钢板弹簧抛丸机强化工艺规范详解及强化方法

  很早之前,一片汽车钢板弹簧热处理后,工匠们就会不断地用锤子连续敲打、捶击它。那时候工匠们并不清楚他们这么做的结果会让板簧的使用寿命延长6倍,而现在,这一事实已被工程师们充分了解。

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  这一强化工艺技术同样适用于圆柱螺旋弹簧(圆簧),扭杆,旨在不同程度提高和改善弹簧疲劳强度与应力腐蚀断裂强度。其他一些飞机和汽车零部件,如连杆、曲轴、摇臂、行星齿轮、齿轮圈、航空发动机叶片、起落架、传动轴都将强化工序作为生产过程的必要步骤,且制定了严格的技术规范。在这里安徽快3预测小编解释一下零件在强化后会发生哪些变化?

  强化工艺的原理是利用高速运动的弹丸流对金属表面的冲击而使表面产生循环塑性应变层,由此导致该层的显微组织发生有利的变化并使表层引入残余压应力场。表层的显微组织和残余压应力场是提高金属材料及其弹簧的疲劳断裂和应力腐蚀断裂抗力的两个强化因素,以提高弹簧的可靠性和耐久性。强化是个“冷处理”工艺,有别于金属零件在高温下的热加工处理。压应力层通常延伸到材料表面下0.005”到0.030”深处。如有必要,也可通过改变工艺参数,如丸料尺寸、喷/抛射速度、喷/抛射角度、喷/抛射时间等来将压应力层延伸深度增大。

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  强度测量零件校对工具(PVT), 设计用来将试片固定于一些特定位置,在这些位置的试片可模拟零件有强度要求且必须进行强度检测的区域位置。根据不同应用,强度范围从0.015 - 0.030 (在‘A’等级上)。弹簧强化设备可分为两种类型:

  第*种式离心式叶片抛丸强化设备;第二种是气动喷嘴式喷丸强化设备。共同优点是速度快、产量高,比较适用于板簧、圆簧等产能要求高的零件之强化处理,它能在较短的时间里抛射到更多的区域,以及让被喷部位更快达到饱和强度。

  · 一种连续链式输送系统的抛丸强化设备适用于板簧强化,多个抛头对准板簧的上表面,及左右侧面进行抛射;

  · 一种带指轴的连续通过式抛丸强化设备适用于圆簧强化,在抛丸室里有一个旋转辊轮,带动圆簧边旋转变通过,在此过程中,多个抛头对准其进行抛丸强化;

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  · 尺寸相对较小的弹簧,如用于发动机阀门的气门弹簧,适合用履带式抛丸机设备进行强化处理;

  · 扭杆亦适合用连续通过式的设备进行强化;

  无论哪种强化技术,目的都是要取得一个持续恒定、可重复的强化强度。因此,必须了解工艺过程中,哪些关键变量会影响到强化结果。

  · 抛头直径决定了钢丸介质被一定角度抛射出去时的速度。在同样的抛头转速下,直径为17.5”的抛头产生的钢丸抛射速度大于直径为14”的抛头,因而产生的强化强度也更高;

  · 抛头的马力决定了单位时间内被打出去的钢丸数量;

  · 抛头是由变频机直接驱动的,通过改变电机的频率可以改变抛头的转速,从而改变钢丸抛出的初速度;

  · 抛头通常都被固定在抛丸室的特定位置,但可以通过调整定向套的位置,来改变抛射方向。定向套的位置决定了钢丸被抛头抛射出去的角度;

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  弹簧强化已是一种高可控性工艺技术。弹簧制造商和弹簧强化设备的供应商们都意识到,这类强化过程像其他精密制造一样,对工艺的一致性、可重复性和质量要求越来越高。技术的发展不仅仅局限于强化设备的机械性能上,对系统能提供同步监测、显示、记录和其他功能的期待也逐日增加,旨在提高弹簧强化的效果和精确度。

 

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