[實用新型]一種板材表面微納米化的機械多重扭碾裝置

有效

• 申請號: 201820264583.2
• 申請日: 2018-02-23
• 公開（公告）號: CN208262209U
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 楊志卿;趙云龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: B23P9/00
• 分類號: B23P9/00;B23P9/04
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本實用新型屬于材料表面處理技術領域，公開了一種板材表面微納米化的機械多重扭碾裝置，設置有扭碾頭，扭碾頭外側套接有端蓋，扭碾頭與端蓋中間套接有軸承臺，軸承臺下端與端蓋卡接有底端滾珠，扭碾頭上端插接有錐柄，錐柄下端外側套接有扭力套筒，錐柄在扭力套筒上側套接有調整套下蓋，調整套下蓋上端套接有調整蓋上蓋；本實用新型將三道工序集成在一起，一道次加工可以完成高壓扭轉摩擦加工、碾壓加工和滾光加工，并且多道次加工可以獲得更深的應變層；滾光工序與高壓扭轉摩擦工序復合，可以有效地改善加工后的表面粗糙度；操作簡單、加工時間短、應變層深度可控、加工工件表面粗糙度低、應用范圍廣。

技術領域

本實用新型屬于材料表面處理技術領域，尤其涉及一種板材表面微納米化的機械多重扭碾裝置。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是這樣的：自20世紀末以來，性能優異的納米材料引起越來越多研究人員與工業界人士關注。研究人員先后提出了高能噴丸法、超聲波強化、滾壓加工、表面碾壓以及快速多重旋轉碾壓等加工方法，并且有些加工方法已經得到了廣泛應用。如滾壓技術在汽車曲軸滾動副加工方面上得到了廣泛地應用；表面碾壓加工技術，以使軋輥具有更高的耐磨性。但是，由于高能噴丸法、超聲波強化、表面碾壓加工和滾壓加工等方法原理的限制，不是產生的塑性變性層很薄，達不到很好的強化效果；就是使用范圍僅限于回轉體零件或尺寸較小的零件；再者就是工藝復雜，效率低，塑性變形層的質量難于控制，因此，很多加工方法仍處于實驗研究階段。一種金屬表面納米化的方法，該方法利用剛性圓柱體旋轉摩擦金屬表面，使金屬表面產生塑性變形，導致晶粒細化，進而實現表面納米化。但該方法加工的表面比較粗糙，使用范圍受到了很大限制。一種利用滾壓變形方法在金屬材料表面制備梯度納米層的裝置。但該裝置不適合尺寸較大零件的表面納米化。針對目前我國大飛機項目研發、高鐵、航天航空設備的蒙皮，以及風力發電設備的外罩對比強度要求越來越高，開發一種強化方法簡便，工藝簡單、成本低廉，并能充分開發商用合金的使用性能，適用于航空、航天、交通運輸工具和船舶制造領域的大尺寸成型工件以及大尺寸曲面薄殼類成型工件的加工工藝方法迫在眉睫。材料表面微納米化是解決這一問題最可行的方法，但是已有的加工方法由于原理等方面的限制不適于大尺寸薄壁零件的加工。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

(1)現有的材料表面納米化的加工技術產生的塑性變性層很薄，達不到很好的強化效果；

(2)使用范圍有限；

(3)工藝復雜，效率低，塑性變形層的質量難于控制。

解決上述技術問題的難度和意義：

現有的材料表面納米化的加工技術受到原理的限制；解決上述技術問題后能夠完成薄壁零件表面納米化加工任務。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本實用新型提供了一種板材表面微納米化的機械多重扭碾裝置。

本實用新型是這樣實現的，一種板材表面微納米化的機械多重扭碾裝置設置有

扭碾頭；

所述扭碾頭底端設置有多條交錯排列的弧形葉片，用于完成高壓扭轉摩擦加工；

所述扭碾頭外側套接有端蓋；

所述扭碾頭與端蓋中間套接有軸承臺；

所述軸承臺下端與端蓋卡接有底端滾珠，所述底端滾珠設置有多排，交錯型排列，用于實現滾光加工，能夠有效的降低板料表面粗糙度；

所述扭碾頭上端插接有錐柄，可以將數控機床主軸的壓力和扭矩傳遞到扭碾頭上；

所述錐柄下端外側套接有扭力套筒，所述扭力套筒外側壁套接在軸承臺上端外側；