零件變形的案例
機(jī)械加工中怎樣防止套類零件變形？
機(jī)械加工套類零件最常見的問題莫過于變形了。由于套類零件結(jié)構(gòu)的特殊性，零件壁厚普遍較薄，在加工薄壁類零件的過程中，通常會(huì)因?yàn)閵A緊力、切削力或者加工熱變形等因素而引起零件變形。
零件變形不僅造成原材料的浪費(fèi)，提高了制造成本，也對(duì)生產(chǎn)效率造成了一定的影響。那么，機(jī)械加工中怎樣防止套類零件變形呢？我們可以從工序、裝夾、切削力和熱處理等方面著手。
一、減少工序?qū)?em>零件變形的影響
1、細(xì)分加工工序。例如將粗、精加工分開進(jìn)行，必要時(shí)可以分為粗加工、半精加工、精加工三個(gè)工序進(jìn)行加工，減少因一次加工而引起的應(yīng)力變形。
2、合理安排熱處理工序。熱處理能改善零件的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能，但及容易引起零件變形。所以，熱處理不能作為工件加工的最后一段工序。
二、減少夾緊力對(duì)零件變形的影響
在工藝上采取以下措施可減少夾緊力的影響：
1、采用徑向夾緊時(shí)，夾緊力不應(yīng)集中在工件的某一徑向截面上，而應(yīng)使其分布在較大的面積上，以減小工件單位面積上所承受的夾緊力。如可將工件安裝在一個(gè)適當(dāng)厚度的開口圓環(huán)中，在連同此環(huán)一起夾緊。也可采用增大接觸面積的特殊卡爪。以孔定位時(shí)，宜采用張開式心軸裝夾。
2、夾緊力的位置宜選在零件剛性較強(qiáng)的部位，以改善在夾緊力作用下薄壁零件的變形。
3、改變夾緊力的方向，將徑向夾緊改為軸向夾緊。
4、在工件上制出加強(qiáng)剛性的工藝凸臺(tái)或工藝螺紋以減少夾緊變形，加工時(shí)用特殊結(jié)構(gòu)的卡爪夾緊，加工終了時(shí)將凸邊切去。
三、減小切削力對(duì)零件變形的影響
1、增大刀具主偏角和主前角，使加工時(shí)刀刃鋒利，減少徑向切削力。
2、將粗、精加工分開，使粗加工產(chǎn)生的變形能在精加工中得到糾正，并采取較小的切削用量。
3、內(nèi)外圓表面同時(shí)加工，使切削力抵銷。
展開 軸套類零件怎么就變形了？
③零件夾緊位置、方向及受力點(diǎn)不恰當(dāng)引起的變形。
④零件的加工余量及加工過程中的切削力引起的變形。
⑤加工過程中的切削熱引起的變形。
⑥零件結(jié)構(gòu)不合理引起的變形。
零件變形控制方法有：
1、通過熱處理消除應(yīng)力控制變形。劃分為粗加工、半精加工和精加工工序，中間增加熱處理消除應(yīng)力、穩(wěn)定化處理等，使零件釋放加工應(yīng)力和材料應(yīng)力，提高精加工后零件尺寸精度的穩(wěn)定性。
2、精加工定位面控制變形。通過磨削、研磨等方法精加工基準(zhǔn)面，提高定位面精度，以防止回彈變形。
3、改進(jìn)壓緊裝夾控制變形。通過改變夾緊位置、方向及受力點(diǎn)控制變形，如將徑向壓緊改為軸向壓緊。
4、減小切削力控制變形。在精加工時(shí)，可采用磨削、拋光等切削力較小的加工方法加工，還可以采用改變切削參數(shù)、減少切削用量的方法。
5、減少切削熱控制變形。為防止切削熱引起的熱變形，在加工中可使用切削液，以及減少切削用量。
6、改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)或工藝方法控制變形。通過改進(jìn)零件結(jié)構(gòu)減少或控制零件變形，比如增加支撐筋、形狀對(duì)稱設(shè)計(jì)等；改進(jìn)工藝方法，使應(yīng)力完全釋放。
零件在粗加工后都經(jīng)過了時(shí)效處理，應(yīng)力得到釋放。加工中都使用了切削液冷卻，防止了切削熱引起的變形。精加工余量為1mm，切削力、加工應(yīng)力還可能影響零件變形。夾緊方式為徑向夾緊，夾緊力很大，會(huì)引起很大的變形。分析認(rèn)為，零件夾緊位置、方向及受力點(diǎn)不恰當(dāng)是引起變形的主要原因。為此，工藝中采取了以下措施。
四、針對(duì)短空心軸零件采取的工藝措施
1、研磨定位基準(zhǔn)面。
2、按照?qǐng)D3制作專用工裝，加工時(shí)按照?qǐng)D4采取軸向夾緊方式，一次裝夾完成精加工。
展開 3個(gè)工藝、6個(gè)操作快速解決鋁零件加工變形！！
通俗的說，夾具就是六個(gè)點(diǎn)（3+2+1：三點(diǎn)定面、兩點(diǎn)定線、一點(diǎn)固定），而機(jī)加工需要解決變形。常見的鋁零件加工變形的原因很多，與材質(zhì)、零件形狀、生產(chǎn)條件等都有關(guān)系。
主要有幾個(gè)方面：毛坯內(nèi)應(yīng)力引起的變形，切削力、切削熱引起的變形，夾緊力引起的變形。
一、減少鋁加工變形的工藝措施
1、降低毛坯內(nèi)應(yīng)力
采用自然或人工時(shí)效以及振動(dòng)處理，均可部分消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力。預(yù)先加工也是行之有效的工藝方法。對(duì)較大的毛坯，由于余量大，故加工后變形也大。若預(yù)先加工掉毛坯的多余部分，縮小各部分的余量，不僅可以減少以后工序的加工變形，而且預(yù)先加工后放置一段時(shí)間，還可以釋放一部分內(nèi)應(yīng)力。
圖1
例如圖1所示為大梁零件，毛坯形狀如圖雙點(diǎn)劃線所示重60kg，而零件僅重3kg。若按圖中虛線所示一次性加工成形，平面度誤差可高達(dá)14mm，若按圖中實(shí)線進(jìn)行預(yù)加工，自然時(shí)效一段時(shí)間后再加工成形為所需要的零件，則平面度誤差可以減小到3mm。
圖2
圖2為某型號(hào)穿蓋器零件，局部最小厚度僅為3mm，加工前的毛坯厚度為20mm。可以上加工中心用壓板換壓的方法將零件直接加工到尺寸，但是從工作臺(tái)上取下來時(shí)，零件底部?jī)啥藭?huì)向上翹起，造成尺寸嚴(yán)重超差甚至報(bào)廢。
圖3
所以在加工之前，先在毛坯上開一個(gè)應(yīng)力釋放槽，如圖3實(shí)線位置所示，再從工作臺(tái)上取下，自然時(shí)效1～2h，讓變形盡量在此時(shí)全部發(fā)生。之后，增加一個(gè)鉗工校平工序?qū)?em>零件校平，則零件在后續(xù)加工中變形量會(huì)大幅度地降低。
2、改善刀具的切削能力
刀具的材料、幾何參數(shù)對(duì)切削力、切削熱有重要的影響，正確選擇刀具，對(duì)減少零件加工變形至關(guān)重要。
1）合理選擇刀具幾何參數(shù)。
①前角：在保持刀刃強(qiáng)度的條件下，前角適當(dāng)選擇大一些，一方面可以磨出鋒利的刃口，另外可以減少切削變形，使排屑順利，進(jìn)而降低切削力和切削溫度。
展開 齒輪類零件變形影響因素及熱處理工藝
作者：楊揚(yáng)，海俠女，王元棟
單位：陜西法士特汽車傳動(dòng)工程研究院
來源：《金屬加工（熱加工）》雜志
摘要：對(duì)齒輪熱處理變形的各種影響因素做了一定的分析，指出齒輪類零件的熱處理變形主要受零件結(jié)構(gòu)、材料、鍛造、機(jī)加工、熱處理工藝與設(shè)備等多方面因素的影響。
一、滲碳熱處理簡(jiǎn)介
汽車中常用的軸和齒輪需經(jīng)過鍛造、正火、機(jī)加工后，進(jìn)行滲碳淬火和回火等工藝熱處理，得到淺表層為硬度較高的滲碳層、心部為具有良好綜合力學(xué)性能的組織，這些組織以及淬火后產(chǎn)生的殘余應(yīng)力對(duì)軸和齒輪的力學(xué)性能有著決定性的作用。目前，滲碳熱處理在我公司應(yīng)用普遍，也是較為成熟的一種熱處理工藝。滲碳的目的是為了得到高碳表面層，以及低碳的心部，以保證心部高塑性高韌性，表層高硬度，提高工件的硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。
二、熱處理變形淺析
1.影響熱處理變形的因素
在零件進(jìn)行熱處理的同時(shí)，必然伴隨著形狀與尺寸的改變，這是組織應(yīng)力、熱應(yīng)力及重力的共同作用結(jié)果。組織應(yīng)力與熱應(yīng)力均為熱處理應(yīng)力，組織應(yīng)力是指熱處理過程各部位冷卻的不同時(shí)性引起的各部位組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力，熱應(yīng)力是由于工件各部分的溫度差異，導(dǎo)致熱脹冷縮不均勻而引起的應(yīng)力。淬火時(shí)，零件主要發(fā)生兩種變形：幾何形狀的變形，主要為尺寸及形狀的變形，由淬火應(yīng)力引起；體積的變形，主要為工件體積按比例脹大或縮小，是由相變時(shí)的比體積變化引起。
影響零件熱處理變形的因素很多，淬火過程只是釋放了零件的變形潛在應(yīng)力，而這些變形潛在應(yīng)力是整個(gè)零件加工過程中不斷累積的，可概括為材料的化學(xué)成分，鍛造過程中的鍛造溫度、鍛后冷卻速度，機(jī)械加工過程中的進(jìn)給速率、進(jìn)刀量、切削速度、裝夾方式，熱處理過程中的加熱速度、冷卻速度、加熱溫度等各個(gè)方面的因素。
展開 
商用空調(diào)風(fēng)管機(jī)上蓋板鈑金零件變形改善研究
商用空調(diào)風(fēng)管機(jī)上蓋板鈑金零件變形改善研究.pdf
參賽
機(jī)械加工中產(chǎn)品變形原因及解方法！漲專業(yè)知識(shí)就是漲工資！
因此，在零件加工過程中避免零件的變形顯得尤為重要。操作人員需要考慮各種因素都，并在加工過程中采取相應(yīng)的措施預(yù)防變形的發(fā)生，以便使成品的零件能夠正常使用。為了達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，有必要分析零件加工中出現(xiàn)變形現(xiàn)象的原因，對(duì)零件變形問題找出可靠措施，以期為現(xiàn)代化企業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
1 分析機(jī)械零件加工中變形的原因
1.1 內(nèi)力作用導(dǎo)致零件加工精度改變
車床加工時(shí)，通常是利用向心力的作用，用車床的三爪或者四爪卡盤，把零件卡緊，然后對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行加工。同時(shí)，為了確保零件在受力時(shí)不松動(dòng)、減小內(nèi)徑向力的作用，必須要使夾緊力大于機(jī)械的切削力。夾緊力隨著切削力的增大而增大，隨之減小而減小。這樣的操作才能使機(jī)械零件在加工過程中受力穩(wěn)定。但是，在三爪或者四爪卡盤松開后，加工出來的機(jī)械零件就會(huì)與原來的相差甚遠(yuǎn)，有的呈現(xiàn)多邊形，有的呈現(xiàn)橢圓形，出現(xiàn)較大偏差。
1.2 熱處理加工后容易產(chǎn)生變形問題
對(duì)于薄片類的機(jī)械零件，由于其長徑非常大，在對(duì)其進(jìn)行熱處理后容易出現(xiàn)草帽彎曲的狀況。一方面會(huì)出現(xiàn)中間鼓出的現(xiàn)象，平面偏差增大，另一方面由于各種外界因素的影響，使零件產(chǎn)生彎曲現(xiàn)象。這些變形問題的產(chǎn)生不僅是由于熱處理后的零件內(nèi)應(yīng)力發(fā)生了變化，還有操作人員的專業(yè)知識(shí)不扎實(shí)，不太了解零件的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而增大了零件變形的概率。
1.3 外力作用下引起的彈性變形
在機(jī)械加工中零件出現(xiàn)彈性形變的原因主要有幾個(gè)方面。一是一些零件的內(nèi)部構(gòu)造中如果含有薄片，就會(huì)對(duì)操作方法有更高要求，否則在操作人員在對(duì)零件進(jìn)行定位和裝夾時(shí)，不能和圖紙的設(shè)計(jì)之間進(jìn)行對(duì)應(yīng)，容易導(dǎo)致彈性形變的產(chǎn)生。二是車床和夾具的不平整，使零件在進(jìn)行固定時(shí)兩側(cè)的受力不均勻，導(dǎo)致切割時(shí)受力作用小的一邊在力的作用下就會(huì)出現(xiàn)平移出現(xiàn)零件變形。三是在加工過程中零件的定位不合理，使零件的剛性強(qiáng)度降低。
展開 沖壓模具熱處理過程中變形與開裂的改善方法
4.加熱方式的改進(jìn)
對(duì)于一些小型的沖壓凸凹模或細(xì)長的圓柱形零件(如小沖頭)，可事先預(yù)熱至520--580℃，然后放入中溫鹽浴爐內(nèi)加熱至淬火溫度，比直接使用電爐或反射爐加熱淬火零件變形明顯減小，且能控制開裂傾向。尤其是高合金鋼模具零件，正確的加熱方式為：先預(yù)熱(溫度為530--560℃)，然后升至淬火溫度。加熱過程中應(yīng)盡量縮短高溫段時(shí)間，以減少淬火變形及避免小裂紋的生產(chǎn)。
5、冷卻劑的選擇
對(duì)于合金鋼而言，減小淬火變形的最佳方法是使用硝酸鉀和亞硝酸鈉熱浴的等溫淬火或分級(jí)淬火，這種方法尤其適宜處理形狀復(fù)雜、尺寸要求精確的沖壓模具。有些多孔模具零件(如多孔凹模)，等溫淬火時(shí)間不宜過長，否則會(huì)引起孔徑或孔距變大。若利用油中冷卻收縮，以及硝酸鹽中冷卻膨脹的特征，合理應(yīng)用雙介質(zhì)淬火，可減小零件變形。
6.線切割前的淬火處理
對(duì)于一些線切割加工的沖壓模具零件，線切割加工之前應(yīng)采用分級(jí)淬火和多次回火(或高溫回火)熱處理工藝，以提高零件的淬透性，并使其內(nèi)應(yīng)力分布趨于均勻，且處于較小內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)。內(nèi)應(yīng)力越小，線切割后的變形和開裂的傾向性就越小。
7.冷卻劑的選擇
對(duì)于合金鋼而言，減小淬火變形的最佳方法是使用硝酸鉀和亞硝酸鈉熱浴的等溫淬火或分級(jí)淬火，這種方法尤其適宜處理形狀復(fù)雜、尺寸要求精確的沖壓模具。有些多孔模具零件(如多孔凹模)，等溫淬火時(shí)間不宜過長，否則會(huì)引起孔徑或孔距變大。若利用油中冷卻收縮，以及硝酸鹽中冷卻膨脹的特征，合理應(yīng)用雙介質(zhì)淬火，可減小零件變形。
8.冷卻方式的優(yōu)化
當(dāng)零件從加熱爐中取出放入冷卻劑之前，應(yīng)放置在空氣中適當(dāng)預(yù)冷，隨后放入冷卻劑中淬火，這是減小零件淬火變形及防止零件開裂傾向的有效方法之一。
展開 沖壓模具熱處理變形和開裂怎么辦？
4.加熱方式的改進(jìn)
對(duì)于一些小型的沖壓凸凹?；蚣?xì)長的圓柱形零件(如小沖頭)，可事先預(yù)熱至520--580℃，然后放入中溫鹽浴爐內(nèi)加熱至淬火溫度，比直接使用電爐或反射爐加熱淬火零件變形明顯減小，且能控制開裂傾向。尤其是高合金鋼模具零件，正確的加熱方式為：先預(yù)熱(溫度為530--560℃)，然后升至淬火溫度。加熱過程中應(yīng)盡量縮短高溫段時(shí)間，以減少淬火變形及避免小裂紋的生產(chǎn)。
5.冷卻劑的選擇
對(duì)于合金鋼而言，減小淬火變形的最佳方法是使用硝酸鉀和亞硝酸鈉熱浴的等溫淬火或分級(jí)淬火，這種方法尤其適宜處理形狀復(fù)雜、尺寸要求精確的沖壓模。有些多孔模具零件(如多孔凹模)，等溫淬火時(shí)間不宜過長，否則會(huì)引起孔徑或孔距變大。若利用油中冷卻收縮，以及硝酸鹽中冷卻膨脹的特征，合理應(yīng)用雙介質(zhì)淬火，可減小零件變形。
6.線切割前的淬火處理
對(duì)于一些線切割加工的沖壓模零件，線切割加工之前應(yīng)采用分級(jí)淬火和多次回火(或高溫回火)熱處理工藝，以提高零件的淬透性，并使其內(nèi)應(yīng)力分布趨于均勻，且處于較小內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)。內(nèi)應(yīng)力越小，線切割后的變形和開裂的傾向性就越小。
7.冷卻方式的優(yōu)化
當(dāng)零件從加熱爐中取出放入冷卻劑之前，應(yīng)放置在空氣中適當(dāng)預(yù)冷，隨后放入冷卻劑中淬火，這是減小零件淬火變形及防止零件開裂傾向的有效方法之一。模具零件放入冷卻劑后，應(yīng)適當(dāng)旋轉(zhuǎn)，且旋轉(zhuǎn)方向有所改變，這樣有利于零件部位保持均勻的冷卻速率，可明顯減小變形及防止開裂傾向
展開 基于Lsdyna的沖擊仿真中零件預(yù)壓縮變形的設(shè)置求解 ￥5
在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于種種原因需要在某些接觸零件之間施加初始預(yù)緊力/預(yù)應(yīng)力，以保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或功能上的正常、安全運(yùn)作。初始預(yù)緊力/應(yīng)力的施加有多種方法，這里是針對(duì)接觸零件之間靠自身的壓縮變形來產(chǎn)生預(yù)緊力/應(yīng)力的情況，如軸孔之間的過盈配合、起到彈性/緩沖作用的零件(材料)初始擠壓變形、常規(guī)結(jié)構(gòu)件之間的初始擠壓變形(如彈簧片，相當(dāng)壓縮彈簧的作用)。
在幾何/有限元建模過程中，這些位置在幾何上/網(wǎng)格上是干涉的，在仿真計(jì)算中需要模擬出零件之間的預(yù)壓縮狀態(tài)。本文給出的簡(jiǎn)單案例是基于lsdyna軟件進(jìn)行沖擊動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算，模擬了初始狀態(tài)下零件之間的預(yù)壓縮變形。
通過本案例，您將掌握以下內(nèi)容：
沖擊動(dòng)力學(xué)中兩種求解預(yù)壓縮變形的計(jì)算方法（隱式轉(zhuǎn)顯式求解方法、動(dòng)力松弛轉(zhuǎn)顯式求解方法，求解、輸出控制卡片參數(shù)詳細(xì)設(shè)置，詳見k文件）
接觸卡片<*CONTACT_SURFACE_TO_SURFACE_INTERFERENCE>的用法及注意點(diǎn)說明
兩種計(jì)算方法下有限元建模時(shí)的注意事項(xiàng)
計(jì)算結(jié)果的解釋及方法使用建議
計(jì)算模型及邊界條件示意圖(未施加其他載荷，顯式計(jì)算時(shí)長設(shè)為5ms)：
1) 隱式轉(zhuǎn)顯式求解方法計(jì)算結(jié)果：
2) 動(dòng)力松弛轉(zhuǎn)顯式求解方法計(jì)算結(jié)果：
展開 如何克服變形？數(shù)控車削加工薄壁零件的技巧
在切削過程中，薄壁受切削力的作用，容易產(chǎn)生變形，從而導(dǎo)致出現(xiàn)橢圓或中間小，兩頭大的“腰形”現(xiàn)象。另外薄壁套管由于加工時(shí)散熱性差，極易產(chǎn)生熱變形，不易保證零件的加工質(zhì)量。下圖零件不僅裝夾不方便，而且加工部位也難以加工，需要設(shè)計(jì)一專用薄壁套管、護(hù)軸。
工藝分析
根據(jù)圖紙?zhí)峁┑募夹g(shù)要求，工件采用無縫鋼管進(jìn)行加工，內(nèi)孔和外壁的表面粗糙度為Ra1.6μm，用車削可達(dá)到，但內(nèi)孔的圓柱度為0.03mm，對(duì)于薄壁零件來講要求較高。在批量生產(chǎn)中，工藝路線大致為：下料—熱處理—車端面—車外圓—車內(nèi)孔—質(zhì)檢。
“內(nèi)孔加工”工序是質(zhì)量控制的關(guān)鍵。我們拋開外圓、薄壁套管就內(nèi)孔切削就難保證0.03mm的圓柱。
車孔的關(guān)鍵技術(shù)
車孔的關(guān)鍵技術(shù)是解決內(nèi)孔車刀的剛性和排屑問題。增加內(nèi)孔車刀的剛性，采取以下措施：
1）盡量增加刀柄的截面積，通常內(nèi)孔車刀的刀尖位于刀柄的上面，這樣刀柄的截面積較少，還不到孔截面積的1/4，如下左圖所示。若使內(nèi)孔車刀的刀尖位于刀柄的中心線上，那么刀柄在孔中的截面積可大大地增加，如下右圖所示。
2）刀柄伸出長度盡能做到同加工工件長度長5-8mm，以增加車刀刀柄剛性，減小切削過程中的振動(dòng)。
解決排屑問題
主要控制切削流出方向，粗車刀要求切屑流向待加工表面（前排屑），為此采用正刃傾角的內(nèi)孔車刀，如下圖所示。
精車時(shí)，要求切屑流向向心傾前排屑（孔心排屑），因此磨刀時(shí)要注意切削刃的磨削方向，要向前沿傾圓弧的排屑方法，如下圖所示精車刀合金用YA6，目前的M類型，它的抗彎強(qiáng)度、耐磨、沖擊韌度以及與鋼的抗粘和溫度都較好。
展開 解決不銹鋼焊接變形的幾種方案
一般是指6mm以上零件的焊接，此類零件焊接時(shí)由于零件較大，焊道較長、焊腳較高（熔池大、熱影響區(qū)大），所以焊接時(shí)會(huì)出現(xiàn)由于熱變形造成的彎曲變形，為解決這一問題，就需要從幾個(gè)方面入手：①焊接時(shí)提前做好降溫措施（參考小型零件降溫方案）；②焊接預(yù)留變形量。由于大部分零件焊接時(shí)很難兩面同時(shí)對(duì)稱焊接或只要求在一側(cè)焊接，焊接時(shí)就會(huì)因?yàn)?em>零件受熱不均勻形成彎曲變形，所以就需要根據(jù)零件的長度、材料厚度（焊腳高度）和形狀來提前朝變形的反方向彎度零件，用以抵消零件的焊接變形。這項(xiàng)操作需要經(jīng)驗(yàn)豐富的工程技術(shù)人員或技術(shù)工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)做出判斷，采用工裝卡具固定零件，首件加工完成后再根據(jù)實(shí)際效果做出微調(diào)。
零件焊接后的應(yīng)力消除
不銹鋼零件相對(duì)于普通碳鋼零件焊接，不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)比碳鋼小、電阻大、膨脹系數(shù)也比碳鋼大，所以不銹鋼的熱傳遞慢、熱變形也會(huì)更大。即使零件加工完成后表面看起來變形不明顯，在接下來的運(yùn)輸、使用過程中也會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)、敲擊或溫度變化而發(fā)生變化，直接影響零件的外觀、尺寸和使用效果，所以較大型零件特別是材料較厚（焊腳高度高、熔池大）、焊道較多的零件，在加工完成后一定要進(jìn)行應(yīng)力消除。
應(yīng)力消除可采用自然時(shí)效和人工時(shí)效。自然時(shí)效一般應(yīng)用于大型鑄件，不適用一般焊接零件，而且周期長，不便于工期控制；人工時(shí)效大致分為兩種，分為熱處理時(shí)效和振動(dòng)時(shí)效。
熱處理時(shí)效是將零件加熱到550～650℃進(jìn)行應(yīng)力退火，這種方法比自然時(shí)效節(jié)省時(shí)間，效率高，但是一般工廠不具備加工條件，外協(xié)加工運(yùn)輸成本增加，一般不被采用。
振動(dòng)時(shí)效是工程材料常用的一種消除其內(nèi)部殘余內(nèi)應(yīng)力的方法，是通過振動(dòng)，使工件內(nèi)部殘余的內(nèi)應(yīng)力造成的塑性變形得以減輕，從而達(dá)到消除應(yīng)力的目的。工作原理是將一個(gè)具有偏心重塊的電機(jī)系統(tǒng)（激振器）安放在構(gòu)件上，并將構(gòu)件用橡皮墊等彈性物體支承，通過控制器起動(dòng)電機(jī)并調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速，使構(gòu)件處于共振狀態(tài)。
展開 
舉升門飾板防變形的變壁厚設(shè)計(jì)
（轉(zhuǎn)）
研究?jī)蓭嚺e升門飾板的變形趨勢(shì)，運(yùn)用改變產(chǎn)品局部料厚的變壁厚技術(shù)，并通過CAE軟件的模流分析來優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而減小舉升門飾板的變形量或者控制其變形方向。
隨著汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，乘用車的種類和款式越來越多。另外，隨著生活水平的提高，消費(fèi)者對(duì)汽車內(nèi)飾的要求也越來越挑剔、苛刻。內(nèi)飾件是和乘客最經(jīng)常接觸或者面對(duì)的零件，均勻恰當(dāng)?shù)拈g隙和面差會(huì)給乘客良好的感知質(zhì)量，并提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。
兩廂車舉升門飾板布置在舉升門的車內(nèi)、后風(fēng)窗玻璃下方，其主要功能是裝飾作用。在使用過程中，舉升門飾板與板金、后風(fēng)窗玻璃黑邊的間隙及面差有嚴(yán)格的要求。
舉升門飾板的形狀類似盒形零件（見圖1，其為某車型的舉升門飾板），在其設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中，最常見的問題是間隙面差不均勻，導(dǎo)致這種問題的根本原因是產(chǎn)品成形后發(fā)生翹曲變形。常用的措施是在模具設(shè)計(jì)之初，通過調(diào)整澆口位置、調(diào)整水路來優(yōu)化模具，在模具設(shè)計(jì)完成之后，通過調(diào)整注塑工藝（比如：保壓時(shí)間、模溫、注塑壓力和澆口進(jìn)膠順序等）來控制變形。但這種方法在模具加工完成之后，對(duì)零件變形量的調(diào)整非常有限，很難使零件符合檢具的要求。
通過對(duì)零件變形的研究發(fā)現(xiàn)，該類零件的壁厚是否均勻?qū)ζ渥⑺艹尚魏蟮?em>變形，有顯著的影響。因此，借助于CAE軟件MoldFlow進(jìn)行模流分析，發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用變壁厚的技術(shù)方案，可減小該類零件的變形量，或使其朝對(duì)產(chǎn)品有利的方向變形。并且，在模具加工完成之后，可對(duì)模具變壁厚位置的料厚進(jìn)行調(diào)整，可使該類零件的變形量減小。
技術(shù)方案
1. 舉升門飾板的變形量CAE分析
某車型的舉升門飾板，該零件的尺寸為1040mm× 400mm×250mm，零件壁厚均勻?yàn)?.5mm。
展開 生產(chǎn)制造 | 零件需要降面2毫米？VISI高級(jí)變形技術(shù)讓修模效率提升數(shù)倍！
在模具制造領(lǐng)域，零件小曲率設(shè)變、材料回彈、塑膠翹曲等問題，一直是行業(yè)同仁們的常見困擾。往往只是需要將曲面微調(diào)1-2毫米，讓相接面實(shí)現(xiàn)光順過渡，這樣一個(gè)看似簡(jiǎn)單的操作，卻常常要耗費(fèi)數(shù)小時(shí)的時(shí)間。
更棘手的是，部分修改甚至難以做到完美實(shí)現(xiàn)，要么只能做出曲率不順的曲面，要么不得不重新創(chuàng)建所有曲面。這不僅直接拉低修模改模的整體效率，更會(huì)讓模具制作的周期大幅延長，企業(yè)的生產(chǎn)成本也隨之居高不下。
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VISI高級(jí)變形技術(shù)：革新修模工藝
針對(duì)模具修模的這一行業(yè)痛點(diǎn)，VISI高級(jí)變形技術(shù)帶來了突破性的解決方案！該技術(shù)通過對(duì)零件整體進(jìn)行網(wǎng)格劃分，可精準(zhǔn)控制待變形部位的點(diǎn)位偏移，同時(shí)能固定需要保持原狀的區(qū)域，最終自動(dòng)生成整體變形后仍保持光順的產(chǎn)品模型，從根源上解決曲面調(diào)整的難題。
演示視頻如下：
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VISI高級(jí)變形技術(shù)：核心優(yōu)勢(shì)
■ 智能化變形處理：
VISI依托行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Parasolid內(nèi)核打造，擁有強(qiáng)大的實(shí)體和曲面建模系統(tǒng)。其高級(jí)變形功能可智能調(diào)整產(chǎn)品幾何形狀，在完成精準(zhǔn)修改的同時(shí)，始終保持模型的一致性，更能實(shí)現(xiàn)最高G4曲率的光順效果，完美滿足模具制作的高精度要求。
■ 操作簡(jiǎn)單高效：
無需重新創(chuàng)建曲面，全程操作簡(jiǎn)單、響應(yīng)快速，即可實(shí)現(xiàn)微米級(jí)別的精準(zhǔn)調(diào)整，將原本數(shù)小時(shí)的曲面微調(diào)工作大幅壓縮，讓修模改模的效率實(shí)現(xiàn)質(zhì)的提升，有效縮短模具制作周期。
■ 全面模型驗(yàn)證：
VISI Analysis配備專屬的幾何形狀驗(yàn)證與準(zhǔn)備工具，能在項(xiàng)目開展初期就精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)模型潛在問題，提前完成優(yōu)化調(diào)整，避免后續(xù)因模型問題反復(fù)返工，為企業(yè)節(jié)省大量的時(shí)間與成本投入。
點(diǎn)擊了解更多詳情：VISI模具設(shè)計(jì)&加工一體化方案
展開 案例分享 | Simufact Additive：面向增材制造的協(xié)作仿真工程工具
該工藝仿真旨在識(shí)別制造過程中因零件變形而導(dǎo)致的問題，以及零件及其支撐結(jié)構(gòu)的潛在失效風(fēng)險(xiǎn)。
賽峰向 MSC 軟件尋求幫助，后者可提供涵蓋整個(gè)制造過程的獨(dú)特解決方案，從零件的初始熔化階段一直到完成最終的 HIP 處理（熱等靜壓），其中包括所有的后處理操作，例如應(yīng)力松弛熱處理、底板切割以及支撐拆除。這一解決方案就是 Simufact Additive。
賽峰增材制造公司對(duì)以下兩方面的應(yīng)用反復(fù)使用該軟件進(jìn)行可行性研究：
? 用于生產(chǎn)支持：實(shí)現(xiàn)工藝的虛擬開發(fā)和驗(yàn)證，以便減少機(jī)器上的實(shí)物迭代；
? 用于上游的產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段：檢查零件的可制造性，并且在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段考慮到與工藝有關(guān)的特定約束條件。
Simufact Additive 可識(shí)別制造階段和后處理操作過程中因零件變形引起的潛在問題、與二次涂覆機(jī)碰撞的風(fēng)險(xiǎn)以及零件本身或零件附屬支撐結(jié)構(gòu)的潛在失效風(fēng)險(xiǎn)。圖 1 和圖 2 舉例說明了在增材制造過程中可能發(fā)生的兩種失效類型：在制造過程中粉末床中的 3d 打印機(jī)刮刀/工件碰撞，以及在制造過程中因零件中的固有應(yīng)力而在 3d 打印期間形成大規(guī)模裂紋。
展開 薄壁零件加工技術(shù)研究
圖2 零件主要尺寸
2、主要技術(shù)難點(diǎn)
①零件為超薄壁殼體結(jié)構(gòu)，最薄壁厚僅0.15mm左右，剛性差，最后精加工時(shí)切削力稍大，零件就會(huì)彎曲變形甚至折斷。加工時(shí)易顫振和振刀，影響加工精度和表面質(zhì)量。
②零件剛性極差，受力后易變形，因此加工過程如何有效控制內(nèi)應(yīng)力變形、裝夾變形、切削力變形和切削熱變形是保證零件精度的關(guān)鍵。
③零件上深的內(nèi)環(huán)槽排屑困難，零件內(nèi)孔最小處僅為φ6+0.10/+0.02mm，兩個(gè)φ12.8mm的內(nèi)腔較深，距離加工端面最遠(yuǎn)13.2mm，刀具懸伸較長，加工時(shí)容易產(chǎn)生振刀。內(nèi)腔較深，同時(shí)材料韌性好，產(chǎn)生的帶狀切屑斷屑性能不好，纏成一團(tuán)排屑困難，精加工內(nèi)槽輪廓時(shí)，正常刀具或者普通磨制刀具使用常規(guī)方法無法加工。
④φ6+0.10/+0.02mm的通孔與φ12.7mm、深0.3mm孔位于切斷面，在首道工序中無法完成，必須分工序加工，而此時(shí)零件已基本加工成形，壁厚僅有0.15mm，剛性差，不僅無合適裝夾面，而且易裝夾變形，因此，合適的裝夾設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。
⑤材料難切削。材料為鎳基合金，強(qiáng)度高、韌性好，這種金屬切削加工時(shí)，刀具磨損快，切削振動(dòng)大，不易切削。
二、工藝設(shè)計(jì)
零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工余量大，且零件精度高，正常加工時(shí)通常選擇粗加工、時(shí)效去應(yīng)力再精加工的流程。但該零件壁薄不易裝夾，綜合考慮后采用工序盡量集中、減少工序數(shù)量、優(yōu)化刀具幾何角度及切削參數(shù)以減小零件變形的原則來設(shè)計(jì)工藝流程。
加工工藝路線為：0下料→5數(shù)車→10數(shù)車→15線切割→20檢驗(yàn)→25噴砂→30發(fā)黑。
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