帶孔壁板數(shù)控超聲波噴丸成形技術(shù)研究.pdf

1、航空結(jié)構(gòu)壁板通常帶有減輕孔、裝配孔、工藝孔等結(jié)構(gòu)，在帶孔板單曲率噴丸成形時，常常會發(fā)生孔區(qū)域與其他噴丸部位曲率半徑不相等，而且孔區(qū)域部位產(chǎn)生孔區(qū)變形、開裂、應(yīng)力集中的問題，嚴(yán)重地影響了壁板的成形精確和強度性能。這些都與帶孔壁板噴丸成形后殘余應(yīng)力分布有關(guān)，而殘余應(yīng)力分布又受噴丸區(qū)域、壁板幾何結(jié)構(gòu)和噴丸工藝參數(shù)等因素的影響。針對帶孔壁板噴丸成形相關(guān)缺陷，從理論上研究了板料噴丸后殘余應(yīng)力分布規(guī)律，以及殘余應(yīng)力場對板料的成形機理，從試驗和有限元

2、角度研究噴丸區(qū)域、壁板幾何結(jié)構(gòu)和噴丸工藝參數(shù)等對帶孔板成形質(zhì)量的影響，確定了適合帶孔板噴丸成形工藝方法及最佳參數(shù)水平。
　　1.探討了使板材產(chǎn)生彈性和彈塑性變形的臨界噴丸速度，此速度公式考慮到了撞針和靶材的密度、彈性模量、泊松比，靜態(tài)與動態(tài)屈服強度。利用Herz碰撞理論推導(dǎo)出了碰撞壓力分布公式，并從彈塑性力學(xué)角度推導(dǎo)了塑性變形區(qū)回彈前后的彈坑直徑，彈坑深度及沖擊力大小計算公式，分析得出了板料回彈前后的殘余應(yīng)力相關(guān)公式，以及殘余應(yīng)力

3、分布對受噴板料彎曲變形公式。
　　2.分析了帶孔板超聲波噴丸成形后的成形特征及孔異形情況，探討了噴丸區(qū)域布局及板料結(jié)構(gòu)對帶孔板噴丸成形質(zhì)量影響，繪制了不同噴丸參數(shù)噴丸時應(yīng)采用的噴丸孔邊距和加強環(huán)厚度曲線，結(jié)果表明：采用加強環(huán)+條帶噴丸方式可以顯著的提高帶孔板噴丸成形質(zhì)量，加強環(huán)厚度H與寬度M主要影響曲率半徑差值C，而孔邊距L主要影響孔異形程度B。選取最佳孔邊距L為3~10mm，最佳加強環(huán)寬度M為9~15mm，最佳加強環(huán)厚度為1~3