[实用新型]一种用于激光冲击强化平板试样的可调式夹具装置

说明书

本实用新型提供了一种用于激光冲击强化平板试样的可调式夹具装置，包括夹具体、弹簧伸缩杆、压缩弹簧、定位块、L型连接板、十字固定连接块、十字支撑竖直圆杆和十字支撑水平圆杆。装夹试样时，将水平布置的两个弹簧伸缩杆压缩后，把平板试样靠近定位块放下，松手即可完成试样的水平固定；其次压缩并转动垂直布置的弹簧伸缩杆到工件表面任意位置，松手后夹紧，即可完成试样的装夹。利用本实用新型的可调式通用夹具可以解决对激光冲击强化平板试样在安装固定时出现的机械装夹易损伤试样表面、定位困难、费时费力的技术问题，缩短了装夹时间，提高了工作效率，同时为确定激光冲击强化区域提供了精确的定位基准点，且结构简单、安装便捷、成本低，适用性强，可用于边长不超过100mm的任意形状的平板试样。

技术领域

本实用新型涉及激光冲击强化领域，特别是涉及一种用于激光冲击强化平板试样的可调式夹具装置。

背景技术

激光冲击强化技术(Laser shock peening，LSP)是一种新型的表面强化技术，激光冲击强化是利用高功率密度的短脉冲激光照射金属靶材表面，使涂敷在金属表面的吸收保护层吸收激光能量，瞬间发生爆炸性气化，产生等离子体；该等离体子由于受到约束层(常用约束层为2-3mm流水)的约束，形成高压并向材料内部传播，利用冲击波的力效应使金属材料产生塑性变形，在较深的厚度上产生残留压应力，从而显著提高金属材料抗疲劳、耐磨损和防应力腐蚀等性能。

从激光器的发展情况来看，高能量激光器的输出光斑直径经聚焦后一般在2-3mm左右，而构件的尺寸通常较大，要利用单个脉冲实现构件表面的大面积冲击是不现实的。因此，需要将构件固定在运动机构上，然后按照一定的运动轨迹采用大量光斑搭接来覆盖金属构件表面从而实现大面积强化。

目前，用于激光冲击强化平板试样的夹持多是采用多自由度机械手或者普通机械夹具。机械手的价格通常比较昂贵难以推广，而现有的一些普通机械夹具由于各种原因，存在着适用范围小、定位精度低、易损伤试样表面、装夹效率低等问题。因此需要设计一种柔性较大的可调式夹具，提高激光冲击强化平板试样的效率和质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于激光冲击强化平板试样的可调式夹具装置，以解决对激光冲击强化平板试样在安装固定时出现的机械装夹易损伤试样表面、定位困难、费时费力的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种用于激光冲击强化平板试样的可调式夹具装置，包括夹具体、弹簧伸缩杆、压缩弹簧、定位块、L型连接板、十字固定连接块、十字支撑竖直圆杆和十字支撑水平圆杆。

装夹试样时，将水平布置的两个弹簧伸缩杆压缩后，把平板试样靠近定位块放下，松手即可完成试样的水平固定；其次压缩并转动垂直布置的弹簧伸缩杆到工件表面任意位置，松手后夹紧，即可完成试样的装夹。平板试样的4个侧面分别与两个定位块侧面和两个水平伸缩杆的垫块的正面相接触，平板试样的底面和正面分别与夹具体的正面和竖直伸缩杆的端部相接触，其6个自由度被完全限制。

所述夹具装置安装固定时，夹具体可通过表面均匀分布的螺纹孔用螺钉连接在二维运动平台上；定位块、L型连接板可通过螺钉依次安装在夹具体的正面；十字支撑竖直圆杆和十字支撑水平圆杆分别穿入十字固定块中，并用小螺钉紧固；伸缩杆先装入压缩弹簧，然后通过螺钉分别固定在L型连接板和十字支撑水平圆杆上。

所述夹具体长为180mm，宽为180mm，厚为10mm，并且以18mm的间距在长宽方向线性阵列分布着M3的螺纹通孔，这样的螺纹通孔便于将夹具体安装在二维运动平台上，并且密布的螺纹孔便于调整定位块的位置和弹簧伸缩杆的夹紧力。

所述夹具体与二维运动平台是通过M3的内六角圆柱头螺钉连接；所述L型板、定位块与夹具体是通过M3的内六角圆柱头螺钉连接。

所述十字支撑竖直圆杆是安放在定位块的中间阶梯孔中。