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行(xing)业新闻

航空制造喷丸强化处理中的喷丸成形技术

发布时间:2020.12.14    点击数: 16240
      喷丸作为一种表面强化工艺,它的历史可追溯到公元前2700年,可谓历史悠久。据记载,当时的铁匠就已经认识到在冷态下经过锤子锤打的金属可以变得更加坚硬。中世纪的欧洲人在使用马拉轿车中发现,同样的板式弹簧,凡经过表面吹沙处理的,使用寿命显提高。这些只是人们对喷丸的最初认识,在进入20世纪后,人们便开始使用金属颗粒对弹簧和大型齿轮的齿根进行喷丸强化处理。
        尤其(qi)是(shi)到(dao)了(le)20世(shi)纪40年代(dai),大批研究者开(kai)始在喷(pen)丸(wan)工艺方面做出了(le)大量的(de)(de)(de)研究和(he)探索,对喷(pen)丸(wan)工艺的(de)(de)(de)认识(shi)也提升到(dao)一个(ge)更高层次,从而推动和(he)扩展了(le)这项工艺的(de)(de)(de)应用范围。洛克希德马丁公司的(de)(de)(de)工程师 Jim Boerger从喷(pen)丸(wan)强(qiang)化Amen试片中得到(dao)启发(fa),开(kai)创了(le)一种现代(dai)飞机制造中的(de)(de)(de)先进成形(xing)技术—喷(pen)丸(wan)成形(xing)技术。
       喷丸成形的(de)(de)基本原理是:利用高速(su)弹(dan)丸(直径1-6mm)流(liu)撞击金属板材(cai)的(de)(de)表面(mian),使受(shou)撞击的(de)(de)表面(mian)及其下(xia)层金属材(cai)料产(chan)生(sheng)塑性变形而延伸,从(cong)而逐步使板材(cai)发(fa)生(sheng)向(xiang)(xiang)受(shou)喷面(mian)凸起的(de)(de)双(shuang)向(xiang)(xiang)弯曲变形。
喷丸成形技术的优(you)点主要(yao)有(you):
1)工(gong)艺(yi)装备筒单(dan)不需要成(cheng)形模具因(yin)此零(ling)件制造(zao)成(cheng)本低对零(ling)件尺寸大小的(de)适应性强(qiang)
2)由于喷(pen)丸成形(xing)后沿零(ling)件(jian)厚度方向在上、下两个表(biao)面均形(xing)成残(can)余压应力如下图所(suo)示,因此(ci)在零(ling)件(jian)成形(xing)的(de)同(tong)时还(hai)可以(yi)改善零(ling)件(jian)的(de)抗疲劳(lao)性能(neng);
3)既可以成形(xing)单曲率零件也可以成形(xing)复杂双曲率零件。
       正(zheng)是基于这些优(you)点,喷丸(wan)(wan)成(cheng)形(xing)(xing)(xing)技(ji)(ji)(ji)术已广(guang)泛应(ying)用(yong)于航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)等(deng)领域的(de)整(zheng)体(ti)壁(bi)板(ban)零(ling)件(jian)制(zhi)(zhi)造(zao)。美(mei)国(guo)率(lv)先在“星座号”飞机(ji)(ji)上(shang)采用(yong)喷丸(wan)(wan)成(cheng)形(xing)(xing)(xing)技(ji)(ji)(ji)术制(zhi)(zhi)造(zao)机(ji)(ji)羹(geng)整(zheng)体(ti)壁(bi)板(ban),20世纪50年代中(zhong)期开始,喷丸(wan)(wan)成(cheng)形(xing)(xing)(xing)技(ji)(ji)(ji)术开始踏上(shang)航(hang)空(kong)制(zhi)(zhi)造(zao)的(de)历史舞(wu)台(tai),包括民用(yong)车(che)用(yong)飞机(ji)(ji)机(ji)(ji)羹(geng)、机(ji)(ji)身等(deng)壁(bi)板(ban)类零(ling)件(jian)的(de)成(cheng)形(xing)(xing)(xing)等(deng)近年来随(sui)着现(xian)代飞机(ji)(ji)对(dui)整(zheng)体(ti)气动性(xing)能(neng)的(de)要(yao)求越(yue)来越(yue)高,以及计算机(ji)(ji)技(ji)(ji)(ji)术的(de)快速发展大(da)大(da)促进了(le)喷丸(wan)(wan)成(cheng)形(xing)(xing)(xing)技(ji)(ji)(ji)术的(de)研究(jiu)和开发出(chu)现(xian)了(le)预应(ying)力喷丸(wan)(wan)技(ji)(ji)(ji)术、数字化喷丸(wan)(wan)成(cheng)形(xing)(xing)(xing)技(ji)(ji)(ji)术、新型喷丸(wan)(wan)成(cheng)形(xing)(xing)(xing)/强化技(ji)(ji)(ji)术等(deng),大(da)大(da)扩了(le)噫丸(wan)(wan)成(cheng)形(xing)(xing)(xing)技(ji)(ji)(ji)木的(de)加工能(neng)力和应(ying)用(yong)范围。
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