[发明专利]超声波喷丸校形方法、装置及超声波喷丸装置

说明书

本发明公开了一种超声波喷丸校形方法、装置及超声波喷丸装置，超声波喷丸校形方法包括步骤：A、获取金属部件表面的变形量要求；B、根据变形量要求模拟计算出所需的残余应力场分布；C、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D；D、根据步骤C中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。该超声波喷丸校形方法和装置可以有效地解决超声波喷丸参数过多，难以高效的选择，并且难以准确控制喷丸时间的问题。

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，更具体地说，涉及一种超声波喷丸校形方法、装置及超声波喷丸装置。

背景技术

超声波喷丸校形技术是一种新型表面喷丸校形技术，工程应用非常广泛。目前为止，由于超声波喷丸工艺装备及工艺控制简单、工艺过程环保、工艺成本低等优势，广泛应用于航空航天制造业及汽车制造业等，例如飞机机翼蒙皮、铝合金轮毂、汽车覆盖件、油箱、火箭外形壁板等。虽然获得了较好的喷丸校形效果，但是由于超声波喷丸参数过多，难以高效的选择，并且难以准确控制喷丸时间，限制了超声波喷丸校形技术的工程应用。同时，实际工程应用中，对于形状复杂、结构不对称的金属零件的喷丸校形一直缺乏合理的技术手段和方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种超声波喷丸校形方法和装置，该超声波喷丸校形方法和装置可以有效地解决超声波喷丸参数过多，难以高效的选择，并且难以准确控制喷丸时间的问题，本发明的第二个目的是提供一种应用上述超声波喷丸校形方法的超声波喷丸装置。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种超声波喷丸校形方法，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。

优选地，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。

优选地，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。

优选地，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。