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厚度对喷丸成形的影响 |
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作者：北京航空工艺研究所 尚建勤 |
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摘要：就厚度对喷丸成形的影响进行了试验研究，指出喷丸成形的大小基本上与对应厚度的平方成反比。
关键词：厚度；喷丸成形
一、前言
喷丸成形对厚度因素如此敏感，以致于在相同喷丸条件下，大、中、小三种不同厚度的构件的喷丸成形会产生三种明显不同的变形效果：只有一点变形、有一定的变形、有显著的变形。因此，在喷丸成形中，构件厚度是必须考虑的一个重要工艺因素。喷丸型面上的表层塑性变形区与其余部分的弹性变形区构成了喷丸变形明显的弹塑性变形特征，这也正是厚度因素与喷丸变形之间的关系还没有定论的一个重要原因。本文对厚度与喷丸成形之间的作用规律进行了试验研究，获得了十分有价值的结论。
二、试验方法
1.试验条件
试验设备：SPW—1型数控抛丸试验机；喷丸方式：自由喷丸(与预应力喷丸方式相对应)；弹丸规格：S460；弹丸流量：27.4kg/min；试件送进速度：2000mm/min；叶轮转速：2000r/min；试件材料：LY12CZ平直板材；试件厚度：见表1，共8种。表1
| 试件序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | | 试件厚度(mm) | 4.102 | 4.522 | 5.020 | 5.578 | 5.772 | 6.624 | 7.024 | 7.568 |
.试验方法
在上述试验条件下，在SPW—1型数控抛丸试验机上，分别对以上8种厚度的试验件沿平行于矩形试件边线的直线进行喷丸成形试验。
三、试验结果及其分析
一般，喷丸变形程度用喷丸型面上的弧高值表示。经过对喷丸成形后的试验件外形进行测量，获得了试件喷丸表面沿试件送进方向(称纵向)和垂直于送进方向(称横向)弧高值数据，见表2。表中弧高值对应曲率仪的测量跨距为90mm。表2
| 试件序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | | 试件厚度(mm) | 4.102 | 4.522 | 5.020 | 5.578 | 7.772 | 6.624 | 7.024 | 7.568 | | 横向弧高值(mm) | 0.997 | 0.788 | 0.452 | 0.531 | 0.511 | 0.372 | 0.336 | 0.241 | | 纵向弧高值(mm) | 0.542 | 0.486 | 0.395 | 0.368 | 0.364 | 0.263 | 0.204 | 0.098 |
试验件喷丸型面横向弧高值和纵向弧高值与试件厚度之间的关系曲线见图1。
图1厚度对弧高值的影响
由图1可以看出，试件喷丸型面横向弧高值随试件厚度的增加由急剧减小到平缓减小，当试件厚度大到一定程度后，喷丸型面上的变形将小到无法测得或几乎为零。试件喷丸型面纵向弧高值随试件厚度增加时的变化特点与喷丸型面上横向弧高值的变化特点相似。
经过对试件喷丸型面横向弧高值数据和纵向弧高值数据的分析处理，确认由试件3和试件8所取得的横向和纵向弧高值试验数据偏小，由试件5得到的横向和纵向弧高值试验数据偏大，这些主要是由于试件的原始形变较大而引起的。舍弃由试件3、5和8测得的有关试验数据后，经过对其余试验数据的再次分析处理，得出试件喷丸型面上的横向弧高值和纵向弧高值均与试件厚度的平方基本上成反比。
四、结论
构件的喷丸变形随构件厚度的增加而减小，而且，构件喷丸变形的大小基本上与构件的厚度平方成反比。(end)
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(4/23/2007) |
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