專利名稱：一種壓電式超聲沖擊槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于焊接設(shè)備類，尤其涉及焊接接頭疲勞強(qiáng)度處理的裝置。
背景技術(shù)：
金屬焊接是金屬加工過程中常用的一種加工工藝。金屬材料經(jīng)焊接后，由于焊趾的應(yīng)力集中及殘余拉伸應(yīng)力等因素的作用，焊接接頭的疲勞性能遠(yuǎn)低于基本金屬。一般其疲勞裂紋常起裂于焊趾處，極易導(dǎo)致如海洋石油井架平臺、橋梁、車輛車架、船舶等大型焊接結(jié)構(gòu)件的焊接部位出現(xiàn)疲勞裂紋，發(fā)生一些損失極大的事故，給人們的人身安全、工作、生活、經(jīng)濟(jì)等方面帶來一些嚴(yán)重的影響。因此，改善焊接接頭的疲勞強(qiáng)度成了人們攻關(guān)的難題。通常人們常采用錘擊法、熔修法、噴丸法等來提高焊接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度，但都存在這樣或那樣的缺點(diǎn)。近來人們采用磁致伸縮式超聲沖擊裝置來對焊接接頭的焊趾進(jìn)行處理，以改善焊接接頭的疲勞性能。但由于磁致伸縮式超聲沖擊裝置的機(jī)電轉(zhuǎn)換效率只達(dá)到30％左右，損耗較大；工作過程中超聲沖擊槍易于發(fā)熱而需用水、油等液體進(jìn)行冷卻等，且造價很高；同時，沖擊槍體積和重量都較大，不利于操作和使用，因而在一些工作場合下不利于其推廣和使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種壓電式超聲沖擊槍，以解決上述難題。
本發(fā)明的目的這樣實(shí)現(xiàn)的一種壓電式超聲沖擊槍，由壓電振動體、振幅桿、外殼構(gòu)成，本發(fā)明將壓電振動體與振幅桿由連接體連接后置于外殼內(nèi)。外殼與振幅桿的一端設(shè)置有蓋體，蓋體的另一端面置有沖擊頭。沖擊頭的端部設(shè)置有3只以上的沖擊針孔，沖擊針孔內(nèi)置有沖擊針。外殼上設(shè)置有手握式把手。
由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)方案，因而具有耗能少、體積小，功率大，造價低等特點(diǎn)。與同類磁致伸縮式超聲沖擊裝置的沖擊槍相比，在相同的工作頻率下體積減少300～600％，重量減輕40～100％。使用它處理鋼或鋁等材料制造的焊接接頭結(jié)構(gòu)，能夠提高焊接接頭的疲勞強(qiáng)度20～200％，疲勞壽命延長3～400倍以上，且在實(shí)際工作中無需水冷卻，便于手持操作等特點(diǎn)，因而有著極好的實(shí)用價值和經(jīng)濟(jì)效益等方面的優(yōu)良效果。


圖1是本發(fā)明一種壓電式超聲沖擊槍的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1在沖擊槍上裝有另一手拎把手的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中；1、外殼 2、壓電振動體、3、振幅桿1-1、連接體1-2、螺釘1-3、緊固連接體4、蓋體 5、沖擊頭5-1、螺釘6、沖擊針 7、把手 7-1、可調(diào)把手8、電源接線端實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施作如下說明在圖1中，超聲沖擊槍外殼1可制成筒體形或其它形狀。外殼1上制有把手7。為雙手操作方便，可在外殼1的前端設(shè)置有活動調(diào)節(jié)方向的可調(diào)把手7-1。把手7的下端設(shè)有電源接線端8，電源接線端8內(nèi)有導(dǎo)線連至壓電振動體2；把手7處并可設(shè)置有控制開關(guān)。
壓電振動體2與振幅桿3相結(jié)合面設(shè)置有螺紋孔，由螺紋式連接體1-1連接后置于沖擊槍外殼1內(nèi)；外殼1上并有螺釘1-2緊固壓電振動體2。壓電振動體2可采用效率較高的壓電陶瓷晶體。振幅桿3的后端部設(shè)置為圓柱形，其直徑可為40-80毫米為好。振幅桿3的另一端設(shè)置為長條形端面，長條形端面的長度視所配沖擊針6的數(shù)量、直徑而定，當(dāng)為4-6針時，約為20～30毫米、厚度約5～8毫米為好。振幅桿3的圓柱形與長條形端面之間的構(gòu)造可設(shè)置為相互吻合的曲線形，以利于降低振幅桿3的振動阻抗和提高振動的穩(wěn)定性。振幅桿3的前端部長條形兩側(cè)面設(shè)置為曲弧形，一方面利于和圓柱形直徑曲線吻合，防止振幅桿1的桿身在此斷裂；另一方面，易于振動，使振幅更加穩(wěn)定，沖擊力會顯著增加，超聲沖擊處理的效果更好。為經(jīng)濟(jì)節(jié)約、易制造等方面的需要，振幅桿3可采用普通工具鋼或鈦合金鋼制成，經(jīng)熱處理后，硬度達(dá)到HRC50～65為好。
外殼1與振幅桿3的一端設(shè)置有蓋體4。蓋體4可設(shè)置為圓形，也可設(shè)為下圓上方形；當(dāng)為前者及后者時，蓋體4與外殼1可采用連接體1-3的螺紋式連接。蓋體4的另一端面設(shè)置有沖擊頭5。沖擊頭5可設(shè)置為圓形或方形；當(dāng)為前者時，沖擊頭5與蓋體4可采用連接體5-1的螺紋式連接；當(dāng)為后者時，沖擊頭5與蓋體4可在方形邊緣上制有連接孔采用連接體5-1的螺釘緊固式連接。沖擊頭5的另一端可設(shè)置為長條形端面，其上制有3只以上的(如4只、5只、6只、8只、……)沖擊針孔。沖擊針孔可一字形排列，也可雙排并列、或其它排列形。沖擊針孔內(nèi)置有沖擊針6。沖擊針6是實(shí)施對焊接接頭進(jìn)行沖擊的工作部件，其外端面應(yīng)設(shè)為圓弧狀為好；其置于蓋體4內(nèi)的一側(cè)應(yīng)設(shè)置為大于桿徑的錐度端，以保證沖擊針裝入及沖擊工作時不掉出。
沖擊頭5上設(shè)置的沖擊針孔其里端面設(shè)置有和沖擊針6一錐度端相配的錐度或倒角，以保證沖擊針裝入及進(jìn)行沖擊處理工作時往返通暢不咬合。
在圖2中，外殼1的后端部設(shè)置有手拎式把手7，便于操作者對平面焊接的焊縫進(jìn)行手拎沖擊處理的需要。
本發(fā)明在實(shí)際對焊接接頭進(jìn)行沖擊處理時，當(dāng)由電源接線端8通入電源后，壓電振動體2發(fā)生超聲波振動。振幅桿3將該振動的幅度放大，推動沖擊針6對金屬工件的焊接接頭部位進(jìn)行沖擊處理，進(jìn)而達(dá)到改善焊接接頭的疲勞強(qiáng)度和延長其使用壽命的目的。
權(quán)利要求
1.一種壓電式超聲沖擊槍，由壓電振動體、振幅桿、外殼構(gòu)成，其特征在于，壓電振動體與振幅桿由連接體連接后置于外殼內(nèi)；外殼與振幅桿的一端設(shè)置有蓋體，蓋體的另一端面置有沖擊頭；沖擊頭的端部設(shè)置有3只以上的沖擊針孔，沖擊針孔內(nèi)置有沖擊針。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電式超聲沖擊槍，其特征在于，沖擊頭上設(shè)置有4-6只沖擊針孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電式超聲沖擊槍，其特征在于，沖擊頭的外端面設(shè)置為長條形端面，長條形端面上設(shè)置有4-6只沖擊針孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電式超聲沖擊槍，其特征在于，蓋體的外端面設(shè)置為方形端面，方形端面上設(shè)置有相配的方形沖擊頭，方形沖擊頭上設(shè)置有4-6只沖擊針孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電式超聲沖擊槍，其特征在于，沖擊針置于沖擊頭內(nèi)的一端設(shè)置有大于桿徑的錐度端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2、3、4所述的一種壓電式超聲沖擊槍，其特征在于，沖擊頭的沖擊針孔內(nèi)一端設(shè)置有與沖擊針一錐度端相配的錐度或倒角。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電式超聲沖擊槍，其特征在于，外殼的尾部設(shè)置有拎式手把。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電式超聲沖擊槍，其特征在于，振幅桿的一端設(shè)置為扁式長條形端面，長條形端面的兩側(cè)面設(shè)置為曲弧形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種壓電式超聲沖擊槍，其特征在于，外殼上設(shè)置有手握式把手。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種壓電式超聲沖擊槍,它由壓電振動體、振幅桿、外殼構(gòu)成。本發(fā)明將壓電振動體與振幅桿由連接體連接后置于外殼內(nèi)。外殼與振幅桿的一端設(shè)置有蓋體,蓋體的另一端面置有沖擊頭。沖擊頭的端部設(shè)置有3只以上的沖擊針孔,沖擊針孔內(nèi)置有沖擊針。外殼上設(shè)置有手握式把手。由此,本發(fā)明具有耗能少,體積小,功率大,造價低。與同類磁致伸縮式超聲沖擊裝置的沖擊槍相比,體積減少300～600%,重量減輕40～100%。提高焊接接頭的疲勞強(qiáng)度20～200%,疲勞壽命延長3～400倍以上,且在實(shí)際工作中無需水冷卻,便于手持操作等特點(diǎn),因而有著極好的實(shí)用價值和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號B23K5/20GK1359777SQ0210003
公開日2002年7月24日 申請日期2002年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月9日
發(fā)明者霍立興, 王東坡, 張玉鳳, 荊洪陽, 楊新岐 申請人:天津大學(xué)