液压支架千斤顶油缸振动时效工艺应用

时间：2023-06-27

液压支架千斤顶油缸在使用过程中会受到高压作用，通常，工艺为管料调质后进行粗车、推镗、精车等机械加工，特别是推镗过程会产生较大的加工应力，在加工后缸筒产生明显的变形，不能满足设计公差的要求，严重时会造成废品。

传统的时效处理方法有自然时效法和热时效法。自然时效法处理周期长，效果差；热时效成本高，可能还会改变材料的微观结构与性能。与上述两种方法相比较，振动时效具有明显的优点，可显著提高构件的机械性能，且工艺简单、耗能低、耗时短，适应性强，本文主要是采用先进的频谱振动时效工艺消除均化液压支架油缸的加工残余应力，改善加工应力引起的变形。

振动时效工作原理

振动时效，又称为“VSR”方法，是一种利用共振原理消除和均化金属结构件内部残余应力的方法，可取代传统的自然时效和热时效。即利用工件的共振对工件施加交变应力或变形，当附加交变应力的幅值与工件某点的残余应力叠加达到或**过材料的屈服较**，工件发生微观或宏观弹塑性变化；若这种交变应力使工件内部的某些点产生晶格滑移，虽然宏观上没有达到屈服极限，但在微观上会产生塑性变形，而且这种变形一般发生在残余应力较大的点上，因此这种受约束的变形得以释放，从而降低和均化工件内的残余应力，并使其尺寸精度达到稳定。这就是振动时效的原理。

振动时效过程是将一激振器放置在工件上，并将工件用橡胶垫支撑起来，通过振动控制器调节电机转速，使电机的转动频率接近工件的固有频率，构件与激振器处于共振状态，产生较大的交变应力。

振动时效处理方案

采用振动时效处理工艺，整体调整工件的残余应力分布状态，从而达到均化、消除的目的。主要从以下三个方面考虑进行时效处理：一是根据缸筒的形状及焊接情况，对工件进行合理的支撑、装卡激振器；二是根据缸筒焊接的部位和方向，选择合理的振型，以期均化和消除缸筒高峰值点的残余应力；三是根据工艺要求合理地调整激振力，激振力方向和时间的长短，应力分布状态，从而达到均化的目的，以使处于焊缝区的残余应力得到松弛和均化。考虑到缸筒的具体结构形式，采用四点支撑方式。

通过工装将激振器和缸筒刚性连接，并采用四点减振平稳支撑，通过频谱谐波模式分析优选出工件五种不同振型的谐波频率进行时效去应力处理。

以上就是振动时效工艺的应用，使用振动消除应力方法消除液压支架油缸筒加工应力是一种行之有效的手段，完全可以取代以消除应力为目的的热时效。

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