摘要:一片鋼板彈簧,因為鐵匠在其冷卻之后持續用鐵錘敲打,雖然當時鐵匠不知道他這個行為所造成的影響。但是我們現在知道了,這個鋼板彈簧的使用壽命提高了600%以上!在卷簧、螺旋彈簧以及扭桿上也有這樣的效果,只不過增加的使用壽命不同。其他各種汽車和航空 零件比如:連桿、曲柄軸、搖臂以及插齒齒輪、噴氣式引擎葉片、起落架、傳動軸,噴丸經常是他們生產過程中的一道工序。
[關鍵詞] 彈簧噴丸;變量;拉伸
1、噴丸的原理和作用:
當零件受到圓形金屬介質連續不斷的沖擊(以下簡稱噴加,零件的每個表而的壓痕都會受到沖擊。金屬介質的不斷沖擊導致零件表而塑性變形。這使得表而層下而產生了抗壓應力并平衡了工作收f申應力。這種殘余抗壓應力延緩了疲勞裂縫的形成,從而增加了零部件的使用壽命。噴丸處理是“冷加工”過程,與高溫下的金屬流動不同,雖然表而在噴丸的時候溫度會有瞬間的上升。一般來說,抗壓應力延伸的深度從 0.15mm到0.75m m。如果需要更深的深度,抗壓通過改變工藝參數來實現,比如:金屬介質的規格、沖擊的速度、沖擊的角度以及曝露的時間等。常用的兩個衡量噴丸效果的參數是噴丸強度和覆蓋率100%~200%或更高的覆蓋率純粹是目測的,噴丸強度一般是用一個彈簧鋼試片于般稱為阿曼試片作為代表來測量。
汽車行業拋噴丸強化技術解析
零件噴丸強化后的特點:
1零件受噴表而殘余壓應力的大小和壓應力層的深度取決于受噴材料的性能和噴丸強度。材料的強度和硬度越高,壓應力就越大,壓應力層的深度就越淺,噴丸強度越高,壓應力層的深度也越大。
2受噴表層的材料組織發生變化。
3受噴表而變得粗糙。受噴表而的粗糙度隨養噴丸強度的提高、表層硬度的圈氏和彈丸尺寸的減小而變差。
4尺寸增大。受噴表而的金屬被擠出,形成微小的金屬波峰,故而尺寸增大。
2、噴丸強度與以下因素有關:
1拋噴丸大小:拋噴丸越大,沖擊動能越大,拋噴丸強度也越大,但拋噴丸的覆蓋率圈氏。因此,在保證拋噴丸強度的同時,應盡量選用較小的拋噴丸。此外,噴丸尺寸還受零件形狀限制。當零件上有溝槽時,拋畸丸直徑應小于溝槽內圓半徑的一半。拋噴丸粒度常在6~50目之間選用。
2拋噴丸的硬度:當拋噴丸硬度比零件硬度高時,它的硬度值的變化不影響拋噴丸強度;當拋噴丸比零件軟時,若拋嘖丸硬度值圈氏,拋畸丸強度也圈氏。
3拋噴丸速度:拋噴丸速度增加時,拋噴丸強度也增加,但速度過高時,拋畸丸破損量增加。
4噴拋射角度:拋畸丸射流與待噴表而垂直時,拋畸丸強度較高,因此一般都應保持在這種狀態下進行拋畸丸處理。若受零件的形狀限制,必須用小角度噴丸時,應適當加大噴丸尺寸與速度。
5拋噴丸的破碎量:拋噴丸破片的動育日氏,破碎了的拋噴丸越多,噴丸強度圈氏,而且不規則的碎丸會劃傷零件表而,因此應經常清除碎丸,保證噴拋丸完整率大于85%。拋噴丸設備基木相同,只需采用一些輔助裝置來更嚴格的控制拋噴丸過程。
3、噴丸的材質:
強化用的彈丸主要有鑄鋼丸、鋼茲切丸、有條件切丸、玻璃丸、陶瓷丸等等。
4、噴丸機類型:
噴丸機的使用類型由噴丸的零件和速率來決定。
片彈簧是在一個內嵌的持續鏈式輸送機上加工,使用多個噴丸機對零件從頂音仔到底部進行噴丸。
卷簧是在一個內嵌的持續鏈式輸送機上加工,輸送機上有一根“手指”可以將彈簧“推”進去。自旋滾筒提供一個內部噴丸室,當噴丸的時候會旋動卷簧。多種噴丸器可提供噴丸。
規格相對較小的彈簧,發動機氣門等使用的彈簧,這樣的彈簧可以大批量一起放在拋丸滾筒里進行噴丸。
扭桿也在內嵌結構里進行噴丸。
5、過程變量:
不管使用何種噴丸技術和機器,采用可重復的、保持一致的方式來實現噴丸強度的目標才是所有行動的一要目標。因此了解改變噴丸較終結果的關鍵過程變量非常重要,它們分別是:
拋丸機類型、轉輪動力、輪轉速、噴丸角度、輪定位、滾筒運動控制。
上述每個過程變量影響的較終結果如下:
拋丸機的直徑決定了拋丸介質的切向速度。這是直接成止比的,直徑17.5'’與14"的轉輪在同等速度下產生更大的噴丸速率和噴丸強度。
轉輪動力決定了介質沖擊的數量,從而影響了工藝加工的時間。轉輪的尺寸和轉輪的速率相結合才能達到所需的噴丸速率和強度。轉輪噴丸機可以配備變頻驅動器,從而通過改變轉輪的速度來改變噴丸速率。
噴丸轉輪總是安裝在噴丸機內部一個固定的位置。然而,如果需要改變噴丸模式,可以通過改變控制箱的設定來實現。控制箱的位置決定了噴丸轉輪釋放噴丸介質的確切點。
其他變量包括:噴丸介質的噴速、介質的規格、規格的一致。
介質噴速的控制可以使用市場上出售的流量控制閥(M ag-naVaIveElectronics Inc.公司生產的,是行業中廣泛使用的閥來控制。M agnaValves一般安裝在介質出口的位置。
振動分級將噴丸介質分為特大型、適中型和較小型。兩個濾網的組合確保每個周期循環中,噴丸介質都保持大小一致。
噴丸介質的規格在確定覆蓋率和噴丸循環周期時間中起養重要的作用。按規定,巾較小規格的噴丸允許即表而施加更高的壓力,2較大規格的噴丸在材料深度部位提供壓力。
6、結語:
彈簧噴丸經過多年的發展,逐步進入了一個可監測、可控制的操作水平。現代彈簧噴丸設備供應商認識到操作重復性、一致性以及操作質量的需要,并設計精密的生產設備以達到這些嚴格的要求
這項技術的進化并不是單獨受到設備機械方而的限制。止在努力研究輔助噴丸技術作用來增強噴丈m作的有效性而越來越突出的是控制系統的復雜性,可監控、可現實提供整個噴丸操作的工作報告,從而提供各種運行參數的記錄。