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ANSYS Workbench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985.34 HV,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。