条带喷丸成形技术的研究应用

摘要

喷丸成形是现代飞机机翼整体壁板成形的首选方法，但由于成形机理的复杂性以及成形过程中诸多的因素影响，喷丸成形工艺参数的选择在较大程度上仍然依靠大量试验和操作经验，耗时耗资。在采用数控机床喷丸成形后，此问题更急需解决。 本文对在气动式数控喷丸机上使用条带喷丸成形技术进行了深入研究，提出了对大型超临界机翼壁板喷丸成形，首先要建立喷丸强度、材料厚度和曲率半径之间的关系数据，然后通过喷丸路径规划、等强度区域划分和喷丸参数初选等几个环节来完成喷丸成形工艺设计，并对各环节进行了较为详细的分析和研究。 文中在分析条带喷丸成形特点的基础上，对确定喷丸条带有效宽度的方法和对有效宽度的影响因素进行了试验研究。通过建立特定机床的饱和曲线可以获得机床的喷丸成形特性，采用饱和曲线上的喷丸强度作为对不同喷丸条带的标识，不仅有利于简化喷丸成形工艺参数选择的复杂性，而且便于对工艺参数进行优化。同时提出在等强度区域可以采用采用改变覆盖率的方法进行单元试验件成形基础数据向整体壁板上的移植。 文中以ARJ21飞机外翼上后壁板为应用对象，按照条带喷丸成形工艺设计思路进行了应用试验研究，首先通过对局部典型结构件工艺参数的初选、验证和优化，提高了全尺寸壁板工艺参数选择的准确性。上后壁板局部和整体件的应用试验证明对此类壁板进行的喷丸路径规划、等强度区域划分以及工艺参数选择是可行的，为ARJ21飞机其它超临界机翼壁板喷丸成形难题的攻克奠定了基础。

目录

文摘

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第一章绪论

1.1喷丸成形概述

1.2研究背景

1.3本文研究内容

第二章条带喷丸成形基础试验研究

2.1大型数控喷丸机床的主要特征分析

2.1.1结构设计特点

2.1.2弹丸流量控制技术

2.2条带喷丸基本特性研究

2.2.1喷丸条带有效宽度确定方法

2.2.2影响条带有效宽度试验

2.3条带喷丸与ALMEN饱和曲线关系

2.3.1饱和曲线的原理及建立

2.3.2条带喷丸参数的选取原则

2.4不同条带喷丸成形效果影响试验研究

2.4.1条带喷丸成形特点分析

2.4.2试验基本思路及方案设计

2.4.3试验实施及数据采集

2.4.4试验数据的分析

2.5小结

第三章条带喷丸成形应用试验研究

3.1应用对象的几何特征分析

3.1.1喷丸路径规划

3.1.2外形曲率和厚度分析

3.2等强度区域的划分和工艺参数的确定

3.2.1等强度区域划分原则

3.2.2喷丸成形工艺参数确定

3.3试验结果及分析

3.4小结

第四章结论及展望

4.1本文总结

4.2展望

参考文献

致谢