机械工程学报 ›› 2024, Vol. 60 ›› Issue (9): 273-285.doi: 10.3901/JME.2024.09.273
邱文哲1, 张臻1, 王鹏2, 刘邓华1, 魏世川1, 张国军3
QIU Wenzhe1, ZHANG Zhen1, WANG Peng2, LIU Denghua1, WEI Shichuan1, ZHANG Guojun3
摘要: 电火花线切割(WEDM)加工金属薄壁过程中产生的热变形现象几乎无法避免,制约了WEDM在薄壁类零件精密加工中的应用。本研究提出一种利用激光浸液诱导冲击调控WEDM加工金属薄壁热弯曲变形的新工艺,以获得低/无变形薄壁件。对不同线切割参数加工的In718与TC4金属薄壁热变形量进行标定,获得热弯曲量与工艺参数间的规律。薄壁热弯受脉冲时间影响最为明显,脉冲间隙的影响则并不显著。基于激光冲击仿真与实验结果选取合适的激光参数对薄壁区域进行冲击加工,能够有效恢复薄壁热变形。针对不同厚度的In718与TC4薄壁,均能使用激光浸液诱导冲击对热弯曲变形量进行调控,当激光能量为80 mJ,光斑间距(x-y)为0.5~ 0.5 mm,冲击次数为1时,调控效果最好。调控后的所有薄壁翘曲度最低仅1.4 μm,热变形最高可减少98.35%。对加工后的薄壁表面完整性进行检测,结果表明新工艺在调控薄壁变形的同时,薄壁表面硬度提高了20%以上,降低表面粗糙度与重铸层厚度,此外还能一定程度改善薄壁表面裂纹。
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