[发明专利]超声波喷丸校形方法、装置及超声波喷丸装置

权利要求书

1.一种超声波喷丸校形方法，其特征在于，包括步骤：

S1、获取金属部件表面的变形量要求；

S2、根据变形量要求模拟计算出所需的残余应力场分布；

S3、将计算出的残余应力场分布与数据库中存储的残余应力场分布进行比较，所述数据库中存储有残余应力场分布、喷丸强度、喷丸时间及试件变形量的对应关系，所述试件的材质与上述金属部件材质相同；

S4、判断数据库中是否有满足预设要求的残余应力场分布，若有则进入步骤S5；

S5、根据得出的满足预设要求的残余应力场分布，从数据库查找出与其对应的喷丸强度和喷丸时间；

其中，所述数据库的建立方法包括步骤：

Sa、确定不同喷丸强度下，试件的变形量与喷丸时间的关系；

Sa1、以试件变向量为纵轴、喷丸时间为横轴，绘制不同喷丸强度下的饱和曲线；

Sb、模拟实际工况，得到不同喷丸强度和喷丸时间下的残余应力场分布;

Sc、存储残余应力场、喷丸强度、喷丸时间及试件变形量的对应关系。

2.根据权利要求1所述的超声波喷丸校形方法，其特征在于，所述步骤S4之后还包括步骤S41和S42：

S41：判断数据库中满足预设要求的残余应力场分布的个数是否大于1，若是则进入步骤S42，若否则进入步骤S5；

S42:从多个满足预设要求的残余应力场分布中选择符合设定要求的一个残余应力场分布，进入步骤S5。

3.根据权利要求1所述的超声波喷丸校形方法，其特征在于，所述步骤Sa中，具体为：利用阿尔门测量仪测量不同喷丸强度下，试件的变形量与喷丸时间的关系。

4.根据权利要求1所述的超声波喷丸校形方法，其特征在于，所述步骤S2中，具体为：

根据变形量要求利用有限元软件模拟计算出所需的残余应力场分布。

5.根据权利要求1所述的超声波喷丸校形方法，其特征在于，所述数据库中还存储有多个喷丸参数组合与喷丸强度的对应关系，所述喷丸参数组合包括振幅、撞针材料、撞针直径、撞针与金属部件表面距离和气压中的至少两个；

所述步骤S5之后还包括步骤S6：根据从数据库查找出与满足预设要求的残余应力场分布对应的喷丸强度确定喷丸参数组合。

6.一种超声波喷丸校形装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取金属部件表面的变形量要求；

模拟模块，用于根据获取模块获得的金属部件表面的变形量要求模拟计算出所需的残余应力场分布；

第一比较模块，用于将计算出的残余应力场分布与数据库中存储的残余应力场分布进行比较，并从数据库中筛选出满足预设要求的残余应力场分布，所述数据库中存储有残余应力场分布、喷丸强度、喷丸时间及试件变形量的对应关系，所述试件的材质与上述金属部件材质相同；

第一判断模块，用于接收所述第一比较模块的结构并判断数据库中是否有满足预设要求的残余应力场分布；

第一查找模块，用于接收所述判断模块的判断结果，若判断数据库中有满足预设要求的残余应力场分布则根据满足预设要求的残余应力场分布，从数据库查找出与其对应的喷丸强度和喷丸时间。

7.根据权利要求6所述的超声波喷丸校形装置，其特征在于，还包括第二判断模块和选择模块；

所述第二判断模块用于判断从数据库中筛选出满足预设要求的残余应力场分布的个数；

所述选择模块用于从多个满足预设要求的残余应力场分布中选择符合设定要求的一个残余应力场分布。

8.根据权利要求6所述的超声波喷丸校形装置，其特征在于，还包括第二查找模块，其用于根据第一模块查找的喷丸强度从数据库中查找喷丸参数组合。

9.一种应用如权利要求1-5中任一项所述的超声波喷丸校形方法的超声波喷丸装置，其特征在于，包括：

超声波发生器和超声波换能器（1）；

振动体（2）和至少一个撞针（3），所述振动体（2）与所述超声波换能器（1）连接，且所述振动体用于撞击所述撞针（3）以使其喷射出去。