某生產(chǎn)套筒類零件廠家一直以來都是采用熱時效方式消除應力,，但此方法消耗了大量的人力物力,。所以急需尋找另一種高效的方法代替,。廠家找到聚航科技,，希望我們能夠提供一種高效消除應力方法,。

經(jīng)過雙方探討后,，我們決定采用振動消除應力方法。以下就是振動時效工藝的分析和設計,。

試驗零件情況

該批生產(chǎn)的產(chǎn)品屬于易變形的薄壁套筒類零件,，但毛胚和半成品結構剛性大。對產(chǎn)品精度和強度及耐磨均要求較高,，內孔尺寸精度*高為6-7級,，尤其是對精度穩(wěn)定性要求高,。該產(chǎn)品批量大、規(guī)格多,，毛胚徑向大尺寸700mm以上,，長工件1000mm以上；成品徑向小尺寸小于200mm,，小壁厚8mm,。毛胚采用離心澆鑄合金鑄鐵支撐，經(jīng)熱時效處理,，內孔精加工并強化熱處理后,，再行精細加工。由于零件徑向尺寸變化大,，需大量強力切削,，從多次熱加工到強力切削，工件中的殘余應力不斷變化,，且工件屬于易變形的薄壁套筒類零件,，要使加工達到精度要求并確保尺寸穩(wěn)定，時效處理尤為重要,。

振動消除應力工藝分析與設計

工藝設計上首先考慮工件安裝與振動臺的設計,，此套筒類工件必須多件大小組合縱向排布（多9件組合），臥式安裝,，這不同于熱時效時的直立方式,，要安裝平穩(wěn)牢靠且傳遞振動不得有中間介質。另外需采取多點,、多頻施振方案,，以確保工件在高頻、低頻振動后殘余應力*趨于平衡狀態(tài),，終取得*佳振動效果,，另外，加速度計應放在遠離激振點的工件上,，以獲得真實的振動信號,。

理論上講，只要被振工件在任何振動頻率下動應力足夠大,，就可以達到均化殘余應力和穩(wěn)定尺寸的效果,。但該產(chǎn)品半成品結構剛性較大，采用常規(guī)振動平臺處理可能會減低工件內部的動應力,，會影響振動時效的效果。通過有限元分析和經(jīng)驗設計并模擬試驗,，使平臺和裝夾裝置的剛性足夠大,，用小的能量激發(fā)工件產(chǎn)生較大的動應力，有效地將振動能量傳遞到工件體上，使振動平臺中發(fā)生彈性變形,。將激振器放置在兩支點的波峰處,，使偏心輪的旋轉面垂直于支點的平面，從而使平臺產(chǎn)生彎曲共振,，這種振動使裝夾在平臺上的工件產(chǎn)生較大的動應力,。

振動消除應力工藝操作

選擇JH-700智能頻譜交流振動時效設備進行試驗，根據(jù)原加工工藝進行加工和強化處理,，并在全過程中對試件的幾何尺寸和形位公差進行跟蹤測量,。

調整偏心角進行預處理。在支點和激振點都不變時,，可以采用不同頻率,。如果激振器功率較大，還可以采用強迫振動,。由于振動波長改變后,，動應力的峰值區(qū)域也發(fā)生變化，所以每次改變頻率時都應改變加速度計的位置,。先用手動模式確定激振器偏心角和加速度計的位置,，然后按全自動運行模式進行振動，設備控制系統(tǒng)具有自動,、手動振前掃頻功能,，得出工件本身固有頻率，并自動選擇*佳亞共振峰,，動態(tài)跟蹤工件內殘余應力的變化,，實時進行自動調節(jié)，直至檢測到穩(wěn)定的A-T曲線,。設備自動進行振后掃頻和記錄工藝數(shù)據(jù),、曲線，后根據(jù)標準要求,，通過比較時效前后及過程中工件有效固有頻率及其加速度等參數(shù)的變化定性判斷時效效果,。

在加工中和產(chǎn)品出廠6個月后，全過程對試件幾何尺寸和形位公差進行跟蹤測量,，采取盲孔法,、掃描法精度對比法進行定量和定性檢測分析。粗加工后與時效處理后精度測量大變形量為0.35mm,，精加工后與表面強化處理后大變形量為0.04mm,，表面強化處理后與再時效處理后大變形量為0.01mm，精細加工后的成品與出廠6個月的產(chǎn)品大變形量為0.002mm,。

經(jīng)實踐證明,，在生產(chǎn)這種薄壁套筒類零件過程中,，振動消除應力技術可以滿足產(chǎn)品的尺寸精度和穩(wěn)定性要求。