整體壁板零件是航空航天工業(yè)中的一類關(guān)鍵結(jié)構(gòu)單元,飛機機翼類壁板在滿足承載和結(jié)構(gòu)強度要求的前提下,其外型面還要滿足氣動特性要求,具有型面復(fù)雜、壁厚變化大、型面曲率精度及表面形貌要求高等特點。目前壁板成形通常采用噴丸成形工藝,具有成形范圍大、效率高的優(yōu)勢,但在局部修型、加工高筋及厚壁結(jié)構(gòu)時存在一定的局限性。本文提出一種板料錘擊成形方法,以2024-T351航空鋁合金板為對象,分析金屬板件錘擊成形的成形原理和參數(shù)控制方法,具有重要的理論和應(yīng)用價值�；谇蚯慌蛎浤Ｐ图氨“鍝锨冃卫碚�,分析了錘擊參數(shù)與錘擊應(yīng)力應(yīng)變、錘擊變形及板料整體成形曲率之間的關(guān)系。建立了基于ABAQUS的錘擊系統(tǒng)有限元分析模型,將沖擊器內(nèi)部復(fù)雜的沖擊過程簡化為三個彈性桿之間的相互撞擊運動,進而仿真獲得了沖擊頭的運動特性,利用三向測力儀獲得了沖擊力的變化規(guī)律。以此為基礎(chǔ),研究了不同工藝參數(shù)下單次沖擊加工和多次沖擊加工時錘擊表面應(yīng)力應(yīng)變的分布規(guī)律、殘余應(yīng)力演化趨勢以及錘擊凹坑尺寸的變化規(guī)律,對實際應(yīng)用有重要的指導(dǎo)作用。建立了錘擊加工試驗系統(tǒng),并且計算了沖錘的沖擊速度和頻率之間的關(guān)系。試驗研究了錘擊頻率、工具頭半徑以及錘擊密度對... 

【文章來源】：西安理工大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

超聲

1緒論3地控制噴嘴的位置以及運動軌跡，以其良好的工藝柔性以及可控性成為目前常用的彈丸驅(qū)動方式[21]。b超聲噴丸工藝如圖1-2是超聲噴丸設(shè)備，超聲噴丸是以超聲波為動力源，驅(qū)使彈丸或撞針反復(fù)撞擊靶材表面在靶材內(nèi)部產(chǎn)生較深的殘余應(yīng)力場分布[23]。（a）彈丸式超聲波噴丸設(shè)備整流超聲換能器變幅桿工具頭撞針控制電路高頻振動（b）撞針式超聲波噴丸設(shè)備圖1-2超聲波噴丸設(shè)備Fig.1-2EquipmentofUltrasonicShotPeening法國公司SONATS已經(jīng)掌握了比較成熟的超聲噴丸技術(shù)并且較早研發(fā)出了一套超聲設(shè)備并投入了航空航天、汽車等行業(yè)中[24]。國內(nèi)的維爾貝萊特集團以及南京航空航天大學(xué)近年來在超聲噴丸強化技術(shù)以及校形技術(shù)的研究上投入了大量的工作[25]。如圖1-3是南京航空航天大學(xué)超聲波噴丸技術(shù)課題組于2010年研發(fā)出的一套超聲噴丸裝置，并且成功應(yīng)用于我國航空事業(yè)建設(shè)中。南京航空航天大學(xué)魯世紅等[26]對高能超聲波噴丸方式作用于在曲面零件的強化效果以及成形精度進行了詳細(xì)研究。史學(xué)剛等[27-28]對超聲波噴丸工藝進行了系統(tǒng)研究，分別對加工軌跡、成形軌跡間距、電流強度、撞針直徑以及進給速度等主要加工參數(shù)與板件彎曲變形之間的關(guān)系以及成形工件的表面完整性做出了分析。圖1-3超聲波噴丸成形設(shè)備Fig.1-3EquipmentofUltrasonicShotPeening與傳統(tǒng)的噴丸技術(shù)相比，超聲噴丸成形沖擊能量較大而且可以通過控制加工路徑確定沖擊位置所以可以應(yīng)用于較厚板件的加工，因此該技術(shù)的研究具有很大應(yīng)用前景。

?用分為彈丸沖擊和回彈兩個階段，沖擊過程伴隨著彈丸速度的降低和彈坑尺寸的增大。王玖等[48]利用有限元的方法研究分析了彈丸速度對噴丸殘余應(yīng)力分布的影響，并且通過Gauss曲線擬合的方法列出了“彈丸速度-殘余應(yīng)力值”的函數(shù)關(guān)系式預(yù)測了彈丸速度為60m/s~180m/s范圍內(nèi)的殘余應(yīng)力分布。本課題是通過調(diào)節(jié)錘擊裝置中變頻器的頻率來改變沖擊器沖擊系統(tǒng)的沖擊速度從而控制沖桿撞擊工件時的速度。c噴丸覆蓋率噴丸覆蓋率指的是經(jīng)噴丸加工后的工件表面上，彈丸凹坑占據(jù)的面積與加工表面總面積的比值，一般用百分?jǐn)?shù)表示[49]。如圖1-5是三種不同的噴丸覆蓋率表面。理論上，當(dāng)待噴丸表面被均勻完整地撞擊后的噴丸覆蓋率可達(dá)到100%，但在實際操作過程中，難以獲得100%的完全覆蓋率。工程上，一般98%的覆蓋率被認(rèn)為是滿覆蓋率[50]，當(dāng)覆蓋率達(dá)到98%時繼續(xù)進行噴丸處理覆蓋率會大于100%，覆蓋率可以通過延長噴丸時間而加大，也就是說大于100%的覆蓋率不再是用實際面積比值計算而是用時間度量。圖1-5不同噴丸覆蓋率Fig.1-5DifferentCoverageofShotPeening實際噴丸實驗中覆蓋率的測量多采用光學(xué)的方法，F(xiàn)eld[51]提出了一種利用熒光材料測


本文編號：2954928