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曲軸噴丸強(qiáng)化

時(shí)間:2016-8-5閱讀:210
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目前,通過(guò)噴丸強(qiáng)化來(lái)改變曲軸抗疲勞性能已在大范圍內(nèi)得到普遍應(yīng)用,且效果令人滿意。 
傳統(tǒng)滾壓工藝的缺陷是,由于受曲軸加工工藝性的限制,各軸頸圓角很難與滾輪相吻合,往往造成圓角的啃切現(xiàn)象,而且滾壓后的曲軸變形較大,效果不佳。噴丸強(qiáng)化的機(jī)理是利用嚴(yán)格控制直徑并具有一定強(qiáng)度的丸粒,在高速氣流作用下,形成彈丸流并連續(xù)向曲軸金屬表面噴射,就像用無(wú)數(shù)個(gè)小錘進(jìn)行錘擊,使曲軸表面產(chǎn)生極為強(qiáng)烈的塑性變形,形成冷作硬化層。簡(jiǎn)而言之,由于曲軸在加工中受各種機(jī)械切削力的作用,其表面特別是曲軸截面變化轉(zhuǎn)接圓角處的應(yīng)力分布極不均勻,工作中又受交變應(yīng)力作用,很容易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕而使曲軸的疲勞壽命降低。而噴丸強(qiáng)化工藝是通過(guò)引入一個(gè)預(yù)壓應(yīng)力來(lái)抵消零件在以后工作周期會(huì)受到的拉應(yīng)力,從而提高工件抗疲勞性能和安全使用壽命。 
對(duì)于噴丸強(qiáng)化過(guò)程,有兩個(gè)zui關(guān)鍵的參數(shù)。一個(gè)是應(yīng)力強(qiáng)度,這通常是采用“阿爾門試片”進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)。多個(gè)試片固定在曲軸的不同表面,特別是應(yīng)力zui集中的曲軸截面變化轉(zhuǎn)接圓角處,一同進(jìn)行噴丸,試片上產(chǎn)生的壓應(yīng)力影響導(dǎo)致試片弓曲。曲率的擴(kuò)大變化與丸料沖擊的能量成比例。另一個(gè)確定噴丸質(zhì)量的主要參數(shù)是覆蓋率,這主要是指強(qiáng)化后表面彈坑占據(jù)的面積與總強(qiáng)化表面的比值,該參數(shù)由曲軸的設(shè)計(jì)工程師來(lái)定義,通常要求是在100%~200%,有些曲軸應(yīng)用可能要求覆蓋率高于200%。鑄鋼丸:根據(jù)曲軸的硬度和理想的導(dǎo)入壓應(yīng)力強(qiáng)度,通常曲軸噴丸強(qiáng)化使用的丸粒硬度在50~55 HRC,大小在S 280~S 330 (0.7 mm~0.84 mm)。這樣產(chǎn)生在“阿爾門試片”上的強(qiáng)度范圍約在0.008~0.010 C (0.025 on the A scale)。相較于拋丸清理,噴丸強(qiáng)化的工藝參數(shù)監(jiān)控更為嚴(yán)苛。就曲軸強(qiáng)化應(yīng)用而言,需要監(jiān)控的參數(shù)包括:噴丸速度、噴丸強(qiáng)度、丸粒直徑、噴丸的距離、強(qiáng)化的時(shí)間及覆蓋率。這些參數(shù)中任意一個(gè)的變化,都會(huì)不同程度地影響曲軸表面強(qiáng)化的效果。鑄鋼砂:正確應(yīng)用可控的噴丸強(qiáng)化技術(shù),能使曲軸和其它在高載荷條件下工作的零件的疲勞強(qiáng)度得到大幅提高,從而大大延長(zhǎng)零件的抗疲勞壽命。*、精密的帶電腦程控技術(shù)的噴丸設(shè)備能夠?qū)娡枇鞒踢M(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控,以確保噴丸質(zhì)量的恒定性和可重復(fù)性。目前,很多的汽車整車廠商和零部件制造商都已將強(qiáng)化列入標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝流程中,強(qiáng)化設(shè)備也與其他制造設(shè)備一樣形成了完整的現(xiàn)代制造流水線。

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