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抛丸清理设备的发展史

发布时间:2014-9-5      阅读人次:717次

未来海内造船用钢将呈现如下趋势:
  1.船舶大型化引发了船板使用规格大型化的趋势。国外一般多采用宽度3.5-4.5米的钢板,甚至是4.5米以上的钢板。在长度方面,国外钢企最长定尺可达22-24米,部门是26米,并且要求能够根据船厂出产定尺供给,这也要求在处理钢板方面的抛丸机也达到相应的要求,普华重工在辊道式抛丸机上有自己上风和特点,完全可以适应海内船钢要求技术特色。
  2.对船板涂层防腐机能和使用寿命更高的要求,以保证船体结构的安全。跟着去年国际压载舱涂层新规范的正式出台,明确将船板涂层要乞降尺度纳入船级前提。新造船涂层配套和涂装施工质量控制有个更严格和明确的指南,因此抛丸机在处理钢板强度上海要解决部门技术挫折,这就涉及到了抛丸的速度,质量等技术细节,需要工程师涉及更为公道的抛丸机结构
  3.在型材方面,船厂对大规格、高质量、耐腐机能强的球扁钢、大型不等边不等厚角钢的需求量将加大,这也就意味着抛丸机的需求量将会增大,特别是针对船钢方面。
  抛丸强化技术的应用可有效改善和进步汽车枢纽部件的抗疲惫寿命和耐侵蚀机能。目前,全球良多闻名的汽车整车厂商和零部件制造商都已将强化列入尺度的出产工艺流程中,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。
  跟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进步汽车枢纽部件的抗疲惫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正视。目前,大部门发念头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,不管是铸/锻件、压铸件,仍是机械切削件、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。
  有确凿的数据证实:通过喷丸强化,能让板簧的抗疲惫寿命延长600%,传动齿轮的抗疲惫寿命延长1500%,曲轴的抗疲惫寿命延长900%。有效进步零部件的抗疲惫机能和耐侵蚀机能,对其使用寿命和使用安全性具有重大的意义。依赖喷丸强化技术,零件可设计地更轻盈,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代使用低价格材料,通过喷丸强化工艺能够达到平等甚至更好的机能尺度。
  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过抛丸清理来去除表面的热氧化皮。曲轴被置于旋转辊轮上,在动弹时,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。对于大的发念头,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。不管选择哪种方式,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。曲轴被吊挂在一个吊钩上,然后经悬链的滚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。
  固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。
  曲轴的强化
  因为曲轴在交变应力作用下工作,其轴颈面变化转接圆角处发生应力疲惫和应变破坏的危险性极大。目前,通过喷丸强化来改变曲轴抗疲惫机能已在大范围内得到普遍应用,且效果令人满足。
  传统滚压工艺的缺陷是,因为受曲轴加工工艺性的限制,各轴颈圆角很难与滚轮相吻合,往往造成圆角的啃切现象,而且滚压后的曲轴变形较大,效果不佳。喷丸强化的机理是利用严格控制直径并具有一定强度的丸粒,在高速气流作用下,形成弹丸流并连续向曲轴金属表面喷射,就像用无数个小锤进行锤击,使曲轴表面产生极为强烈的塑性变形,形成冷作硬化层。简而言之,因为曲轴在加工中受各种机械切削力的作用,其表面特别是曲轴截面变化转接圆角处的应力分布极不平均,工作中又受交变应力作用,很轻易产生应力侵蚀而使曲轴的疲惫寿命降低。而喷丸强化工艺是通过引入一个预压应力来抵消零件在以后工作周期会受到的拉应力,从而进步工件抗疲惫机能和安全使用寿命。
  对于喷丸强化过程,有两个最枢纽的参数。一个是应力强度,这通常是采用“阿尔门试片”进行强度检测。多个试片固定在曲轴的不同表面,特别是应力最集中的曲轴截面变化转接圆角处,一同进行喷丸,试片上产生的压应力影响导致试片弓曲。曲率的扩大变化与丸料冲击的能量成比例。另一个确定喷丸质量的主要参数是笼盖率,这主要是指强化后表面弹坑占据的面积与总强化表面的比值,该参数由曲轴的设计工程师来定义,通常要求是在100%~200%,有些曲轴应用可能要求笼盖率高于200%。
  根据曲轴的硬度和理想的导入压应力强度,通常曲轴喷丸强化使用的丸粒硬度在50~55HRC,大小在S280~S330(0.7mm~0.84mm)。这样产生在“阿尔门试片”上的强度范围约在0.008~0.010C(0.025ontheAcale)。相较于抛丸清理,喷丸强化的工艺参数监控更为严苛。就曲轴强化应用而言,需要监控的参数包括:喷丸速度、喷丸强度、丸粒直径、喷丸的间隔、强化的时间及笼盖率。这些参数中任意一个的变化,都会不同程度地影响曲轴表面强化的效果。
  准确应用可控的喷丸强化技术,能使曲轴和其它在高载荷前提下工作的零件的疲惫强度得到大幅进步,从而大大延长零件的抗疲惫寿命。提高前辈、精密的带电脑程控技术的喷丸设备能够对喷丸流程进行严密监控,以确保喷丸质量的恒定性和可重复性。目前,全球良多闻名的汽车整车厂商和零部件制造商都已将强化列入尺度的出产工艺流程中,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。