一种利用热时效和振动时效协同消除应力的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108774667A(43)申请公布日2018.11.09(21)申请号201810720996.1(22)申请日2018.07.04(71)申请人中国工程物理研究院机械制造工艺研究所地址621999四川省绵阳市919信箱624分箱(72)发明人汤金钢李敬民孔金星江学强马绍兴黄文杜东兴(74)专利代理机构中国工程物理研究院专利中心51210代理人翟长明韩志英(51)Int.Cl.C21D1/30(2006.01)C21D10/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种利用热时效和振动时效协同消除应力的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种利用热时效和振动时效协同消除应力的装置及方法。该热时效和振动时效协同消除应力的装置包括振动系统、加热系统和冷却系统。冷却系统冷却振动系统中的振动台，激振器与传感器固定在振动台的冷却端。工件固定装置将工件固定在振动台上，伸入至加热系统中高温炉的炉腔内，可实现热时效和振动时效协同消除应力。该热时效和振动时效协同消除应力的方法，一方面利用热时效与振动时效均可有效消除残余应力的效应，另一方面利用两者之间的协同影响作用，能显著提高单一热时效或振动时效及复合处理的消除应力效果，可适用于黑色金属、高分子、有色金属、复合材料等的应力消除。CN108774667ACN108774667A权利要求书1/2页1.一种利用热时效和振动时效协同消除应力的装置，其特征在于：所述的装置包括振动系统、加热系统和冷却系统，加热系统为外接的系统，加热系统用于加热振动系统中的工件固定装置（7），冷却系统为外接的系统，冷却系统用于冷却振动系统中的振动台（4）；所述的振动系统包括振动控制器（1）、振动台（4）、工件固定装置（7）、激振器（9）、振动传感器（10）、左侧弹性支撑架（2）和右侧弹性支撑架（3）；所述的振动台（4）水平放置在左侧弹性支撑架（2）和右侧弹性支撑架（3）上，振动台（4）上表面的一端固定有激振器（9），振动台（4）上表面的另一端固定有工件固定装置（7），工件固定装置（7）伸入至加热系统的高温炉（5）的炉腔内；所述的振动传感器（10）固定在振动台（4）的上表面，测量振动台（4）的振动频谱；所述的振动控制器（1）为外接装置，振动控制器（1）控制激振器（9）的振动并接收振动传感器（10）传输的振动频谱；所述的加热系统包括高温炉（5）和外接的温度控制器（6），高温炉（5）加热工件固定装置（7），温度控制器（6）控制高温炉（5）内的温度；所述的冷却系统包括水冷机（22）、出水管（23）、冷却盒（21）、回收盒（20）和回水管（24），水冷机（22）通过出水管（23）将冷却水输至冷却盒（21），冷却盒（21）固定在振动台（4）上，冷却盒（21）内的冷却水通过振动台（4）上的通孔流至回收盒（20），回收盒（20）内的冷却水通过回水管（24）回送至水冷机（22）。2.根据权利要求1所述的利用热时效和振动时效协同消除应力的装置，其特征在于：所述的激振器（9）的两侧设置有C型卡具Ⅰ（11）和C型卡具Ⅱ（19），C型卡具Ⅰ（11）和C型卡具Ⅱ（19）夹持激振器（9）并将激振器（9）固定在振动台（4）的上表面。3.根据权利要求1所述的利用热时效和振动时效协同消除应力的装置，其特征在于：所述的工件固定装置（7）包括固紧螺钉（12）、压板（13）和垫块（14），垫块（14）和工件（18）放置在振动台（4）的上表面，垫块（14）和工件（18）之间留有空隙，压板（13）压在垫块（14）和工件（18）的上表面，固紧螺钉（12）从压板（13）的上表面穿过垫块（14）和工件（18）之间的空隙固定连接在振动台（4）上。4.根据权利要求3所述的利用热时效和振动时效协同消除应力的装置，其特征在于：所述的固紧螺钉（12）替换为固紧杆（17），固紧杆（17）末端穿过振动台（4），通过连接销（16）连接活塞（15）；所述的活塞（15）为气动活塞或液压活塞。5.根据权利要求1所述的利用热时效和振动时效协同消除应力的装置，其特征在于：所述的高温炉（5）的高温炉门（8）关闭后与工件固定装置（7）之间留有间隙，间隙大于工件固定装置（7）的振动幅度。6.根据权利要求1所述的利用热时效和振动时效协同消除应力的装置，其特征在于：所述的冷却盒（21）与振动台的间隙密封，冷却盒（21）底部与振动台均存在贯通的通孔。7.一种权利要求1所述的利用热时效和振动时效协同消除应力装置的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：a.将振动传感器（10）粘接在振动台（4）上，利用C型卡具Ⅰ（11）和C型卡具Ⅱ（19）将激振器（9）固定在振动台（4）上，完成振动系统的装配；b.打开高温炉门（