【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于蒙皮零件的噴丸成形，尤其涉及一種連續(xù)變厚度變曲率蒙皮的噴丸成形速度設(shè)計(jì)方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、噴丸成形的基本原理是通過高速運(yùn)轉(zhuǎn)的金屬?gòu)椡枳矒袅慵砻妫沟媒饘俦砻娈a(chǎn)生殘余應(yīng)力層，表層材料圍繞彈坑向周圍延伸，在強(qiáng)度超過彈性極限后，表層區(qū)域發(fā)生塑性變形，宏觀表現(xiàn)為零件向受噴面凸起而產(chǎn)生彎曲變形。
2、對(duì)于蒙皮零件，將厚度連續(xù)變化超過3mm/1m、曲率半徑連續(xù)變化超過6000mm/1m的區(qū)域定義為連續(xù)變厚度變曲率區(qū)域。采用傳統(tǒng)的等厚區(qū)弦向噴丸成形速度設(shè)計(jì)方法，蒙皮的成形曲率與理論外形符合性較差，這是由于忽略了蒙皮厚度連續(xù)變化帶來的彈性變形差異。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決相關(guān)技術(shù)中采用等厚區(qū)弦向噴丸參數(shù)設(shè)計(jì)方法，蒙皮的成形曲率與理論外形符合性較差的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供一種連續(xù)變厚度變曲率蒙皮的噴丸成形速度設(shè)計(jì)方法及裝置，以試驗(yàn)件噴丸速度作為基準(zhǔn)噴丸速度，依據(jù)各微區(qū)的截面慣性矩及曲率半徑關(guān)系，計(jì)算得到目標(biāo)成形曲率對(duì)應(yīng)的噴丸成形速度。所述技術(shù)方案如下：
2、第一方面，提供一種連續(xù)變厚度變曲率蒙皮的噴丸成形速度設(shè)計(jì)方法，所述方法包括：
3、步驟1、基于厚度將噴丸區(qū)域細(xì)化為多個(gè)微區(qū)；
4、步驟2、獲取各微區(qū)的弦向截面慣性矩和展向截面慣性矩，以及弦向曲率半徑；
5、步驟3、選取厚度最薄的微區(qū)作為目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域，計(jì)算該微區(qū)的目標(biāo)曲率半徑，將對(duì)應(yīng)的噴丸速度作為基準(zhǔn)噴丸速度v0，并將基準(zhǔn)噴丸速度v0沿弦向和展向進(jìn)行分解，得到
6、步驟4、對(duì)于每個(gè)微區(qū)，基于該微區(qū)的展向截面慣性矩、弦向曲率半徑，目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域的展向截面慣性矩、弦向曲率半徑，以及對(duì)基準(zhǔn)噴丸速度v0分解得到的弦向基準(zhǔn)噴丸速度v0y，確定弦向噴丸成形速度viy；基于該微區(qū)的弦向截面慣性矩、弦向曲率半徑，目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域的弦向截面慣性矩、弦向曲率半徑，以及對(duì)基準(zhǔn)噴丸速度v0分解得到的展向基準(zhǔn)噴丸速度v0x，確定展向噴丸成形速度vix；
7、步驟5、將弦向噴丸成形速度viy和展向基準(zhǔn)噴丸速度v0x進(jìn)行合成，得到各微區(qū)的噴丸成形速度vi，所述i為微區(qū)編號(hào)。
8、進(jìn)一步地，所述方法還包括：
9、步驟6、保持除噴丸速度外的加工參數(shù)與試驗(yàn)件參數(shù)一致，按照各微區(qū)對(duì)應(yīng)的噴丸成形速度對(duì)蒙皮零件進(jìn)行噴丸加工，即可得到所需的目標(biāo)成形曲率半徑。
10、可選地，加工參數(shù)為噴丸壓力、流量、噴丸距離。
11、可選地，步驟4中確定弦向噴丸成形速度viy的具體包括：
12、計(jì)算目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域的展向截面慣性矩ie0x與微區(qū)i的弦向曲率半徑ri的乘積ie0xri，
13、計(jì)算微區(qū)i的展向截面慣性矩ieix與目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域的弦向曲率半徑r0的乘積ieixr0，
14、計(jì)算viy＝(ie0xri/ieixr0)*v0y。
15、可選地，步驟4中確定展向噴丸成形速度vix的具體包括：
16、計(jì)算目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域的弦向截面慣性矩ie0y與微區(qū)i的弦向曲率半徑ri的乘積ie0yri，
17、計(jì)算微區(qū)i的弦向截面慣性矩ieiy與目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域的弦向曲率半徑r0的乘積ieir0，
18、計(jì)算vix＝(ie0yri/ieiyr0)*v0x。
19、第二方面，提供一種連續(xù)變厚度變曲率蒙皮的噴丸成形速度設(shè)計(jì)裝置，用于執(zhí)行第一方面任一所述的方法，所述裝置包括：
20、劃分模塊，用于基于厚度將噴丸區(qū)域細(xì)化為多個(gè)微區(qū)；
21、獲取模塊，用于獲取各微區(qū)的弦向截面慣性矩和展向截面慣性矩，以及弦向曲率半徑；
22、計(jì)算模塊，用于選取厚度最薄的微區(qū)作為目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域，計(jì)算該微區(qū)的目標(biāo)曲率半徑，將對(duì)應(yīng)的噴丸速度作為基準(zhǔn)噴丸速度v0，并將基準(zhǔn)噴丸速度v0沿弦向和展向進(jìn)行分解，得到弦向基準(zhǔn)噴丸速度v0y和展向基準(zhǔn)噴丸速度v0x；
23、確定模塊，用于對(duì)于每個(gè)微區(qū)，基于該微區(qū)的展向截面慣性矩、弦向曲率半徑，目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域的展向截面慣性矩、弦向曲率半徑，以及對(duì)基準(zhǔn)噴丸速度v0分解得到的弦向基準(zhǔn)噴丸速度v0y，確定弦向噴丸成形速度viy；基于該微區(qū)的弦向截面慣性矩、弦向曲率半徑，目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域的弦向截面慣性矩、弦向曲率半徑，以及對(duì)基準(zhǔn)噴丸速度v0分解得到的展向基準(zhǔn)噴丸速度v0x，確定展向噴丸成形速度vix；
24、合成模塊，用于將弦向噴丸成形速度viy和展向基準(zhǔn)噴丸速度v0x進(jìn)行合成，得到各微區(qū)的噴丸成形速度vi，所述i為微區(qū)編號(hào)。
25、可選地，確定模塊，具體用于：
26、計(jì)算目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域的展向截面慣性矩ie0x與微區(qū)i的弦向曲率半徑ri的乘積ie0xri，
27、計(jì)算微區(qū)i的展向截面慣性矩ieix與目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域的弦向曲率半徑r0的乘積ieixr0，
28、計(jì)算viy＝(ie0xri/ieixr0)*v0y。
29、可選地，確定模塊，還具體用于：
30、計(jì)算目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域的弦向截面慣性矩ie0y與微區(qū)i的弦向曲率半徑ri的乘積ie0yri，
31、計(jì)算微區(qū)i的弦向截面慣性矩ieiy與目標(biāo)試驗(yàn)區(qū)域的弦向曲率半徑r0的乘積ieir0，
32、計(jì)算vix＝(ie0yri/ieiyr0)*v0x。
33、第三方面，提供一種連續(xù)變厚度變曲率蒙皮的噴丸成形速度設(shè)計(jì)裝置，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述處理器被配置為執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的指令，所述處理器通過執(zhí)行所述指令來實(shí)現(xiàn)第一方面任一所述的設(shè)計(jì)方法。
34、第四方面，提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有指令，當(dāng)所述指令在計(jì)算機(jī)的處理組件上運(yùn)行時(shí)，使得所述處理組件執(zhí)行第一方面任一所述的設(shè)計(jì)方法。
35、第五方面，提供一種包含指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行時(shí)，使得所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行第一方面任一所述的設(shè)計(jì)方法。
36、本專利技術(shù)的有益效果至少在于：
37、相較于傳統(tǒng)的等厚區(qū)噴丸成形速度設(shè)計(jì)方法，本專利技術(shù)基于零件的厚度差異劃分微區(qū)，依據(jù)噴丸速度與截面慣性矩以及曲率半徑的關(guān)系，計(jì)算出各微區(qū)沿x方向(展向)和y方向(弦向)的噴丸速度。通過無限細(xì)分微區(qū)，即可計(jì)算出在變厚度、變曲率零件上進(jìn)行噴丸加工的精確速度，從而無限逼近蒙皮的理論曲率外形；
38、與傳統(tǒng)噴丸成形速度設(shè)計(jì)方法相比，本專利技術(shù)僅通過調(diào)整噴丸速度這一量值，保持其他參數(shù)不變，即可成形出目標(biāo)曲率半徑，具有參數(shù)可控、可實(shí)施性強(qiáng)等特征；
39、與傳統(tǒng)只考慮單一方向的噴丸成形速度設(shè)計(jì)方法不同，本專利技術(shù)基于零件的弦向和展向兩個(gè)方向的截面慣性矩和曲率半徑進(jìn)行噴丸速度設(shè)計(jì)，再將各方向的分速度沿最大曲率方向合成噴丸的合速度，從而更加精確的設(shè)計(jì)出符合蒙皮曲率外形的噴丸成形速度。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種連續(xù)變厚度變曲率蒙皮的噴丸成形速度設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，加工參數(shù)為噴丸壓力、流量、噴丸距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4中確定弦向噴丸成形速度viy的具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4中確定展向噴丸成形速度vix的具體包括：
6.一種連續(xù)變厚度變曲率蒙皮的噴丸成形速度設(shè)計(jì)裝置，其特征在于，用于執(zhí)行權(quán)利要求1至5任一所述的方法，所述裝置包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，確定模塊，具體用于：
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，確定模塊，還具體用于：
9.一種連續(xù)變厚度變曲率蒙皮的噴丸成形速度設(shè)計(jì)裝置，其特征在于，包括處理器和存儲(chǔ)器，所述處理器被配置為執(zhí)行所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的指令，所述處理器通過執(zhí)行所述指令來實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至5任一所述的識(shí)別方法。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種連續(xù)變厚度變曲率蒙皮的噴丸成形速度設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，加工參數(shù)為噴丸壓力、流量、噴丸距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4中確定弦向噴丸成形速度viy的具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟4中確定展向噴丸成形速度vix的具體包括：
6.一種連續(xù)變厚度變曲率蒙皮的噴丸成形速度設(shè)計(jì)裝置，其特征在于，用于執(zhí)行權(quán)利要求1至5任一所述的方法，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：胡彥華，高國(guó)強(qiáng)，孫雨桐，王佳文，黃嘉睿，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中航西安飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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