激光强化技术是现今最具代表性的现代化模具表面处理工艺,能大大提高模具表面的疲劳强度、硬度等,其中模具表面40%以上为自由曲面。目前模具自由曲面的光整加工主要由技能熟练的操作工人完成,这种加工方式不仅耗费大量的人力、物力和时间,并且经过激光强化后自由曲面的表面形貌不一,又具有高硬度、高耐磨等特点,人工操作很难保证每一处均有良好的光整效果。软固结磨粒气压砂轮光整加工技术的提出为激光强化后的自由曲面的加工提供了一种高质量、高效率的光整方式。本文将结合对现有软固结磨粒气压砂轮的研究基础,为进一步提高气压砂轮对自由曲面的材料去除能力,提高气压砂轮基体的仿形能力,对气压砂轮基体进行优化设计研究,具体研究内容将从以下几个方面开展：1)介绍短纤维增强气压砂轮基体的剪切滞后理论模型,基于该理论模型研究纤维-纤维之间的应力传递,纤维-橡胶之间的应力三维分布。对短纤维增强橡胶基复合材料进行强度拉伸预测、弹性模量预测并给出其预测公式,提出剪滞理论泊松比预测方程。2)确定气压砂轮基体的材料和成型工序,通过SEM扫描电镜分析气压砂轮基体内部短纤维在橡胶中的分散情况。利用Instron测试机对短纤维增强复合材料试样进行拉伸实验,研究其强度极限。对比分析弹性模量实验数值与由剪滞理论模型计算得到的理论数值。3)仿真分析不同邵氏硬度气压砂轮的光整加工过程,不同短纤维含量气压砂轮应力变化与形变范围,与工件呈不同角度接触的气压砂轮对工件的光整加工情况并对气压砂轮进行模态分析。4)对气压砂轮进行光整加工试验研究,提出其光整效果评价指标,对比仿真结果,验证其准确性。