目前,生產(chǎn)中常采用的常規(guī)擠壓光整工藝提高工件的表面質量方法中的作用力一般都比較大,工件表面金屬變形情況不夠理想,在許多情況下尚不能達到預期的效果,工具頭與工件間的摩擦狀況往往不佳,因而擠壓工具頭磨損較快,掌握不好還容易出現(xiàn)切刮、起皮以及工藝系統(tǒng)顫振等不良現(xiàn)象。如對于薄壁、細長類工件,用常規(guī)擠壓強化很難達到要求。把超聲波引入常規(guī)擠壓過程中,就使得其強化過程發(fā)生了一些有利的變化。
超聲擠壓主要是利用超聲駐波特性,使金屬塑性增加,變形抗力下降,坯料與模壁的摩擦系數(shù)減小,潤滑效果增大,因而可充分發(fā)揮設備潛力,提高零件質量和模具壽命,簡化表面處理,改善勞動條件,降低成本。
(5) 工具頭及擠壓力:工具頭與工件間的摩擦狀況不佳,擠壓工具頭磨損較快,掌握不好還容易出現(xiàn)切刮、起皮以及工藝系統(tǒng)顫振等不良現(xiàn)象[18]。靜態(tài)擠壓力p是工藝參數(shù)中對擠壓工具頭磨損影響較大的工藝參數(shù)。如果擠壓力選取不當(如過大),將會導致工具頭的磨損加快,這一點在擠壓塑性較大的材料時,應特別注意。此外還應保證工具頭與工件表面始終以一定的預壓力保持接觸。
(6) 振動擠壓系統(tǒng):振子擠壓系統(tǒng)能產(chǎn)生穩(wěn)定、可控的超聲振動,并便于制造和調(diào)整[19];振動擠壓系統(tǒng)應具有較好的頻率響應特性,在主軸的工作轉速范圍內(nèi)不產(chǎn)生共振,對工件表面的變化和振動干擾具有良好的線性隨動性能。
(7) 超聲振動擠壓工藝參數(shù)的正確選取[20]:經(jīng)大量試驗分析結果顯示,擠壓速度一般取35-45m/min,進給量取0.08-0.12mm/r,對于靜態(tài)擠壓力,擠壓碳鋼時,取P=60-200N,擠壓淬火鋼時,取p=100-300N,擠壓黃銅、鑄鐵不銹鋼等材料時,取P=60-100N,工具頭振動振幅以控制在4-10mm為宜。
☆ 預置壓應力大,應力層深。山科超聲納米加工可以xc工件表面的殘余拉應力,產(chǎn)生很大的壓應力,可到-800MP。能量的傳播可穿透金屬材料,故可在深處產(chǎn)生壓應力,應力層達1-2mm,對于油缸工作中受拉應力作用的情況大有益處,
☆ 效率高。珩磨缸體1米大概在1-2天的時間,但山科超聲納米加工只有30分鐘。
☆ 加工范圍大。滾壓加工一般加工300mm以內(nèi)的孔,而山科超聲納米加工沒有限制。