[發明專利]一種適用于消除粉末壓制體應力的超聲振動時效裝置

有效

• 申請號: 201710133093.9
• 申請日: 2017-03-07
• 公開（公告）號: CN107031105B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 劉春澤;高琦;周紅生;蘇勝;張東博
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所東海研究站
• 主分類號: B30B15/00
• 分類號: B30B15/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

一種適用于消除粉末壓制體應力的超聲振動時效裝置，包括：振動基架、振動平臺、多個超聲波換能器和信號發生器；振動平臺水平設置于振動基架的頂部，多個超聲波換能器豎向陣列排布于振動基架內，且，各個超聲波換能器的輸出軸分別接觸至振動平臺的底面；信號發生器用于分別向各個超聲波換能器提供激振頻率，并用于對各個超聲波換能器發射的超聲波的相位、頻率和幅度進行調控。由于將多個超聲波換能器陣列排布于振動基架內，通過陣列式振動能消除粉末壓制體多個方向的應力，而且，通過對超聲波的相位、頻率和幅度進行調控，能對不同方向的應力具有針對性的消除。

技術領域

本發明涉及應力消除技術領域，具體涉及一種適用于消除粉末壓制體應力的超聲振動時效裝置。

背景技術

金屬構件經過焊接、鑄造、鍛造、機械加工等工藝過程，引起內部品格形變，必然會產生殘余應力，極大地降低構件的極限強度和疲勞強度，甚至會產生裂紋和脆性斷裂，而且在加工及使用中由于殘余應力的松弛，使零件產生變形，大大地影響了構件的尺寸、位置精度和整機性能，降低這種內應力目前主要通過時效的方法；同樣的，粉末壓制體加工的過程中也會產生應力，由于，粉末壓制體與金屬構件的應力不同，所以，針對金屬構件的應力消除裝置未必能適應粉末壓制體，另外，由于粉末壓制體自身的特性，其往往具有多方向的應力。

發明內容

針對如何消除粉末壓制體應力，本申請提供一種適用于消除粉末壓制體應力的超聲振動時效裝置，包括振動基架、振動平臺、多個超聲波換能器和信號發生器；

振動平臺水平設置于振動基架的頂部，多個超聲波換能器豎向陣列排布于振動基架內，且，多個超聲波換能器的輸出軸分別接觸至振動平臺的底面；

信號發生器用于分別向各個超聲波換能器提供激振頻率，并用于對各個超聲波換能器發射的超聲波的相位、頻率和幅度進行調控。

一種實施例中，超聲波換能器可拆卸安裝于振動基架內。

一種實施例中，超聲波換能器的類型為磁致伸縮換能器或壓電陶瓷換能器，且，磁致伸縮換能器可拆卸更換為壓電陶瓷換能器，或者，壓電陶瓷換能器可拆卸更換為磁致伸縮換能器。

一種實施例中，振動平臺的上表面設有用于安裝粉末壓制體的安裝孔陣列。

一種實施例中，還包括限位部，限位部包括限位支架和限位緩沖器，限位支架呈匸型；

限位支架的底邊框的自由端固定連接于振動基架的外側壁，限位支架的頂邊框位于振動平臺的上方；

限位緩沖器設置于限位支架的頂邊框的內壁，并與振動平臺的上下相對。

一種實施例中，還包括承載板，承載板固定設置于振動平臺的底部，超聲波換能器的輸出軸接觸至承載板的底面。

一種實施例中，信號發生器包括采樣電路、功率控制電路和相位控制電路；

采樣電路用于采集超聲波換能器輸入端的電壓和電流；

功率控制電路用于控制電壓或電流以控制超聲波換能器輸出穩定功率；

相位控制電路用于對電壓和電流的相位進行調整以控制超聲波換能器工作于諧振頻率點。

一種實施例中，信號發生器還包括頻率調制電路，頻率調制電路用于將激振頻率調制成高頻和低頻相間的激振頻率。

依據上述實施例的超聲振動時效裝置，由于將多個超聲波換能器陣列排布于振動基架內，信號發生器分別向各個超聲波換能器提供激振頻率，超聲波換能器通過振動平臺對粉末壓制體進行超聲振動，通過陣列式振動能消除粉末壓制體多個方向的應力，而且，通過對超聲波的相位、頻率和幅度進行調控，能對不同方向的應力具有針對性的消除。