結構件位于兩個滾壓頭 之間。然后液壓缸施加一個較小的壓力，使兩個滾壓頭夾緊薄壁結構件，通過調整機床主軸 的位置，使上下對中標尺的刻度線重合，固定滑塊的位置。將液壓力調整到設定壓力值，移 動機床主軸按照編訂的路線進行滾壓加工。

本實用新型設計兩個滾壓頭分別從薄壁結構的兩側施加壓力，保證了滾輪兩側壓力均衡 以及兩個滾壓頭的對稱軸、整個裝置的中線以及薄壁結構件中線的三線對齊，避免了引入不 必要的工件變形。可實現航空整體結構件中薄壁結構的雙側滾壓，并能精確控制滾壓力，可 提高加工表面的質量完整性，引入殘余壓應力，促使工件內部殘余應力再分布，達到變形校 正的目的。

附圖說明

圖1是本實用新型用于薄壁結構的雙側滾壓裝置的結構示意圖。

圖2是本實用新型中滾壓頭的結構示意圖。

圖中：1.刀桿；2.刀桿固定螺母；3.機架；4.滑軌；5.左側滑塊；6.中間滑塊； 7.右側滑塊；8.擋環；9.對中標尺；10.鎖緊機構；11.液壓缸；12.刀架；13.鉸鏈； 14.滾壓頭；15.螺栓；16.襯套；17.滾輪；18.滾輪蓋；19.壓塊。

具體實施方式