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汽車零部件噴丸強化應(yīng)用
日期:2016-02-22  來源:吉川機械  閱讀:1947 次

噴丸強化工藝可以有效提高承受交變載荷和循環(huán)應(yīng)力作用的金屬零部件的疲勞壽命。尤其在汽車制造過程中,噴丸強化工藝主要應(yīng)用于螺旋彈簧、板簧、扭桿、齒輪、傳動元件、軸承、凸輪軸、曲軸、連桿等汽車關(guān)鍵零部件的強化處理。
噴丸強化工藝的應(yīng)用
1、噴丸強化工藝的設(shè)備需要滿足以下幾點要求:
□ 同步監(jiān)測工藝參數(shù);
□ 具有儲存和復(fù)制操作程序的功能;
□ 自我診斷式維護,能偵測到磨損和破損;
□ 容易接近所有零件,便于維護;
□ 通用的操作原理,可適應(yīng)不同客戶的要求;
□ 完全可編程控制;
□ 恒定的覆蓋率;
□ 穩(wěn)定、可重復(fù)得到的產(chǎn)品性能;
□ 低噪音和低粉塵釋放。
2、在實際噴丸強化過程中,對于以下幾方面強化參數(shù)的密切監(jiān)控是極為重要的:
□ 噴射角度;
□ 強化時間和壓力;
□ 噴嘴追蹤速度(噴丸強化);
□ 拋頭轉(zhuǎn)速(拋丸強化);
□ 工件轉(zhuǎn)速或輸送速度;
□ 丸料形狀和尺寸;
□ 丸流量。
實際問題的處理
1、彎曲疲勞問題
在實際應(yīng)用中,工件彎曲疲勞是最為常見的疲勞模式,利用噴丸強化工藝能很快地解決這一問題。因為工件表面是拉應(yīng)力最為集中的地方,工件由于加工形成的殘余應(yīng)力區(qū)受到拉伸,當(dāng)承受彎曲載荷時,其表面產(chǎn)生疲勞裂紋或應(yīng)力腐蝕裂紋。通過引入一個壓應(yīng)力就可以抵消拉伸應(yīng)力的影響,以增強工件抗疲勞失效的能力。
2、齒輪加工
在齒輪生產(chǎn)中進(jìn)行噴丸強化處理是很常見的一種工藝應(yīng)用。任何尺寸或設(shè)計的齒輪都可通過噴丸強化工藝來改善齒輪齒根的抗彎曲疲勞性能。由于齒輪接觸面上產(chǎn)生的負(fù)載,會在接觸點下的齒根部位形成彎曲應(yīng)力。
齒輪在經(jīng)滲碳淬火或表面淬火后通常都要進(jìn)行噴丸強化,增加的表面硬度會同比例地形成壓應(yīng)力,其大小取決于滲碳處理和噴丸強化的參數(shù),齒輪在滲碳和強化處理后的最大殘余壓應(yīng)力在1170~1600MPa。對滲碳齒輪的噴丸強化通常使用硬度高的彈丸(55~62HRC)。當(dāng)然,也可根據(jù)情況使用硬度小些的彈丸(45~52HRC),它產(chǎn)生的壓應(yīng)力約是硬噴丸的50%。
為了解決齒部形成的接觸疲勞,目前常用錘擊、鏜磨的方法引入壓應(yīng)力,而對噴丸強化后形成的凹面進(jìn)行表面光整,能讓接觸載荷通過大的表面分散出去,從而減少接觸應(yīng)力。

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