超聲振動擠壓強化實驗研究與性能預測.pdf

1、超聲振動擠壓強化技術作為一種新型的表面強化技術，已經(jīng)得到國內(nèi)外專家和學者的關注和重視。超聲振動擠壓強化技術利用超聲加工的原理，在普通擠壓加工的基礎上，加入超聲振動，使擠壓工具產(chǎn)生高頻振動，在擠壓力的作用下，擠壓工具與旋轉的零件表面產(chǎn)生相互接觸擠壓，從而使零件表面的材料產(chǎn)生一定的冷作硬化，降低零件的表面粗糙度，提高零件的表面硬度，使零件的使用壽命得到了提高。
　　本研究以常用的45號鋼為試樣材料，通過正交試驗法則設計實驗方案，利用壓

2、電陶瓷換能器、自主設計的擠壓工具頭與變幅桿、以及數(shù)控機床組建超聲振動擠壓系統(tǒng)，進行超聲振動擠壓強化加工實驗研究；對實驗結果進行分析研究，得出機床主軸轉速、進給速度、擠壓力、擠壓工具頭的振幅和擠壓次數(shù)等工藝參數(shù)對超聲擠壓強化的表面粗糙度和硬度的影響規(guī)律；對加工零件表面的金相組織進行觀察和分析，得出超聲振動擠壓強化的內(nèi)在機理；利用支持向量機理論，建立超聲擠壓強化表面性能的非線性模型，找出超聲振動擠壓參數(shù)的影響規(guī)律，得出最佳參數(shù)。通過超聲振動

3、擠壓實驗研究，45號鋼零件表面材料發(fā)生塑性變形，其金相組織發(fā)生變化，晶粒被拉長，發(fā)生細化現(xiàn)象，晶粒間的間隙變??；零件的表面粗糙度得到大幅度的減小，表面光澤度變好，表面的硬度也得到了一定的提高。根據(jù)正交實驗的極差分析，在超聲振動擠壓強化加工中，施加至工件的擠壓力對強化工藝的影響最大，擠壓工具的進給速度和超聲強化的次數(shù)的影響也是比較大的，而機床主軸轉速以及擠壓工具的振幅對超聲振動擠壓工藝的影響相對較小。根據(jù)超聲擠壓強化表面性能的非線性模型，