振振動時效工藝內容和工藝參數制定原則及常用的幾種振型

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  振動時效工藝內容  
1、頻車 2、掃動強度(數據力)  3、處理間 4、支撐點、對振點、指攝點選擇
- }) \0 ^8 Z# S) E% L- _  振動時效工藝參數選擇原則及方法公式:  

公式： δ動＋δ殘≥δS  
公式中：δ動－施加于工件的動應力

公式中: δ動一施加于工件的動應力
1 J% b9 S+ m$ `+ t3 ~9 ?5 E  δ殘一工件自身存在的殘余應力
& V' b' _, l" X5 l" J3 J" Q% ~  δ S一材料的屈服極限

1、頻率的選擇原則及方法

激振頻率的選擇要與降低噪聲相結合，盡里減少噪聲對環境的污染。殘余應力集中度高，應選擇大動應力，低頻率振動處理。解決彎曲變形后被校直校平的工件，必須進行多階彎曲振動，以使應力均勻地得到釋時選擇高頻率。
0 z3 x! h6 b7 r' q  選擇方法:
根據GB/T25712 -2010的機械行業標準3.5.1款在亞共振區內選擇共振值的1/3-2/3的對應的頻率為主振頻率。
激振頻率的選擇應主意的幾點問題:
# p8 U; w, s6 \+ \  工件的固有頻率隨構件尺寸，重重加大而降低，隨樣的結構剛性加大而升高。  固有頻率與形狀、結構有關。構件的內部阻尼系數很小，沒有明顯的彈性階段，共振帶很窄，所以頻率變化在±0.1HZ振幅就會有很大的變化，所以鑄造件的振動時效固有參數制定要精確。當頻率升高，電流也隨之升高，可能會產生強迫振動。強迫振動對振動時效設備和被處理的工件都有害。由于強迫振動并非共振條件下的振動因而起不到消除或均化殘余應力的作用，應盡量避免。


2、激振力的選擇 

8 w! J6 r0 m3 n  H. R激振力是激振設備產生的周期性外力，在垂直方向對工件的作用力。 
激振力選擇標準 ：
' X7 g8 r  f  p( k% u9 H! A5 k6 @（1）&動＝（1/3—2/3）&工作。按TB/T5926—91標準第3.52款，主振時裝置的偏心檔位應是工件的動應力峰值達到工作應力1/3-2/3，并使裝置的輸出功率不超過額定功率白的80%。因為只有在工作應力的1/3-2/3處工件才不會受到損傷，同時也能提高疲勞壽命。若&動=&工作，構件不但受到損傷， 而且疲勞壽命下降。(2)動應力是使構件殘余應力消除的必要條件。在亞共振頻率下，振動具有放大動應力的作用，達到加速殘余應力消除的目的，為了在時效中，對構件不造成損傷，根據經驗動應力可適當控制在:
5 _& E! m- f7 q9 Y8 K9 c! b( |鑄鐵件±25--±40N/m㎡ 
9 |& x" I- r6 F# c, t鑄鐵淬火導軌件±15N/m㎡ 
2 W: a% C3 A3 P# O- ]# v鑄剛件±35--±50N/ m㎡ 
焊接件±50--±80N/ m㎡
也可根據態電阻應變儀測定，用公式計算。
激振力選擇應注意的幾點問題：
  一般構件在振動處理過程中， 應盡里選用較小的激振力，以得到斷需的振幅，反之選用大激振力(大痛心)電流增大，振動不穩定，對設備和構件都不利，這一點對那些特大，且又非常復雜的焊接件就更為重要，因為這種件的焊縫復雜，殘余應力分布值十分尖銳，有的點已超過屈服極限，所以必須采用小里值的動應力，否則工件易產生疲勞。待處理10 分鐘后，最高應力峰值下降20% - 30%后再加大動力到規定值。對那些大而剛性又較差的焊接件，開機后必而連續緩慢的升速，到物件的固有頻頻率連續幾次不能少于三次)。這樣可以給構件一個疲勞鍛煉的時間。然后再在共振區1/3，固有頻率對應加速度值作定頻振動。在一定范圍內動應力越大被處理工件產生的應變釋放量也越大。消除應力的效果也越好，對于厚大鑄件和高剛性焊接件可采取1/2載荷法，即即&動＝（1/2－2/3）&工作
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振動時效處理的選擇原則
0 Y: _% Y7 Q( b$ o振動消除應力是在交變應力達到一定周次(時間)后實現的，這就是包辛格效應
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3、振動時效時間的選擇原則
, I& a2 z* T0 y. p" o' ^( O, {必須使構件殘余應力消除或均化到理想程度。
必須與生產節拍相吻合。
$ ?* ?' y; E4 ?& I* P: K時間的選擇方法:
& z1 v$ k$ C9 g3 T2 p1 z3 ^2 l根據工件重里大小來選定有效時間
$ h7 p3 V2 F( a/ c0 v* g8 [6 q重里:≤IT型10一 20min
        1-4. 5T  20-30 min
8 k1 Q! _( W9 r: K       >4 5T  30- 35 min  
根據繪制的(a-t)的曲線變化來確定時效時間。特殊構件必須測定尺寸穩定性和殘余應力量才能確定。

4、支撐點、激振點、抬振點的選擇
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支撐點的選擇原則
1 R4 b7 u, q3 X2 i  支撐點要放在節線或節點上，(節線:在振動中，沒有位移，振幅基本為零的點或線)，有節線點的尋找方法:撒沙法、探針法、手感法。
彈性支撐：采用彈性支撐構件才能自由振動，否則將嚴重影響激據效果。如構件大而重，支撐物被壓縮變成剛性支撐，可用大型汽車輪胎或枕木支撐。鋼性較差的零件，可采用吊振，效果較好。
: w2 i- D" @, p: T2 E& y* ]支撐點越少越好，盡里采用三點支撐，但要保證構件的穩定性。用件，要設計專用支撐物。
正確支撐的重要性：
  支撐點是影響振動處理效果的一個重要因素。正確的支撐可使系統阻尼減小，而提高構件自由振加的處理效果。
一般的支撐方法
) x# r$ U# ]1 n+ _' G& E2 q* f1 l/ X  工件長寬比>3，長高比>5為梁形零件，支撐點距各端(指長度方向）2/9處進行兩點支撐或四點支撐，激振點置于工件中間位置或置于端部。
9 F0 g8 P' R" q3 @  工件長寬比>5 長高比>5的零件指長度在沿長度方向距離各端1/3處四點或三點支撐，激振點可放在中間，也可放在一端。
  圓形季件，直徑與圓度比>5采用四點支撐，在垂直中心線上呈90°支撐，激振點選擇在兩支撐點之間。
工件長寬高之比= 1沿剛度小的方向在端部1/3處三點支撐。激振點可設在剛性大的一方，在三點支撐之間。
  長寬比>1的板形件，支撐點在端部1/4處支撐，激振點可設在一角用復合振型或扭彎振型。
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* d8 P4 k5 [* ?% v9 [9 k  激振點的選擇
  激振點即敫振器在工件上的裝卡位置遠離節線或點及支撐位置。選擇剛度大的，振幅小的位置，否則易使電流升高，損壞設備。裝卡方便，牢固，一般在中間，不能裝卡在筋帶和彎角處?？傊?，激振點的位置要有利于振幅帕擴展。
拾振點的選擇原則：
  拾振點即加速度傳感器在工件上的安放位置：遠離激振器的位置。
4 q/ b' @8 s+ B# E  要放在峰值最高的位置。
  需要注意的幾個問題：
: b! a1 f, g% L/ \5 X" }  激振點、支撐點、拾振點的位置及支撐的條件，對振幅值的景響很大，為了得到較大的振動強度和良好的效果，激振點應選在工件剛度較大的位置上，支撐點選在節線或節點上。支撐點的移動會使振型發生變化，為了使工件的各個截面都處于高的影響狀態下，盡可能改變外部環境(移動激振點和支撐點)激振點的改動會激起新的振型。這樣對殘余應力均化有極其重要的作用。對于簡單工件的支撐方法比較容易判斷準確，但對那些大，而又夏雜的工件就必須經振動掃描，后再做調整。
/ z2 M- p! L' s$ P8 g) M9 U! k  振動時效的工藝參數的選擇、工藝的制定，不能單獨拿出某一個參數孤立去考慮，因每個參數在動態下都是關聯的，必頁對構件統籌考慮振動時效過程中的所有參數。有些情況下，還必須做大量的試驗，進行比較后，才能選擇最佳。
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振動時效消除應力的能力不如熱處理，但是經過大量實踐證明：振動時效保證尺寸精度的穩定性好于熱處理??！站在這個角度上看，保證精度防止變形的目的可以達到