近年来,国内使用振动时效设备越广泛,同时能够环保、节能的处理工件应力问题,强势的突出了其有点与未来的发展前景,让更多的工业厂家与企业针对性的使用振动时效设备,提高工作效率与效益。但随着振动时效的应用广泛,工艺上也取得了不小的发展。
首先通过时效的机理来分析,振动时效机理通过振动的形式给工件施加一个动应力。最终达到防止工件变形与开裂,稳定工件尺寸与几何精度的目的。我们了解了它的机理以后,对工艺我们可以作出一下几点分析:
1.形位精度分析:
根据工件直线度、圆柱度、平面度、同轴度、对称度等,应采取不同的激振力,选用不同的振型。
2. 共振频率分析:
根据工件强度、刚性、批量选择不同支撑方式或采用振动平台进行处理。
1、附振频率additional vibration frequency
除主振频率以外的其他频率。
2、 扫频frequency sweep
固定偏心,将激振力的频率由小调大的过程,称为扫频。
3、扫频曲线the curve
随着频率的变化,构件振动响应发生变化,反映振动响应与频率之间的关系曲线称为扫 频曲线。如A—f称为振幅—频率曲线,a—f称为加速度—频率曲线;而振动时效装置绘制的 是加速度—转速(a—n)曲线。 其中:A表示振幅;a表示加速度;f 表示频率;n 表示电机转速。
4、时效曲线aging curve
在确定的振动频率和激振力下,对构件进行振动处理所得到的加速度—时间曲线,其标 记为a—t。 其中:a表示加速度;t表示时间。
在实际加工中,工件的重量、体积、结构形状具有多样性,在振动时效前很准确制定出各工艺参数,工件的主振频率、辅振频率、激振力及激振点和支承点位置等参数必须通过调整才能准确得出。
振动时效(VSR)就是在激振设备周期性--激振力的作用下在某一频率使金属构件共振,形成的动应力使构件在半小时内进行数万次较大振幅的亚共振振动,使其内部残余应力叠加,达到一定数值后,在应力最集中处,会超过屈服极限而产生微小的塑性变形,降低该处残余应力,并强化金属基体;而后振动在其余应力集中部分产生同样作用,直至不能引起任何部分塑性变形为止,从而使构件内残余应力降低和重新分布,处于平衡状态,提高材料的强度。构件在后序安装使用中,因不再处于共振状态,不承受比共振力更大外力作用,振后构件不会出现应力变形。