從前，我國(guó)航空機(jī)輪的輪轂、輪緣制造主要采用鑄鎂工藝技術(shù)。由于鎂合金強(qiáng)度低，易腐蝕，使用壽命短，也不能滿足現(xiàn)代飛機(jī)制造要求。因此，采用鋁合金鍛件代替鎂鑄件制造機(jī)輪已成為發(fā)展趨勢(shì)。
而鋁輪緣生產(chǎn)中也存在一個(gè)問題，就是當(dāng)圓環(huán)切開成一對(duì)半環(huán)時(shí)，弦向尺寸發(fā)生很大的變化，特別是某型機(jī)主輪LS108-102輪緣，切開后收縮變形量高達(dá)6-9mm。變形量大大超過技術(shù)要求，使工件報(bào)廢量大，嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度并造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。
經(jīng)過深入研究后發(fā)現(xiàn)，鋁輪緣切口變形主要原因是零件內(nèi)存在較大的殘余應(yīng)力。當(dāng)零件整體剖切為兩半時(shí)，內(nèi)應(yīng)力釋放并重新分布，導(dǎo)致零件收縮變形。殘余內(nèi)應(yīng)力越大，越不穩(wěn)定，切口變形越嚴(yán)重。
針對(duì)鋁輪緣切口變形問題，生產(chǎn)商也采取過一些措施，比如熱時(shí)效消除應(yīng)力，雖然能收到一定效果，但切口變形問題仍時(shí)有發(fā)生，數(shù)量或多或少，問題沒有得到根本解決。
技術(shù)人員再次深入調(diào)查研究，提出采用振動(dòng)時(shí)效工藝技術(shù)消除鍛件內(nèi)部殘余應(yīng)力。下文就是振動(dòng)時(shí)效試驗(yàn)方案。
技術(shù)要求
1. LS108-102輪緣振動(dòng)時(shí)效在粗車外圓后進(jìn)行。
2. 輪緣在切口后，振動(dòng)時(shí)效零件的尺寸精度應(yīng)符合工件尺寸要求。
振動(dòng)時(shí)效工藝方案
振動(dòng)時(shí)效設(shè)備
選用聚航科技生產(chǎn)的JH-700A智能頻譜交流振動(dòng)時(shí)效設(shè)備，激振力為60%，激振頻率為6700r/min，激振時(shí)間5-10min。在執(zhí)行中，由振動(dòng)時(shí)效裝置自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)整和控制。
振動(dòng)平臺(tái)
振動(dòng)平臺(tái)選擇原則是其剛性應(yīng)大于零件的剛性。我們選用了尺寸為1500mm*2000mm*150mm的鑄鐵平臺(tái)。
零件裝夾
由于工件尺寸較小（外形尺寸Φ584mm*Φ470mm*105mm），激振器無法直接固定在工件上，需將兩件裝夾在振動(dòng)平臺(tái)上。為了獲得較大的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，零件應(yīng)緊固在共振區(qū)域并使之部分懸空。本試驗(yàn)每次處理三個(gè)零件。
振動(dòng)時(shí)效效果評(píng)定
按照JB/T5296標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)掃頻曲線對(duì)振動(dòng)時(shí)效進(jìn)行直觀判定。加工至成品后檢查尺寸，并用渦流探傷儀探傷。
結(jié)果與討論
用振動(dòng)時(shí)效設(shè)備通過第一次掃頻（1000-8000r/min），找到鋁合金零件的固有頻率（w=2πn）；然后進(jìn)入時(shí)效處理，自動(dòng)在亞共振區(qū)激振一段時(shí)間；再進(jìn)行第二次掃頻，最后自動(dòng)打印參數(shù)和曲線。曲線判別方法是；若第二次掃頻曲線的固有頻率左移，或振幅升高，或頻帶變窄，出現(xiàn)其中之一的現(xiàn)象，則判定為達(dá)到振動(dòng)時(shí)效工藝效果。從第二次掃頻曲線圖來看，已具備前兩個(gè)特征，說明振動(dòng)時(shí)效對(duì)LS108-102輪緣是適用的，能夠達(dá)到預(yù)期的充分時(shí)效的目的。
輪緣在切口后，對(duì)50件、25付工件進(jìn)行逐件測(cè)量，證明切成對(duì)偶件后，尺寸均在479.4±0.1mm范圍內(nèi)，達(dá)到了技術(shù)要求。經(jīng)理化室渦流探傷，未見損傷?？梢娬駝?dòng)時(shí)效處理對(duì)LS108-102輪緣切口變形起到了改善作用，能夠使零件尺寸精度保持在*佳的穩(wěn)定狀態(tài)，且不會(huì)給零件帶來?yè)p傷。
