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抛丸机可有效提高汽车零件的抗疲劳寿命

2016-09-05 点击量:

  抛丸设备首先应用于铸造业铸钢、铸铁件的表面粘砂及氧化皮的清除。抛丸机是通过抛丸器将钢砂钢丸高速抛落冲击在材料物体表面的一种处理技术。相比其他表面处理技术来说,它更快、更有效,并可对部分保留或冲压后的铸造过程。抛丸机也可用于去除毛刺,隔膜和铁锈,可能会影响物体部分的完整性,外观,或定义。抛丸机也可以针对一个部分涂层的表面去除表面的污染物,并提供一个增加涂层的附着力表面轮廓,达到强化工件的目的。抛丸机不同于喷丸机,在于这是用来降低零件的疲劳寿命增加不同的表面应力,增加了部件的强度,或防止微动。所以抛丸强化技术的应用可有效改善和提高汽车关键部件的抗疲劳寿命和耐腐蚀性能。目前,全球很多著名的汽车整车厂商和零部件制造商都已将强化列入标准的生产工艺流程中,同时,强化设备也与其他制造设备一样形成了完整的现代制造流水线。
  
  随着抛丸强化技术的不断发展,其在汽车制造领域用于改善和提高汽车关键部件的抗疲劳寿命越来越成为人们关注的重点,并且在轿车、卡车、摩托车等设计的最初就对其进行了充分考虑和重视。目前,大部分发动机零件的设计中都会有喷/抛丸强化技术和工艺的应用,包括:曲轴 (去氧化皮和强化)、连杆(强化)、传动齿轮和其他轴类零件,齿圈、活塞,太阳齿和行星齿以及板簧和圆簧等。大量的汽车零部件,无论是铸/锻件、压铸件,还是机械切削件、焊接件都需要利用不同类型的喷/抛设备进行表面处理,如去除氧化皮,去毛刺、清砂和清理其他表面杂质。
  
  有确凿的数据证明:通过喷丸强化,能让板簧的抗疲劳寿命延长600%,传动齿轮的抗疲劳寿命延长1500%,曲轴的抗疲劳寿命延长900%。有效提高零部件的抗疲劳性能和耐腐蚀性能,对其使用寿命和使用安全性具有重大的意义。抛丸机依靠喷丸强化技术,零件可设计地更轻巧,一些原来因工艺规格要求不得不使用昂贵材质的零件现在也可替换使用低价格材料,通过喷丸强化工艺能够达到同等甚至更好的性能标准。
  
  曲轴制造流程中的抛丸清理
  
  作为制造流程的一个环节,热处理过的曲轴需要经由抛丸清理来去除表面的热氧化皮。曲轴被置于旋转辊轮上,在滚动时,曲轴所有表面被充分曝露在多个抛头抛射出的丸流下,多角度的丸粒冲击使曲轴的外表面得到彻底清理。
  
  曲轴的尺寸决定了选用抛丸机的类型。对于大的发动机,曲轴尺寸可能大到φ762mm、长6096mm, 曲轴被置放于安装在台车上的一组滚轮间。有几种工作方式,客户可以根据自己厂房车间的实际情况选择固定抛头,既可让台车在抛头下移动,也可固定台车,移动上方的抛头。无论选择哪种方式,安放在滚轮间的曲轴都是不停地旋转,使其各表面都接受充分地抛丸清理。
  
  小一些的曲轴,如φ152~203mm、长914mm,通常是利用旋吊式抛丸机进行抛丸清理。曲轴被悬挂在一个吊钩上,然后经悬链的转动被送入安装有多个抛头的抛丸室,进行抛丸清理。吊钩在抛丸室里旋转,让工件充分曝露在高速丸流下,边旋转边通过。其清理速度可达到250件/h,且清理效果非常好。
  
  虽然对流程控制的要求不如强化那么严苛,但现代的曲轴抛丸清理设备也通过对流程参数的监控来保证清理质量。