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        拋丸機在汽車制造業的應用


        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。

        “吉川機械”研發生產的DJ-YL系列吊掛式拋丸機廣泛的應用于汽車制造業,由于構造堅固、操作簡單、只要輕按開關,即可安全使用。因此,頗受各界人士的喜愛和好評。

        那么,吉川機械DJ-YL系列吊掛式拋丸機有哪些特點呢。

        本系列拋丸機常規有2個、3個、4個拋頭款式,同時也可以根據客戶產品加以設計及制作。

        主機內部全部采用耐磨合金鋼板、耐磨膠皮組成,頂部有一轉動裝置帶動吊掛輪轉動,從而帶動工件在噴洗過程中緩慢旋轉,以便從多角度噴洗。噴洗后的工件無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹、油漆涂層等附著物。本機操作時,工件均單一懸掛在吊具上,不會相互碰撞和刮傷,尤其適合各種復雜且怕碰撞刮傷的零件。

        機器采用人字雙軌雙吊具作業,當一部吊機吊運工件進行噴洗時,另一部吊機可進行裝卸待噴洗或者已經噴洗好的工件。兩部吊機循環使用,節省了中間裝卸工件和機器等待的時間,大大提高了工作效率、減少了用電量并降低了勞動力成本。

        機器內部由分布于不同坐標的3個拋丸器組成,拋丸器的擺放位置和拋射角度,均經過特殊設計,能最大限度減少機器內部加工工件的死角,縮短噴洗時間,真正達到高效率、高經濟的原則。拋丸器部分采用臺灣原裝進口,具有拋丸量大、拋射速度高、噪音低、角度廣和清理效率高等特點。特殊分配器的結構,能使拋丸比達到最佳效果。同時快拆式的葉輪設計,解決了目前國內拋丸機更換葉片的困難。本機的葉片是從葉輪中心插入,在葉輪轉動的過程中靠離心力的作用固定,所以不需要任何裝夾工具,拆卸葉片時,只需要輕擊葉片外端,便可容易地將葉片從葉輪中心卸下,拆卸8片葉片,只需5-10分鐘,并能同時檢查控制籠和分配器的磨損情況。

        ?拋丸器中的葉片、控制籠、分配器、大彎、小彎等護板,全部采用高鉻鉬合金鑄鐵材料,由臺灣制作進口,具有鑄造工藝精湛,線條輪廓分明,表面無氣泡氣孔,外光精美等特點。葉片間重量差控制在0.5克之內,大大降低了機器運作時的噪音,延長易損件的壽命,正常使用情況下,高鉻鉬合金材料壽命可達2500小時以上。
        拋丸器動力方面采用皮帶式帶動。電機均為東元、大同等大品牌產品,動力足。三角皮帶采用臺灣三五或日本坂東品牌,減少了其他品牌三角皮帶因為高速運轉產生熱量而造成的松動、打滑、斷裂等情況。內部軸承全部采用瑞典SKF產品。葉仔管(軸承座)部分采用風冷式設計,降低了高速運轉時產生的高溫和噪音,延長軸承及本身的使用壽命。這些設計可以有效避免了業內其他直連式帶動產生的問題,如:拋丸效果不理想、馬達故障率高、容易超負荷燒掉、動力不穩定或者不足,不能調節拋丸器葉輪的轉速等問題
        采用先進風選式分離器,利用比重不同、重量不同的原理風選,內部特殊的構造,使分離率高達99%,同時采用我公司最近研制的氣動控制器,這是一種依靠控制行程,對鋼珠流量進行控制的裝置,這避免了由于普通控制開關不靈活,進而造成的電機燒壞,拋丸機空拋現象,此已達到業內先進水平。調整氣動式控制器的單一螺母,便可獲得所需的拋丸量。
        提升機部分,采用特制耐高溫橡膠皮帶,同時改變了傳統老式光皮帶輪的設計,將皮帶輪制作成鼠籠型,這一設計有效避免了打滑現象,同時降低了提升皮帶的預緊力,減少了皮帶的摩擦力,從而延長皮帶的使用壽命。提升面下部軸上裝有近接開關,可檢測跟蹤提升面的工作狀態,一旦出現提升機轉不動時及時停止以防大量鋼丸留在下部以至運轉不順,進而造成馬達燒壞。
        集塵機采用新式脈沖式集塵,利用定時高壓氣噴式吹打集塵布管自動落塵,比馬達震動落塵效果更好,電磁脈沖閥及布管全部采用臺灣力揮品牌,過濾效果更好,使用壽命更長。
        電氣部分全部采購全自動三菱或臺達PLC控制系統,只要一顆按鍵,輕松進行操作,各個操作位置,均設有緊急停止按鈕,確保突發情況時人員安全,同時有異常情況時,相關的部分均有聲光報警提示,能第一時間判斷出出現問題的地方,并能快速排除,恢復機器正常。避免了業界其他設備因砂量太多,超負荷燒掉電機,或者沒有足夠的砂量,空拋等問題的存在。同時也節省了大量的維修時間和成本。

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