凯发国际首页 強化噴丸在汽車零件上的應用

對金屬材料零件進行噴丸強化,是提高其疲勞應力和腐蝕抗力行之有效的途徑。噴丸強化,對灰鑄鐵以外的幾乎所有工業用金屬和材料均有明顯強化效果。由于它具 有投資少、耗能低、設備簡單、操作簡便、生產效率高、適應性廣等*系列優點,所以越來越受到國內外的高度重視。*汽集團公司將噴丸技術應用于解決汽車零件疲勞壽命不足的問題開始于1980年,現已在不少零件上獲得應用,并取得明顯效果。本文由 吊鉤式拋丸機 廠家整理
*、在汽車滲碳齒輪上的應用
過去所有汽車齒輪(ZoCrMITi)滲碳淬火后,采用的均是表面清理噴丸處理。由于多方面的原因,齒輪在臺架試驗或使用時的壽命不穩定或很低,破壞形式為斷齒或齒面剝落。為此,除從冷加工和熱處理工藝上采取措施提高質量外,還對其采用了強化噴丸處理。經此處理后壽命有了明顯提高。
1.在變速器中間軸齒輪上的應用
在變速器中間軸齒輪上應用清理噴丸與強化噴丸的結果見表1。

2.在后橋減速器主動螺旋柱齒輪上的應用
在后橋減速器主動螺旋柱齒輪上應用清理噴丸和強化噴丸的結果見表2。

注:強化噴丸機及噴丸工藝參數與變速器中間軸齒輪相同.

從表1和表2可以看出,噴丸強化效果是顯著的。對變速器中間軸齒輪來說,臺架強化試驗時的疲勞壽命提高了近*倍;對后橋減速器主動螺旋柱齒輪而言,臺架強化試驗時的疲勞壽命提高了70%(119.6/69.8)至2倍(210.9/69.8)。從表中數據還可看出,改善齒根表面狀況,降低應力集中程度(增大齒根圓角,減小刀痕深度),也可大幅度提高疲勞壽命。僅此項措施,使疲勞壽命提高了2倍多,加上強化噴丸,綜合效果達9倍以上。

自采取上述措施后,*汽集團公司的汽車齒輪在每次齒輪質量檢查評比中,在疲勞壽命方面均能達到并超過國家規定的指標,從用戶中也未聽到早期斷齒和齒面早期剝落的反映。

鑒于*汽集團公司自制的齒輪強化噴丸機存在有丸粒分離效果不佳的缺點,我們在從日本日野汽車廠引進同步器變速器制造技術的同時,引進了1臺齒輪強化噴丸機。參照其分離裝置的結構,*汽集團公司重新設計了3臺用于后橋減速器齒輪強化的噴丸機,
對兩對主從動減速齒輪均進行強化噴丸處理,以適應大功率、高速度的CA141型汽車由日本引進的齒輪強化噴丸機是采用懸鏈輸送式,裝載齒輪或軸的吊鉤懸掛在傳送帶止,輸送速度可調(2.2*7m/min),通過橡膠摩擦輪帶動吊鉤(零件)自轉,使零件噴丸均勻。透平葉輪計4個,拋射速度60m/S,丸粒拋射量80*12okg/min。處理的零件尺寸為哪30mmx51omm。處理能力每班(按h7計)約為10t。
為了了解引進的噴丸機的強化效果,我們用光滑試樣(ZoCrMnTi鋼,尺寸為15mmx15mmx10omm;經滲碳淬處理,進行了3點彎曲疲勞對比試驗(跨距somm),還在試樣上測定了殘余應力的分布。

從數據可以看出:(l)強化噴丸的效果是明顯的,但隨外加應力的提高而降低,這可能與高應力下殘余應力易衰減有關;(2)在*汽集團公司自制的噴丸機上進行噴丸處理的強化效果不及引進的噴丸機的效果好,這可能與前者丸流量(6k0g/min)較后者(l00kg/min)小及噴丸時間不足有關,殘余壓應力的分布圖似乎說明了這*點(噴丸時間加長1倍,殘余壓應力峰值明顯增加);(3)殘余壓應力的分布情況表明,引進的噴丸機所確定的噴丸時間是合適的,盡管隨著噴丸時間的增加疲勞壽命還是增加的,但兩者的殘余應力分布并無明顯差異。過長的噴丸時間不但影響生產效率,而且有可能引起損傷,產生不良后果。

二、在球墨鑄鐵件上的應用
為推廣球墨鑄鐵的應用,提高經濟效益,*汽集團公司進行了球鐵代替20crMniT鋼滲碳制造載貨汽車傘齒輪的試驗。為提高其疲勞抗力,除經中溫等溫淬火處理提高其硬度(主動傘齒輪硬度為HRC42~46,從動傘齒輪硬度為HRC36~43)外,還進行了強化噴丸處理(在自制的噴丸機上進行,噴丸工藝參數與滲碳齒輪相同)。

從數據可以看出，噴丸強化的與未經噴丸強化的相比,強化效果十分顯著,疲勞壽命提高了3.81倍(疲勞壽命平均值分別為62067次和298775次)。
用樣品進行的噴丸強化試驗結果亦表明,其效果很明顯,光滑試樣的疲勞強度提高了13,缺口試樣提高了21%。
對球鐵噴丸后可獲得特別顯著的強化效果這*現象的機理應進*步深入研究,但這*效果已為其廣泛應用開創了美好的前景。
目前*汽集團公司正在作組織為奧氏體下貝茵體,硬度更高的球鐵齒輪試驗,并準備將其用于制造輕型載貨汽車的減速器齒輪。
三、在汽車連桿上的應用
解放牌汽車發動機連桿原采用40鋼調質處理,現采用55鋼鍛后余熱淬火,回火后硬度d~3.7*4.omm,表面采用酸洗去除氧化皮。由于剪切飛邊的質量不好,在剪切的地方留下較深的劃痕,由此處產生疲勞裂紋并擴展而斷裂。為了解決疲勞壽命低的問題,進行了強化噴丸試驗。疲勞試驗時的載荷為拉壓6t,應力比R**1,目前連桿的強化噴丸已正式在生產中應用。鑒于Q3115型滾筒式噴丸機的丸粒分離效果不太理想,故今后應采用多工位轉臺式噴丸機。多工位轉臺式噴丸機噴丸時工件可自轉,強化均勻,且因單件擺放,避免了因相互碰撞而產生磕碰傷。本文由 吊鉤式拋丸機 廠家整理