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抛丸机在汽车制造业的应用

栏目:产品问答 阅读:1189

目前,抛丸强化工艺已广泛应用于汽车工业。任何在交变载荷下运转的,受到循环应力作用的金属零部件都需要依靠喷/抛丸强化工艺来提高零部件疲劳寿命。在汽车制造业,抛丸强化主要用于螺旋弹簧、板簧、扭杆、齿轮、传动元件、轴承、凸轮轴、曲轴、连杆等关键零件的强化处理。

弯曲疲劳是最常见的疲劳模式。利用抛丸强化能很快地解决这一问题,因为表面是拉应力最集中的地方。零件由于加工形成的残余拉伸应力区受到拉伸,弯曲载荷时,其表面产生疲劳裂纹或 应力腐蚀裂纹。通过引入一个压应力可以抵消拉伸应力的影响,以增强工件抗疲劳失效的能力。

对齿轮进行抛丸强化是很常见的一种应用。任何尺寸或设计的齿轮都可通过抛丸强化来改善齿轮齿根的抗弯曲疲劳性能。齿轮接触面上产生的负载,在接触点下的齿根部区域形成弯曲应力。齿轮在经渗碳淬火或表面淬火后通常都要进行喷丸强化。增加的表面硬度同比例地形成压应力。取决于渗碳处理和抛丸强化的参数,齿轮在渗碳和强化处理后的最大残余压应力落在170-230ksi (1170-1600MPa)之间。对渗碳齿轮的喷丸强化通常使用硬度高的弹丸 (55-62 HRC)。当然,也可根据情况使用硬度小些的弹丸(45-52 HRC),它产生的压应力是硬喷丸的约50% 。通过锤击,镗磨引入一个压应力,从而在齿部形成对抗接触疲劳是目前最佳的一个方法。对抛丸强化形成的小凹进行表面光整,能让接触载荷通过大的表面上分散出去,从而减少接触应力。

连杆因承受复杂的交变载荷,必须进行表面喷丸强化处理。连杆上最关键的疲劳区域是相连大孔的”工”字梁两侧孔径。压应力下的粗糙表面比拉应力下光滑表面具有更好的疲劳性能,因而大部分的被强化表面不需要做任何预处理或强化后处理。

曲轴由于曲轴在交变应力作用下工作,其轴颈截面变化转接圆角处发生应力疲劳和应边疲劳破坏的危险性极大。在大部分情况下, 曲轴上所有的孔径都需要进行喷丸强化。曲轴圆角是应力最集中区域。当发动机点火时,最大应力产生在圆角底侧。疲劳裂纹在圆角处产生,再扩展到曲轴本体,造成更严重的失效。

实践证明,抛丸强化对于铸钢,锻钢,球墨铸铁,和等温淬火钢曲轴疲劳寿命的提高非常有效。

“青工机械”研发生产的DJ-YL系列吊挂式抛丸机广泛的应用于汽车制造业,由于构造坚固、操作简单、只要轻按开关,即可安全使用。因此,颇受各界人士的喜爱和好评。

那么,青工机械DJ-YL系列吊挂式抛丸机有哪些特点呢。

本系列抛丸机常规有2个、3个、4个抛头款式,同时也可以根据客户产品加以设计及制作。

主机内部全部采用耐磨合金钢板、耐磨胶皮组成,顶部有一转动装置带动吊挂轮转动,从而带动工件在喷洗过程中缓慢旋转,以便从多角度喷洗。喷洗后的工件无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈、油漆涂层等附着物。本机操作时,工件均单一悬挂在吊具上,不会相互碰撞和刮伤,尤其适合各种复杂且怕碰撞刮伤的零件。

机器采用人字双轨双吊具作业,当一部吊机吊运工件进行喷洗时,另一部吊机可进行装卸待喷洗或者已经喷洗好的工件。两部吊机循环使用,节省了中间装卸工件和机器等待的时间,大大提高了工作效率、减少了用电量并降低了劳动力成本。

机器内部由分布于不同坐标的3个抛丸器组成,抛丸器的摆放位置和抛射角度,均经过特殊设计,能最大限度减少机器内部加工工件的死角,缩短喷洗时间,真正达到高效率、高经济的原则。抛丸器部分采用台湾原装进口,具有抛丸量大、抛射速度高、噪音低、角度广和清理效率高等特点。特殊分配器的结构,能使抛丸比达到最佳效果。同时快拆式的叶轮设计,解决了目前国内抛丸机更换叶片的困难。本机的叶片是从叶轮中心插入,在叶轮转动的过程中靠离心力的作用固定,所以不需要任何装夹工具,拆卸叶片时,只需要轻击叶片外端,便可容易地将叶片从叶轮中心卸下,拆卸8片叶片,只需5-10分钟,并能同时检查控制笼和分配器的磨损情况。

​抛丸器中的叶片、控制笼、分配器、大弯、小弯等护板,全部采用高铬钼合金铸铁材料,由台湾制作进口,具有铸造工艺精湛,线条轮廓分明,表面无气泡气孔,外光精美等特点。叶片间重量差控制在0.5克之内,大大降低了机器运作时的噪音,延长易损件的寿命,正常使用情况下,高铬钼合金材料寿命可达2500小时以上。
抛丸器动力方面采用皮带式带动。电机均为东元、大同等大品牌产品,动力足。三角皮带采用台湾三五或日本坂东品牌,减少了其他品牌三角皮带因为高速运转产生热量而造成的松动、打滑、断裂等情况。内部轴承全部采用瑞典SKF产品。叶仔管(轴承座)部分采用风冷式设计,降低了高速运转时产生的高温和噪音,延长轴承及本身的使用寿命。这些设计可以有效避免了业内其他直连式带动产生的问题,如:抛丸效果不理想、马达故障率高、容易超负荷烧掉、动力不稳定或者不足,不能调节抛丸器叶轮的转速等问题
采用先进风选式分离器,利用比重不同、重量不同的原理风选,内部特殊的构造,使分离率高达99%,同时采用我公司最近研制的气动控制器,这是一种依靠控制行程,对钢珠流量进行控制的装置,这避免了由于普通控制开关不灵活,进而造成的电机烧坏,抛丸机空抛现象,此已达到业内先进水平。调整气动式控制器的单一螺母,便可获得所需的抛丸量。
提升机部分,采用特制耐高温橡胶皮带,同时改变了传统老式光皮带轮的设计,将皮带轮制作成鼠笼型,这一设计有效避免了打滑现象,同时降低了提升皮带的预紧力,减少了皮带的摩擦力,从而延长皮带的使用寿命。提升面下部轴上装有近接开关,可检测跟踪提升面的工作状态,一旦出现提升机转不动时及时停止以防大量钢丸留在下部以至运转不顺,进而造成马达烧坏。
集尘机采用新式脉冲式集尘,利用定时高压气喷式吹打集尘布管自动落尘,比马达震动落尘效果更好,电磁脉冲阀及布管全部采用台湾力挥品牌,过滤效果更好,使用寿命更长。
电气部分全部采购全自动三菱或台达PLC控制系统,只要一颗按键,轻松进行操作,各个操作位置,均设有紧急停止按钮,确保突发情况时人员安全,同时有异常情况时,相关的部分均有声光报警提示,能第一时间判断出出现问题的地方,并能快速排除,恢复机器正常。避免了业界其他设备因砂量太多,超负荷烧掉电机,或者没有足够的砂量,空抛等问题的存在。同时也节省了大量的维修时间和成本。

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