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喷丸成形技术的研究和开发—预应力喷丸技术、数字化喷丸成形技术、新型喷丸成形/强化技术

发布时间:2018.02.28    点击数: 6961
      近年来,随着现代先进飞机对整体气动性能的要求越来越高,以及计算机技术的快速发展,大大促进了喷丸成形技术的研究和开发,出现了预应力喷丸技术、数字化喷丸成形技术、新型喷丸成形/强化技术等,大大扩展了喷丸成形技术的加工能力和应用范围。
 
1.预应力喷丸成形
 
      进入 20 世纪 80 年代以后,超临界机翼成为飞机的先进性重要标志,组成机翼的整体壁板也出现了复杂马鞍形和扭转特点,而且带筋结构明显增多。
     对于此类零件传统喷丸成形很难满足其所需变形量,为此预应力喷丸成形技术便得到了重视。预应力喷丸成形是一种在成形前借助预应力夹具在板坯上施加弹性变形力,然后对其进行喷丸的成形方法。在相同条件下,预应力喷丸的成形极限是自由喷丸的2-3倍,同时预应力喷丸还可有效控制沿喷丸路线方向的附加弯曲变形,该技术的应用进一步推动了喷丸成形技术的发展。
     预应力喷丸成形技术先前也是提到过来了,在复杂壁板的成形方面显得很给力,其成形原理前面也提到了一下,原理图如下图所示:
 


 
    目前,预应力喷丸成形技术在超临界机翼整体壁板的制造中已经获得应用,加拿大NMF公司采用预应力喷丸技术为以色列Galaxy飞机制造的机翼带筋整体壁板。预应力喷丸成形技术的应用,避免了采用机械弯曲的方法成形该类零件所带来的对疲劳寿命的不利影响。

当然,要对零件施加预应力需要设计制造专门的预应力夹具,预应力夹具设计时要确保简单、轻便、易于操作,并要与所采用的喷丸设备相协调。因此,进一步研究简单易行的预应力加载方式以及采用有限元法分析和精确确定所施加预应力的大小,以确保零件在预应力下完全处于弹性变形范围内,将是预应力喷丸成形技术的发展趋势。

2.数字化喷丸成形技术 

       数字化喷丸成形技术,顾名思义便是利用数字化技术对零件进行数字化工艺几何信息分析,对喷丸成形工艺参数进行选择和优化,对喷丸成形过程进行模拟和控制,对成形零件的外形进行数字化检测,对零件的喷丸成形工艺文件和程序进行数字化管理等,从而实现以数字量的形式描述零件及其喷丸成形全过程,并将各阶段形成的数据统一管理起来的先进成形技术。

3.自动化喷丸成形技术

      自动化喷丸成形技术的实施现可分为3个阶段,即概念设计和分析阶段、预生产(研制)阶段和生产阶段。

       在概念设计和分析阶段,主要针对零件的CAD数模进行喷丸成形工艺性分析和评估,制定出初始的喷丸成形工艺方案和成形工艺参数,同时针对用户的设备和人员状况制定相应的需求;在预生产阶段,主要通过试验件的喷丸成形试验对工艺进行优化,生成有关工艺控制文件和程序,同时对用户的设备进行必要的升级和调整,另外,在此阶段还可并行进行零件设计的更改和完善;在生产阶段,通过调用已经制定好的有关零件控制程序,即可实现自动化喷丸成形,同时完成对相关人员的技术培训。

       通过以上描述的3个阶段,用户的可以建立起自动化喷丸成形技术体系,以后再需要进行新产品开发时,只需要进行离线编程然后再将有关数据和程序传递到用户设备上,即可进行自动化喷丸成形的工艺,开展加工成形。

 
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        1、表面处理喷抛丸、喷丸强化设备、热喷涂和涂装设备工艺系统解决方案和工艺装备;
              We provide process system solution and process equipments of surface treatment shot blasting, shot peening, enameling, thermal spraying, coating equipment.
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        公司生产的表面工程系统集成具备智能、自动化的特点,可实现工业生产过程自动化控制,因而属于自动化装备。根据《高端装备制造业“十二五”规划》中对高端装备的定义“主要包括传统产业转型升级和战略性新兴产业发展所需的高技术高附加值装备”,公司产品属于高端装备,是为国民经济其他行业提供技术装备的战略性产业。
        The surface engineering system of our company integrates the characteristics of intelligence and automation, it can realize the automatic control of industrial production process, so it belongs to automatic equipment. According to the definition of premium-end equipment of 《The 125th programme of premium-end equipment manufacturing industry》, “it mainly includes the high technology and high value-added equipment required by traditional industrial transformation upgrading and the development of strategic new-emerging industries”. The company's products belong to the premium-end equipment, which is a strategic industry that provides technical equipment for the other industries of the national economy.
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