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航空噴丸成形技術(shù)系列:噴丸工藝的再研究

發(fā)布時間:2018.02.28    點(diǎn)擊數(shù): 157057

       歷史背景:噴丸作為一種表面強(qiáng)化工藝,它的歷史可追溯到公元前 2700 年,可謂歷史悠久。據(jù)記載,當(dāng)時的鐵匠就已經(jīng)認(rèn)識到在冷態(tài)下經(jīng)過錘子錘打的金屬可以變得更加堅(jiān)硬。中世紀(jì)的歐洲人在使用馬拉轎車中發(fā)現(xiàn),同樣的板式彈簧,凡經(jīng)過表面吹沙處理的,使用壽命顯著提高。這些只是人們對噴丸的最初認(rèn)識,在進(jìn)入20 世紀(jì)后,人們便開始使用金屬顆粒對彈簧和大型齒輪的齒根進(jìn)行噴丸強(qiáng)化處理。

      尤其是到了20 世紀(jì) 40 年代,大批研究者開始在噴丸工藝方面做出了大量的研究和探索,對噴丸工藝的認(rèn)識也提升到一個更高層次,從而推動和擴(kuò)展了這項(xiàng)工藝的應(yīng)用范圍。洛克希德·馬丁公司的工程師 Jim Boerger 從噴丸強(qiáng)化 Almen試片中得到啟發(fā),開創(chuàng)了一種現(xiàn)代飛機(jī)制造中的先進(jìn)成形技術(shù)——噴丸成形技術(shù)。

噴丸成形原理圖

   噴丸成形的基本原理是:利用高速彈丸(直徑1-6mm)流撞擊金屬板材的表面,使受撞擊的表面及其下層金屬材料產(chǎn)生塑性變形而延伸,從而逐步使板材發(fā)生向受噴面凸起的雙向彎曲變形。噴丸還可用于表面強(qiáng)化,提高抗疲勞和耐腐蝕性等;

   噴丸成形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要有:
(1)工藝裝備簡單,不需要成形模具,因此零件制造成本低,對零件尺寸大小的適應(yīng)性強(qiáng);
(2)由于噴丸成形后,沿零件厚度方向在上、下兩個表面均形成殘余壓應(yīng)力(如下圖所示),因此在零件成形的同時,還可以改善零件的抗疲勞性能;

噴丸引起的殘余應(yīng)力分布

(3)既可以成形單曲率零件,也可以成形復(fù)雜雙曲率零件。

      正是基于這些優(yōu)點(diǎn),噴丸成形技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天等領(lǐng)域的整體壁板零件制造。美國率先在“星座號”飛機(jī)上采用噴丸成形技術(shù)制造機(jī)翼整體壁板,也是20世紀(jì)50年代中期開始,噴丸成形技術(shù)開始踏上航空制造的歷史舞臺,包括民用軍用飛機(jī)機(jī)翼、機(jī)身等壁板類零件的成形等。

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        上海良時智能科技股份有限公司(股票代碼:837430 厚積薄發(fā) 持續(xù)創(chuàng)新),為全球客戶提供智能制造和表面處理系統(tǒng)解決方案,從業(yè)30多年,是一個集研發(fā)、設(shè)計、制造、工程安裝、工程咨詢于一體的專業(yè)化制造及自動化智能控制系統(tǒng)集成公司,能為客戶解決:
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              We provide process system solution and process equipments of surface treatment sandblasting shot blasting, shot peening, enameling, thermal spraying, coating equipment.
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