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拋丸機在汽車制造業的應用

2017/5/27 21:33:27??????點擊:
     目前,拋丸強化工藝已廣泛應用于汽車工業。任何在交變載荷下運轉的,受到循環應力作用的金屬零部件都需要依靠噴/拋丸強化工藝來提高零部件疲勞壽命。在汽車制造業,拋丸強化主要用于螺旋彈簧、板簧、扭桿、齒輪、傳動元件、軸承、凸輪軸、曲軸、連桿等關鍵零件的強化處理。
       彎曲疲勞是最常見的疲勞模式。利用拋丸強化能很快地解決這一問題,因為表面是拉應力最集中的地方。零件由于加工形成的殘余拉伸應力區受到拉伸,彎曲載荷時,其表面產生疲勞裂紋或 應力腐蝕裂紋。通過引入一個壓應力可以抵消拉伸應力的影響,以增強工件抗疲勞失效的能力。
       對齒輪進行拋丸強化是很常見的一種應用。任何尺寸或設計的齒輪都可通過拋丸強化來改善齒輪齒根的抗彎曲疲勞性能。齒輪接觸面上產生的負載,在接觸點下的齒根部區域形成彎曲應力。齒輪在經滲碳淬火或表面淬火后通常都要進行噴丸強化。增加的表面硬度同比例地形成壓應力。取決于滲碳處理和拋丸強化的參數,齒輪在滲碳和強化處理后的最大殘余壓應力落在170-230ksi (1170-1600MPa)之間。對滲碳齒輪的噴丸強化通常使用硬度高的彈丸 (55-62 HRC)。當然,也可根據情況使用硬度小些的彈丸(45-52 HRC),它產生的壓應力是硬噴丸的約50% 。通過錘擊,鏜磨引入一個壓應力,從而在齒部形成對抗接觸疲勞是目前最佳的一個方法。對拋丸強化形成的小凹進行表面光整,能讓接觸載荷通過大的表面上分散出去,從而減少接觸應力。 
       連桿因承受復雜的交變載荷,必須進行表面噴丸強化處理。連桿上最關鍵的疲勞區域是相連大孔的”工”字梁兩側孔徑。壓應力下的粗糙表面比拉應力下光滑表面具有更好的疲勞性能,因而大部分的被強化表面不需要做任何預處理或強化后處理。
       曲軸由于曲軸在交變應力作用下工作,其軸頸截面變化轉接圓角處發生應力疲勞和應邊疲勞破壞的危險性極大。在大部分情況下, 曲軸上所有的孔徑都需要進行噴丸強化。曲軸圓角是應力最集中區域。當發動機點火時,最大應力產生在圓角底側。疲勞裂紋在圓角處產生,再擴展到曲軸本體,造成更嚴重的失效。 
       實踐證明,拋丸強化對于鑄鋼,鍛鋼,球墨鑄鐵,和等溫淬火鋼曲軸疲勞壽命的提高非常有效。
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