一種控制空心葉片變形的噴丸強化方法技術

本發明專利技術提供了一種控制空心葉片變形的噴丸強化方法，包括以下步驟：步驟S10：根據空心葉片結構，將空心葉片劃分為空心區和實心區；步驟S20：將空心區劃分為N個空心分區，將實心區劃分為M個實心分區，其中N為大于或等于2的整數，M為大于或等于2的整數；步驟S30：確定各空心分區和各實心分區的噴丸強度；步驟S40：按照確定的各空心分區和各實心分區的噴丸強度，對各空心分區和各實心分區分別進行噴丸強化。本發明專利技術通過對各分區采用對應的噴丸強度分別進行噴丸強化，能有效限制空心葉片在噴丸強化時的附加變形，實現對復雜曲面不等厚度空心構件的噴丸強化變形控制。

Shot peening strengthening method for controlling deformation of hollow blade

The invention provides a hollow blade deformation control shot peening strengthening method, which comprises the following steps: step S10: according to the hollow blade structure, the hollow blade is divided into hollow area and solid area; step S20: the hollow area is divided into N hollow partition, the solid area is divided into M solid partition, N integers greater than or equal to 2, M is greater than or equal to 2 integer; step S30: to determine the partition and the shot peening intensity of hollow solid partition; step S40: in accordance with the shot peening intensity determined and the partition of each hollow solid partition, the partition and the hollow solid partition were shot peening. The present invention by the partition by shot peening intensity respectively by shot peening, the additional deformation can effectively limit the hollow blade in the shot peening, realize shot peening on complex surface of unequal thickness hollow component enhanced deformation control.

【技術實現步驟摘要】
一種控制空心葉片變形的噴丸強化方法
本專利技術涉及噴丸強化
，尤其是一種控制空心葉片變形的噴丸強化方法。
技術介紹
早在上世紀20-30年代，發現了噴丸處理具有改善零件疲勞性能的功效后，由噴(拋)丸清理工藝脫潁而出發展形成的噴丸強化工藝，立即被用來改善汽車零件(特別是彈簧)的疲勞強度，并且在汽車制造業中率先獲得了廣泛的應用。鑒于該工藝的成本低廉、生產效率高，尤其是強化效果卓著，很快被應用到航空制造業中，并在航空和軍工制造業中取得了長足發展并不斷完善。隨著航空技術的飛速發展，航空發動機采用的新技術也在不斷增加，一些復雜薄壁空心構件成為新一代航空發動機性能提升的重要零件。空心葉片不僅具有復雜的曲面外形，同時還具有復雜的內部結構，如變厚度設計、帶加強筋等。由于空心葉片含有空心區域，且各區域厚度不同、加強筋條等結構要素分布的不均勻性以及制造成形時在各區域產生的殘余應力不同，在進行空心葉片全表面噴丸強化時，如果各區域采用相同噴丸強度，由于各個區域因噴丸強化產生的材料表層變形量不同，不可避免地會產生結構件的變形現象，特別是在較薄的空心及邊緣區域，極易造成結構件外形尺寸超差無法與其它結構連接裝配而導致構件報廢，造成重大經濟損失。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種控制空心葉片變形的噴丸強化方法，能控制復雜曲面不等厚度空心葉片的噴丸變形。為達到上述目的，本專利技術提出一種控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其包括以下步驟：步驟S10：根據空心葉片結構，將空心葉片劃分為空心區和實心區；步驟S20：將空心區劃分為N個空心分區，將實心區劃分為M個實心分區，其中N為大于或等于2的整數，M為大于或等于2的整數；步驟S30：確定各空心分區和各實心分區的噴丸強度；步驟S40：按照確定的各空心分區和各實心分區的噴丸強度，對各空心分區和各實心分區分別進行噴丸強化。如上所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其中，在所述步驟S20中，沿空心區兩側側壁的厚度漸變方向，將空心區劃分為依次排列的第一個空心分區至第N個空心分區；沿實心區的厚度漸變方向，將實心區劃分為依次排列的第一個實心分區至第M個實心分區，相鄰兩個空心分區的厚度變化范圍、以及相鄰兩個實心分區的厚度變化范圍均為一設定值。如上所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其中，所述設定值為1.0mm～6.0mm。如上所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其中，在所述步驟S30與所述步驟S40之間，還包括以下步驟：步驟S31：采用與各空心分區和各實心分區的形狀分別一致的M+N個保護膠帶，分別遮蔽各空心分區和各實心分區。如上所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其中，在所述步驟S40中，對各空心分區和各實心分區分別進行噴丸強化的具體操作步驟為：步驟S401：確定N個空心分區和M個實心分區的噴丸順序；步驟S402：按照噴丸順序，依次對各空心分區和各實心分區進行噴丸強化，其中，在對N個空心分區和M個實心分區中的任一個分區進行噴丸強化前，先將該分區的保護膠帶揭下，并對該分區的相鄰分區進行剛性夾持，再將該分區的噴丸強度對應的噴射氣壓、噴嘴移動速度、彈丸流量、噴嘴直徑、彈丸型號及強化軌跡輸入到噴丸設備中，然后啟動噴丸設備對該分區進行噴丸強化，對該分區的噴丸強化完成后，將該分區的保護膠帶重新貼上。如上所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其中，在所述步驟S402中，對該分區的相鄰分區進行剛性夾持的同時，對該分區采用預應力夾具施加反向預應力。如上所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其中，在所述步驟S40中，先對位于空心葉片邊緣的空心分區和實心分區進行噴丸強化，再對位于空心葉片中間的空心分區和實心分區進行噴丸強化。如上所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其中，在所述步驟S40中，對各空心分區和各實心分區進行的噴丸強化為雙面協調對噴全覆蓋噴丸強化。如上所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其中，在所述步驟S30中，確定各空心分區和各實心分區的噴丸強度的方法為：首先分別設定空心區的噴丸強度范圍和實心區的噴丸強度范圍，然后在空心區的噴丸強度范圍內，設定各空心分區的噴丸強度，在實心區的噴丸強度范圍內，設定各實心分區的噴丸強度。如上所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其中，在所述步驟S20中，沿空心區兩側側壁厚度減小的方向，將空心區劃分為依次排列的第一個空心分區至第N個空心分區，沿實心區厚度減小的方向，將實心區劃分為依次排列的第一個實心分區至第M個實心分區；在所述步驟S30中，設定第一個空心分區至第N個空心分區的噴丸強度遞減，設定第一個實心分區至第M個實心分區的噴丸強度遞減。本專利技術的控制空心葉片變形的噴丸強化方法的特點和優點是：1、本專利技術的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，根據空心葉片的結構，將空心葉片劃分為多個空心分區和多個實心分區，噴丸強化時，對各分區采用對應的噴丸強度分別進行噴丸強化，能有效限制空心葉片在噴丸強化時的附加變形，實現對復雜曲面不等厚度空心構件的噴丸強化變形控制；2、本專利技術的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，采用對受噴區域的相鄰區域進行剛性夾持，并施加反向預應力的漸進式選區雙面協調對噴的噴丸強化方法，能夠有效限制受噴區域的變形；3、本專利技術的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，采用先對空心葉片的邊緣區域進行噴丸強化，再對空心葉片的中間區域進行噴丸強化的噴丸強化方法，可在空心葉片邊緣區域出現變形后，通過調整空心葉片中間區域的變形來校正邊緣區域的變形，從而有效控制空心葉片的變形。附圖說明以下附圖僅旨在于對本專利技術做示意性說明和解釋，并不限定本專利技術的范圍。其中：圖1是空心葉片劃分為多個分區的示意圖；圖2是夾具夾持空心葉片的示意圖。主要元件標號說明：1空心葉片2夾持立柱3夾持框具體實施方式為了對本專利技術的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本專利技術的具體實施方式。本專利技術提供一種控制空心葉片變形的噴丸強化方法，用以控制空心葉片因噴丸強化引起的曲面外形變形，其包括以下順序執行的步驟：步驟S10：根據空心葉片1(或稱為空心構件)結構，將空心葉片1劃分為空心區K和實心區S；步驟S20：將空心區K劃分為N個空心分區，將實心區S劃分為M個實心分區，其中N為大于或等于2的整數，M為大于或等于2的整數；步驟S30：確定各空心分區和各實心分區的噴丸強度；步驟S40：按照確定的各空心分區和各實心分區的噴丸強度，對各空心分區和各實心分區分別進行噴丸強化。本專利技術根據空心葉片的結構，將空心葉片劃分為空心區和實心區，并將空心區進一步劃分為多個空心分區，將實心區進一步劃分為多個實心分區，噴丸強化時，對各分區采用不同的噴丸強度分別進行噴丸強化，從而能有效限制空心葉片在噴丸強化時的附加變形，尤其適用于復雜曲面不等厚度空心構件的噴丸強化變形控制。在一個具體實施例中，在步驟S20中，沿空心區K兩側側壁的厚度漸變方向，將空心區K劃分為依次排列的第一個空心分區K1、第二個空心分區K2……第N個空心分區KN，其中，空心區K的兩側側壁之間為空心；沿實心區S的厚度漸變方向，將實心區S劃分為依次排列的第一個實心分區S1、第二個實心分區S2……第M個實心分區SM，相鄰兩個空心分區的厚度變化范圍、以及相鄰兩個實心分區的厚度變化范圍均為一設定值，較佳地，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其特征在于，所述控制空心葉片變形的噴丸強化方法包括以下步驟：步驟S10：根據空心葉片結構，將空心葉片劃分為空心區和實心區；步驟S20：將空心區劃分為N個空心分區，將實心區劃分為M個實心分區，其中N為大于或等于2的整數，M為大于或等于2的整數；步驟S30：確定各空心分區和各實心分區的噴丸強度；步驟S40：按照確定的各空心分區和各實心分區的噴丸強度，對各空心分區和各實心分區分別進行噴丸強化。

【技術特征摘要】
1.一種控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其特征在于，所述控制空心葉片變形的噴丸強化方法包括以下步驟：步驟S10：根據空心葉片結構，將空心葉片劃分為空心區和實心區；步驟S20：將空心區劃分為N個空心分區，將實心區劃分為M個實心分區，其中N為大于或等于2的整數，M為大于或等于2的整數；步驟S30：確定各空心分區和各實心分區的噴丸強度；步驟S40：按照確定的各空心分區和各實心分區的噴丸強度，對各空心分區和各實心分區分別進行噴丸強化。2.如權利要求1所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其特征在于，在所述步驟S20中，沿空心區兩側側壁的厚度漸變方向，將空心區劃分為依次排列的第一個空心分區至第N個空心分區；沿實心區的厚度漸變方向，將實心區劃分為依次排列的第一個實心分區至第M個實心分區，相鄰兩個空心分區的厚度變化范圍、以及相鄰兩個實心分區的厚度變化范圍均為一設定值。3.如權利要求2所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其特征在于，所述設定值為1.0mm～6.0mm。4.如權利要求1所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其特征在于，在所述步驟S30與所述步驟S40之間，還包括以下步驟：步驟S31：采用與各空心分區和各實心分區的形狀分別一致的M+N個保護膠帶，分別遮蔽各空心分區和各實心分區。5.如權利要求4所述的控制空心葉片變形的噴丸強化方法，其特征在于，在所述步驟S40中，對各空心分區和各實心分區分別進行噴丸強化的具體操作步驟為：步驟S401：確定N個空心分區和M個實心分區的噴丸順序；步驟S402：按照噴丸順序，依次對各空心分區和各實心分區進行噴丸強化，其中，在對N個空心分區和M個實心分區中的任一個分區進行噴丸強化前，先將該分區的保護膠帶揭下...

【專利技術屬性】
技術研發人員：蓋鵬濤，李志強，尚建勤，邵杰，韓秀全，
申請(專利權)人：中國航空工業集團公司北京航空制造工程研究所，
類型：發明
國別省市：北京,11