本技术旨在解决高硬度材料曲面薄壁件表面减阻微结构加工难题,提出了一种新型装置和方法,有效实现高硬度材料曲面薄壁件的表面微结构加工。
背景技术
表面功能微结构的加工是近年来制造加工领域的新课题,在零件表面加工不同的微结构可赋予零件不同的优越性能,例如防雾功能、防冰功能、耐腐蚀性、减阻性能和防污性能。其中,用于减阻的微结构已成为航空航天制造领域的焦点之一。
目前,表面功能微结构的制备方法主要可以分为表面材料去除法和塑性成形法。表面材料去除法包括特种加工(精度高)、超精密机械加工(效率高)和刻蚀法(结构均匀性好、装置简单)等,这些方法存在成本高、耗时长和难以大面积制备微结构等不足,无法满足微结构的连续生产加工要求。塑性成形法包括表面压印法、仿生复制法和滚压成形法,其中,表面压印法和仿生复制法都有一定的局限性,例如成形面积小、成形效率低、所需成形力大等缺点,不利于微结构的大面积连续制备。
相对而言,滚压成形法是一种有效的加工表面功能微结构的方法,具有生产成本低、效率高的优点。滚压成形法主要分两种工艺,一种是滚对滚成形工艺,一种是滚对平板成形工艺。这些滚压成形工艺的加工对象主要是硬度低、塑性成形性较好的平板材料,例如平面铝板和平面铜板等。随着航空航天技术的发展,其对高硬度材料制成的曲面薄壁件的表面减阻微结构的需求日益增大,而现有的这两种滚压成形工艺已无法满足该需求。
实现思路