重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (8): 158-165.

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圆棒试样 V型槽超声滚压装置设计及试验研究

刘治华,牛志涛,郑凌硕   

  1. (郑州大学 机械与动力工程学院,郑州 450001)
  • 发布日期:2023-09-15
  • 作者简介:刘治华,男,博士,副教授,主要从事机械制造及其自动化研究,Email:liuzhihua@zzu.edu.cn;牛志涛,男,硕士研 究生,主要从事机械制造及其自动化研究,Email:wenfeng413@163.com。

  • Published:2023-09-15

摘要: 设计一种针对圆棒试样 V型槽的超声滚压装置,分别对滚压装置及其配套的固定 装置、工件夹具等进行了结构设计,利用 ANSYSWorkbench对装置进行了模态分析和谐响应分 析,结果表明装置的共振频率与超声波发生器频率一致,装置能够正常工作。设计单因素试验, 探究了不同静压力、超声振幅和滚压遍数等超声滚压工艺参数对渗碳淬火态 18CrNiMo76合金 钢 V型槽表面质量的影响。超声滚压加工后试样 V型槽底部的表面粗糙度从 0.8μm可降至 0.141μm;表层残余应力与表面硬度显著提升,滚压过后试样表面最大残余应力为 -703.2 MPa,最大硬度可达 985.34HV,较原始表面硬度提高了 97.5%。结果表明,采用该装置能够对 V型槽底进行超声滚压加工,经超声滚压后,V型槽底部表面质量得到显著提高。

关键词: 超声滚压装置;V型槽;单因素实验;残余应力;粗糙度;硬度

中图分类号: 

  • TH16