[发明专利]机械往复驱动式微孔内表面强化设备

说明书

本发明公开零件表面强化领域中的机械往复驱动式微孔内表面强化设备，基座的顶部固定悬挂一个气缸，气缸的伸缩杆竖直向下固定连接压紧框架的顶部中间，驱动电机的输出轴与驱动盘偏心连接，驱动盘的盘面边缘处的外侧壁沿轴向上延伸一圈凸沿，工作杆的顶端延伸出水平的圆柱体，该圆柱体的外侧壁与所述的凸沿的内侧壁紧密接触；工作杆的中间段上凸出一个水平的定位销；弹簧空套在定位销下方的工作杆上，工作杆的下端固定连接隔膜，隔膜与竖直放置的工件的顶端固定连接，工件的底端置放在基座的底部，工件下方的基座上开有与工件上的微孔相通的注水口；本发明利用容积交变产生空化效应的原理，实现微孔内表面的喷丸强化加工。

技术领域

本发明涉及零件表面强化领域，尤其涉及对零件中的微孔的内表面进行强化的设备，微孔的直径一般小于2mm。

背景技术

随着技术的不断进步和优化，越来越多的微小型零件开始出现，因此微小型零件的内表面强化处理也越来越重要。传统的零件的内表面强化方法有冷挤压法、机械喷丸法、激光喷丸法等，冷挤压孔内表面时，需要根据内孔尺寸设计相应的模具，且加工内孔的直径往往较大；机械喷丸强化工件内表面则需要提供大量的喷丸钢珠和足够的空间，难以适用于微小型零件的内表面强化；激光喷丸法虽然可以对孔内表面进行喷丸强化，但难以均匀、有效地对于微孔深处的表面进行强化。

中国专利公开号为CN102205488A的文献中提供了一种开缝衬套冷挤压加工孔的方法，是将一根具有过盈量的锥形挤压棒上装于一开缝衬套内，挤压该挤压棒使其完全通过零件内孔，利用该过程中产生的挤压力，通过开缝衬套使该力均匀传递到零件的内孔壁上，并使内孔壁产生残余压应力，但是在加工过程中挤压棒极易断裂。中国专利公开号为CN101126117A的文献中提供了一种针对孔结构的激光强化处理方法，在激光冲击强化之前将芯棒或衬套放置于孔内且保证其与处理孔的端面保持平齐, 在完成强化后将芯棒或者衬套去除，该方法需先开孔后强化，加入芯棒或者是衬套是为了保证孔口位置激光冲击强化后不变形，保证强化后孔口的质量，但芯棒或者衬套会在激光冲击强化后很难从小孔中取出或者是无法取出，导致被加工孔的质量降低。

发明内容

为了弥补目前微孔内壁强化方式的缺乏，本发明提出了一种能更加有效地对微孔深处的表面进行强化的机械往复驱动式微孔内表面强化设备，根据液体压力低于饱和蒸汽压时会产生空化效应的原理，使用空化效应对微孔内壁进行空化喷丸强化加工，提高了微孔内壁的强化质量。

为了实现上述目的，本发明所述的机械往复驱动式微孔内表面强化设备采用的技术方案如下：其包括一个基座，基座的顶部固定悬挂一个气缸，气缸的伸缩杆竖直向下固定连接压紧框架的顶部中间，压紧框架的中间段固定连接水平布置的驱动电机的壳体，驱动电机的输出轴与驱动盘偏心连接，驱动盘的中心轴与驱动电机的输出轴相平行但不接触；驱动盘的盘面边缘处的外侧壁沿轴向上延伸一圈凸沿，驱动盘的盘面一侧设有一个竖直的工作杆，工作杆的顶端延伸出水平的圆柱体，该圆柱体的外侧壁与所述的凸沿的内侧壁紧密接触；工作杆的中间段上凸出一个水平的定位销；弹簧空套在定位销下方的工作杆上，弹簧外部空套一个弹簧套筒，弹簧的顶端支撑在定位销上、底端支撑在弹簧套筒的底部；工作杆的下端固定连接隔膜，隔膜与竖直放置的工件的顶端固定连接，工件上开有上下贯通的微孔，工件的底端置放在基座的底部，工件下方的基座上开有与工件上的微孔相通的注水口；气缸经三位四通电磁换向阀连接气泵，注水口经两位两通电磁换向阀和水泵连接水箱，两位两通电磁换向阀、注水口、微孔、隔膜之间形成密闭的水室。

采用上述技术方案以后，本发明具有的有益效果是：

（1）本发明使用了机械式的驱动方式，利用了容积交变产生空化效应的原理，将空化喷丸加工工艺运用到微孔内表面强化加工领域，实现了微孔内表面的喷丸强化加工工艺过程，尤其适用于小型零件微孔内表面的强化加工。

（2）本发明中的流体介质为普通自来水，因此具有成本低廉、绿色环保等显著优势，且可以广泛的应用于各种复杂零件微孔内表面的空化强化加工。