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把超声振动引入常规挤压过程,其工艺效果明显改善,主要表现在以下几个方面[8,16]:
(1) 表面粗糙度降低。超声振动挤压强化工艺是一种光整工艺方法,最明显的效果之一是工件表面粗糙度显著降低,降低的程度与工具头表面粗糙度和工件的原始粗糙度有关。表面粗糙度降低对零件接触面的耐磨性,防止零件表面应力集中,金属镜面抛光设备报价,提高其疲劳强度都有好处。
图1是采用北京交通大学数字化制造技术与装备研究所和济南山科数控设备有限公司联合开发的SK-MC20型超声挤压强化系统加工的部分试样。图2是超声强化前后不锈钢材料表面粗糙度对比。可以看出,超声强化后的效果非常明显,超声强化后表面粗糙度大大降低(由超声强化前的Ra0.402mm降为Ra0.022mm)。
超声系统的设计目的是,丽水金属镜面抛光设备,力求以较小的能耗,将超声能量传输或集聚到变形金属处,并保证在整个挤压过程中超声系统工作稳定。超声系统设计的几个关键问题是:
(1) 超声工作频率的选择:超声工作频率一般取20kHz为宜。频率过低,则变幅杆及换能器尺寸增大,成本提高,更为严重的是会出现噪音公害的问题;频率过高,不易维持稳定的工作状态,金属镜面抛光设备厂家,而且此时调节超声系统各部分尺寸及相对位置亦较困难。
(2) 挤压模位置的确定:由驻波特性可知,金属镜面抛光设备价格,欲较大限度发挥超声效果,挤压模必须置于超声振动的位移波腹处或应力波腹处。
(3) 复合换能器的设计:为了减少超声能量在传导过程中的损耗,单个换能器直径应小于l/4。据此,再适当选择贝赛尔函数的阶数,便可确定转换器的尺寸。
(4) 频率自动跟踪系统:为使在超声挤压过程中,超声挤压系统处于较佳共振状态,避免出现频率漂移现象,必须设置有效的频率自动跟踪系统,按照从金属变形区反馈来的信号,随时自行调整超声系统。
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