本技术涉及航空航天与轨道交通装备带筋壁板成形技术,特别是一种提升筋板成形质量的激光喷丸调形控性协同装置和方法。该装置集成激光喷丸设备,通过激光束对整体筋板进行调形处理,以提高成形精度和质量。
背景技术
现代飞机机翼蒙皮、高铁车身壁板等高速运载装备结构件正朝着轻量化方向发展,整体壁板代替传统平板或装配壁板作为结构承力件大量使用。然而,与传统平板或装配壁板各部位不同的是,整体壁板结构复杂,立筋、筋顶及腹板等部位相互约束,厚度难以连续变化。而且,立筋的存在导致该类壁板还面临着立筋易扭曲,腹板易凸起,整体展/弦向难以协调变形等诸多技术难题。因此,亟需采用一种有效的柔性整体成形方法,协调整体壁板各部位变形,以避免传统机械成形手段带来的扭曲、凸起等有害变形的出现。
激光喷丸成形是由激光喷丸强化技术衍生出的一项新型高性能精确柔性成形技术。该工艺利用高能量短脉冲激光诱导冲击波,在材料中引入非均匀分布的残余压应力场,致使其产生塑性变形和实现弯曲成形。
传统激光喷丸成形在针对纯平面或纯曲面工件作业时能够有效地解决高强度板材的加工制造问题,但是,相对于带筋壁板等非纯平面或非纯曲面工件来说,由于筋顶和立筋的遮挡导致使得辅助加热激光束不易辐照至与激光喷丸相对的内侧部分区域,另外,引入的有害热给予细化的材料组织的再次生长提供能量,进而力学性能要求难以保证。
因此,亟需提升筋板成形质量的激光喷丸调形控性协同装置和方法来解决。
实现思路