一种金属薄片预紧装置的制作方法

本发明涉及材料加工领域，特别是涉及一种金属薄片预紧装置。

背景技术：

1、目前，金属板材纳米化技术主要有表面机械研磨处理(surface mechanicalattrition treatment，smat)、表面机械碾压处理(surface mechanical attritiontreatment，smgt)与表面机械滚压处理(surface mechanical attrition treatment，smrt)等。双面对称滚压处理(double-sided surface mechanical rolling treatment，d-smrt)是一种针对板材的表面纳米化技术，该技术能够在金属板材上、下表面同时加工，得到梯度纳米结构表层。装置上下对称的smrt刀具由气压驱动，气压的正反馈调节可以使刀具在加工过程中保持稳定的输出压力，并帮助刀具自适应板材的表面轮廓与板材厚度。其不足之处在于：金属薄片在存放或安装过程中发生较大变形时，无法进行加工；金属薄片承载能力差，smrt刀具存在不可避免的安装误差，用现有夹具固定金属薄片进行加工时，金属薄片表面易弯曲，影响加工效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种金属薄片预紧装置。

2、本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种金属薄片预紧装置，包括：滑轨、滑块、底座、前挡板、后挡板、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、下夹具、上夹具和丝杠；所述丝杠分为前端、中部和后端，所述前端和后端均为光轴，所述中部设有外螺纹；所述底座的两侧分别设有2个滑块，每个滑块分别通过第一螺栓与底座连接，同侧的滑块设于同一滑轨内；所述前挡板通过第二螺栓与底座连接，前挡板的内圈与圆锥滚子轴承的外圈过盈配合；所述后挡板通过第三螺栓与底座连接，后挡板的内圈与角接触球轴承的外圈过盈配合；所述圆锥滚子轴承的内圈与丝杠的前端间隙配合，角接触球轴承的内圈与丝杠的后端过盈配合；所述下夹具设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内具有内螺纹，通过内螺纹与丝杠的外螺纹连接；所述下夹具的底面与底座接触；所述上夹具通过第四螺栓与下夹具连接。

3、进一步地，所述底座的两侧分别开设有矩形凹槽，每个矩形凹槽设有两个第一通孔，每个第一通孔通过一个第一螺丝穿过与滑块连接；所述底座的顶部设置矩形导向槽。

4、进一步地，所述前挡板为t形结构，分为上半部分和下半部分；所述前挡板的上半部分的两侧分别开设一个第二通孔，每个第二通孔通过一个第二螺栓穿过与底座上对应的第二螺纹孔连接；所述前挡板的内圈设有第一凸台，所述第一凸台的厚度为1mm；圆锥滚子轴承的外圈与前挡板的内圈过盈配合并与第一凸台接触；所述前挡板的下半部分的三个侧面与矩形导向槽之间留有空隙。

5、进一步地，所述后挡板为t形结构，分为上半部分和下半部分；所述后挡板的上半部分的两侧分别开设一个第三通孔，每个第三通孔通过一个第三螺栓穿过与底座上对应的第三螺纹孔连接；所述后挡板的内圈设有第二凸台，所述第二凸台的厚度为1mm；角接触球轴承的外圈与后挡板的内圈过盈配合并与第二凸台接触；所述后挡板的下半部分的三个侧面与矩形导向槽之间留有空隙。

6、进一步地，所述下夹具为t形结构，分为上半部分和下半部分；所述下夹具的上半部分的两侧分别开设一个第四螺纹孔；所述上夹具为条形金属块并开设有两个第四通孔，每个第四通孔通过一个第四螺栓穿过与下夹具的上半部分的第四螺纹孔连接。

7、进一步地，所述丝杠的前端设有轴肩，所述轴肩用于限制圆锥滚子轴承的内圈滑动；所述丝杠的后端还包括六角形凸台。

8、进一步地，所述前挡板、后挡板和下夹具的形状分别与矩形导向槽契合；所述前挡板、后挡板的上表面处于同一水平线，所述下夹具的上表面比前挡板、后挡板的上表面高出10mm。

9、进一步地，所述下夹具的上表面粗糙、下表面光滑；上夹具的表面粗糙。

10、本发明的有益效果是：

11、(1)本发明为双面对称滚压处理(d-smrt)技术设计一种金属薄片预紧装置，该装置通过上、下夹具稳定夹持金属薄片，通过旋转丝杆拉伸金属薄片，在金属薄片上施加一定大小的预紧力，获得平坦的加工表面，并使其受力不易弯曲变形，防止刀具损坏，实现金属薄片表面梯度纳米化，提高表面加工质量；

12、(2)本发明在固定金属薄片的同时，施加预紧力，该装置成本低，操作简单方便。

技术特征：

1.一种金属薄片预紧装置，其特征在于，包括：滑轨、滑块、底座、前挡板、后挡板、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、下夹具、上夹具和丝杠；所述丝杠分为前端、中部和后端，所述前端和后端均为光轴，所述中部设有外螺纹；所述底座的两侧分别设有2个滑块，每个滑块分别通过第一螺栓与底座连接，同侧的滑块设于同一滑轨内；所述前挡板通过第二螺栓与底座连接，前挡板的内圈与圆锥滚子轴承的外圈过盈配合；所述后挡板通过第三螺栓与底座连接，后挡板的内圈与角接触球轴承的外圈过盈配合；所述圆锥滚子轴承的内圈与丝杠的前端间隙配合，角接触球轴承的内圈与丝杠的后端过盈配合；所述下夹具设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内具有内螺纹，通过内螺纹与丝杠的外螺纹连接；所述下夹具的底面与底座接触；所述上夹具通过第四螺栓与下夹具连接。

2.根据权利要求1所述的一种金属薄片预紧装置，其特征在于，所述底座的两侧分别开设有矩形凹槽，每个矩形凹槽设有两个第一通孔，每个第一通孔通过一个第一螺丝穿过与滑块连接；所述底座的顶部设置矩形导向槽。

3.根据权利要求2所述的一种金属薄片预紧装置，其特征在于，所述前挡板为t形结构，分为上半部分和下半部分；所述前挡板的上半部分的两侧分别开设一个第二通孔，每个第二通孔通过一个第二螺栓穿过与底座上对应的第二螺纹孔连接；所述前挡板的内圈设有第一凸台，所述第一凸台的厚度为1mm；圆锥滚子轴承的外圈与前挡板的内圈过盈配合并与第一凸台接触；所述前挡板的下半部分的三个侧面与矩形导向槽之间留有空隙。

4.根据权利要求2所述的一种金属薄片预紧装置，其特征在于，所述后挡板为t形结构，分为上半部分和下半部分；所述后挡板的上半部分的两侧分别开设一个第三通孔，每个第三通孔通过一个第三螺栓穿过与底座上对应的第三螺纹孔连接；所述后挡板的内圈设有第二凸台，所述第二凸台的厚度为1mm；角接触球轴承的外圈与后挡板的内圈过盈配合并与第二凸台接触；所述后挡板的下半部分的三个侧面与矩形导向槽之间留有空隙。

5.根据权利要求1所述的一种金属薄片预紧装置，其特征在于，所述下夹具为t形结构，分为上半部分和下半部分；所述下夹具的上半部分的两侧分别开设一个第四螺纹孔；所述上夹具为条形金属块并开设有两个第四通孔，每个第四通孔通过一个第四螺栓穿过与下夹具的上半部分的第四螺纹孔连接。

6.根据权利要求1所述的一种金属薄片预紧装置，其特征在于，所述丝杠的前端设有轴肩，所述轴肩用于限制圆锥滚子轴承的内圈滑动；所述丝杠的后端还包括六角形凸台。

7.根据权利要求1所述的一种金属薄片预紧装置，其特征在于，所述前挡板、后挡板和下夹具的形状分别与矩形导向槽契合；所述前挡板、后挡板的上表面处于同一水平线，所述下夹具的上表面比前挡板、后挡板的上表面高出10mm。

8.根据权利要求1所述的一种金属薄片预紧装置，其特征在于，所述下夹具的上表面粗糙、下表面光滑；上夹具的表面粗糙。

技术总结
本发明公开了一种金属薄片预紧装置，包括：滑轨、滑块、底座、前挡板、后挡板、角接触球轴承、圆锥滚子轴承、下夹具、上夹具和丝杠；所述前挡板通过第二螺栓与底座连接，前挡板的内圈与圆锥滚子轴承的外圈过盈配合；所述后挡板通过第三螺栓与底座连接，后挡板的内圈与角接触球轴承的外圈过盈配合；所述圆锥滚子轴承的内圈与丝杠的前端间隙配合，角接触球轴承的内圈与丝杠的后端过盈配合；所述下夹具设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔内具有内螺纹，通过内螺纹与丝杠的外螺纹连接；所述下夹具的底面与底座接触；所述上夹具通过第四螺栓与下夹具连接。本装置结构简单，耗材量小，成本低廉，加工效率高；应用于金属加工领域，将金属薄片夹紧并施加预紧力，防止金属薄片弯曲，提高加工精度。

技术研发人员：朱林利,王效贵
受保护的技术使用者：浣江实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17