一种弹性变形条件下的振动时效成形方法及装置

摘要

一种弹性变形条件下的振动时效成形方法及装置。本发明通过模具的作用使金属平板料产生弯曲变形，并且变形量在弹性范围内，卸下模具后金属板料能够恢复原样，这样通过模具的作用给板料加载了一个弯曲预应力，连接振动时效装置，通过激振器产生周期性激振力，在其作用下，使板料达到共振状态，利用共振消除和均化板料内部弯曲预应力，通过这种弯曲预应力的释放过程，使金属板料产生一定塑性变形，得到与模具曲率半径相当的弯曲零件。本发明克服了钣金件成形过程中模具制造成本高，回弹难以控制的不足，并且减小振动时效时零件表面摩擦损伤及振动能量损失，提高成形工件表面质量，缩短了生产周期，降低了生产成本。

主权项

一种弹性变形条件下的振动时效成形方法，其特征在于，具体步骤是：第一步，安装待成形工件的板料；第二步，确定工件的共振频率；激振器进行扫频,扫频频率为0‑400Hz、扫频功率为400W，扫频时间为6min；记录工件的振幅频率(A‑f)曲线，得到扫频曲线；若得到的扫频曲线有一个振幅峰，形成一阶共振峰，则以该一阶共振峰对应的频率作为工件的共振频率；若得到的扫频曲线有多个振幅峰，则以多个振幅峰中频率最低的峰作为一阶共振峰，以该一阶共振峰对应的频率作为工件的共振频率，后续振幅峰对应的频率作为高次谐振频率；第三步，振动成形；振动成形中，调整激振器的工作频率与工件的共振频率一致，设定振动时效时间为30min；调节激振器的偏心距，使工件的弯曲成形中应力最集中部位的动应力峰值介于该部位工件预应力值的1/3～2/3之间进行振动时效；激振器的输出功率为该激振器额定功率的80%；第四步，振动时效结束后，测量工件的弯曲半径，若工件的弯曲半径满足设计要求，完成对工件的弯曲成形；若超出误差范围，重新装夹工件，重复步骤3进行补振，直至工件的曲率半径满足设计要求。