某生產(chǎn)套筒類*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的方法代替。廠家找到聚航科技，希望我們能夠提供一種消除應力方法。

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*件情況

該批生產(chǎn)的產(chǎn)品屬于易變形的薄壁套筒類*件，但毛胚和半成品結(jié)構(gòu)剛性大。對產(chǎn)品精度和強度及耐磨均要求較高，內(nèi)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(nèi)孔精加工并強化熱處理后，再行精細加工。由于*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*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(zhì)。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完全趨于平衡狀態(tài)，*終取得好的振動效果，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(jié)構(gòu)剛性較大，采用常規(guī)振動平臺處理可能會減低工件內(nèi)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(zhuǎn)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(diào)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(nèi)殘余應力的變化，實時進行自動調(diào)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*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。