气压砂轮双层结构弹性力学分析及加工特性

摘要：

为了提升激光强化后高硬度模具自由曲面的光整效果,提出基于软固结磨粒和双层结构弹性体的气压砂轮加工方法.对气压砂轮双层结构弹性力学特性进行分析.在圆形均布载荷环境下,分别引入磨粒层弹性模量与橡胶层弹性模量的比值m及橡胶层厚度与载荷半径的比值n,建立了双层结构弹性体加工应力计算模型以及接触形变公式.通过有限元分析软件ANSYS建立了气压砂轮双层结构弹性力学模型,给出了气压砂轮的应力分布规律以及形变特征.在试验分析中,通过短纤维增补的方法增强内橡胶层,通过耐水黏结剂控制外磨粒层,微观分析证实了双层结构弹性力学的分析假设.搭建气压砂轮加工试验平台,验证了气压砂轮可在短时间内提升高硬度激光强化模具表面质量的加工效果.试验结果表明,面向凹面工件时,较低n值的气压砂轮有助于提升表面质量;面向凸面工件时,在获得相同表面质量的情况下,较高n值的气压砂轮有助于提升加工效率.

关键词：气压砂轮、力学特性、软固结磨粒、模具、自由曲面

所属期刊栏目：39

分类号：TG74+3(刀具、磨料、磨具、夹具、模具和手工具)

资助基金：国家自然科学基金项目51875526;浙江省自然科学基金项目LY18E050023、LQ16E050012

在线出版日期：2019-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1811-1819