彈簧噴丸強化技術
很早之前祖务，一片汽車鋼板彈簧熱處理后惧磺，工匠們就會不斷地用錘子連續(xù)敲打均抽、捶擊它。那時候工匠們并不清楚他們這么做的結果會讓板簧的使用壽命延長6倍取具，而現(xiàn)在脖隶，這一事實已被工程師們充分了解。
這一強化工藝技術同樣適用于圓柱螺旋彈簧（圓簧）暇检，扭桿产阱，旨在不同程度提高和改善彈簧疲勞強度與應力腐蝕斷裂強度。其他一些飛機和汽車零部件块仆，如連桿构蹬、曲軸、搖臂饶机、行星齒輪祠喻、齒輪圈、航空發(fā)動機葉片芽贫、起落架藤瞪、傳動軸都將強化工序作為生產(chǎn)過程的必要步驟，且制定了嚴格的技術規(guī)范吴爵。先簡單解釋一下零件在強化后會發(fā)生哪些變化媳把？
強化工藝的原理
強化工藝是利用高速運動的彈丸流對金屬表面的沖擊而使表面產(chǎn)生循環(huán)塑性應變層，由此導致該層的顯微組織發(fā)生有利的變化并使表層引入殘余壓應力場错猬。表層的顯微組織和殘余壓應力場是提高金屬材料及其彈簧的疲勞斷裂和應力腐蝕斷裂抗力的兩個強化因素俏妆，以提高彈簧的可靠性和耐久性。
強化是個“冷處理”工藝标炭，有別于金屬零件在高溫下的熱加工處理失欢。壓應力層通常延伸到材料表面下
評估強化效果的兩個重要參數(shù)是強度和覆蓋率逝段。覆蓋率（100%垛玻、200%或更大）主要是依靠目測，而強度則需用代表性的彈簧鋼試片進行測量（即阿爾門試片）
強度測量
零件校對工具（PVT）奶躯， 設計用來將試片固定于一些特定位置帚桩，在這些位置的試片可模擬零件有強度要求且必須進行強度檢測的區(qū)域位置亿驾。根據(jù)不同應用，強度范圍從0.015 - 0.030 （在‘A’等級上）账嚎。
彈簧強化設備類型
彈簧強化設備可分為兩種類型：
--- 離心式葉片拋丸強化設備
--- 氣動噴嘴式噴丸強化設備
前周的優(yōu)點是速度快莫瞬、產(chǎn)量高，比較適用于板簧郭蕉、圓簧等產(chǎn)能要求高的零件之強化處理疼邀，它能在較短的時間里拋射到更多的區(qū)域，以及讓被噴部位更快達到飽和強度召锈。
l 一種連續(xù)鏈式輸送系統(tǒng)的拋丸強化設備適用于板簧強化沛野，多個拋頭對準板簧的上表面，及左右側面進行拋射
l 一種帶指軸的連續(xù)通過式拋丸強化設備適用于圓簧強化诅枚，在拋丸室里有一個旋轉輥輪含话，帶動圓簧邊旋轉變通過，在此過程中妥坦，多個拋頭對準其進行拋丸強化茂钠。
l 尺寸相對較小的彈簧，如用于發(fā)動機閥門的氣門彈簧庵窄，適合用履帶式拋丸設備進行強化處理
l 扭桿亦適合用連續(xù)通過式的設備進行強化
工藝參數(shù)
無論哪種強化技術弃净，目的都是要取得一個持續(xù)恒定、可重復的強化強度炉展。因此绩罩，必須了解工藝過程中，哪些關鍵變量會影響到最后的強化結果聪磁，包括：
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離心力式拋丸強化 拋頭 拋頭轉速 拋射速度 拋射角度 l 拋頭位置 l 定向套移動 |
直接壓力式噴丸強化 噴嘴 噴嘴尺寸 噴射壓力 噴射角度 l 噴嘴移動 l 多個噴嘴 |
以上這些工藝變量都會影響強化最終效果：
l 拋頭直徑?jīng)Q定了鋼丸介質被一定角度拋射出去時的速度咽娃。在同樣的拋頭轉速下，直徑為
l 拋頭的馬力決定了單位時間內(nèi)被打出去的鋼丸數(shù)量
l 拋頭是由變頻機直接驅動的，通過改變電機的頻率可以改變拋頭的轉速了赌，從而改變鋼丸拋出的初速度墨榄。
l 拋頭通常都被固定在拋丸室的特定位置，但可以通過調整定向套的位置勿她，來改變拋射方向袄秩。定向套的位置最終決定了鋼丸被拋頭拋射出去的角度
其他影響噴丸強化結果的工藝參數(shù)包括：
l 鋼丸的流量
l 鋼丸的尺寸
l 尺寸的一致性
丸料的流量是由一個專門的流量控制閥控制。在拋丸強化設備中逢并，該控制閥是安裝在拋頭進料區(qū)之剧，通過調節(jié)流量控制閥的開口來調整經(jīng)過該閥進入拋頭的鋼丸流量；在噴丸強化設備中，丸料控制閥安裝在壓力罐出口區(qū)背稼。
一個振動篩對丸料進行過濾贰军，篩選出合格尺寸的丸料，確保強化過程中所用的鋼丸尺寸一致蟹肘，從而達到穩(wěn)定的強化效果词疼。
鋼丸（或切絲）的尺寸，會直接影響覆蓋率和強化時間穆惩。一般規(guī)律是柒谈，
l 鋼丸直徑小，工件表面產(chǎn)生的殘余應力較高咖自，但強化層較淺
l 鋼丸直徑大，工件表面產(chǎn)生的殘余應力較低爱蚣，但強化層較深
板簧強化
可利用一種連續(xù)通過式拋丸強化設備對板簧進行一個接一個單獨的強化處理逼渤，讓板簧幾何凹面曝露在高速丸流下。典型的機型是包括一個拋頭用于拋射板簧頂部间炮，側邊裝一個拋頭焙厂，同時噴板簧左右側面。
這套標準款板簧強化設備的通過速度是
在工作條件下刁祸，板簧會重復受到單向彎曲應力影響，因此有時是被應力強化的斋竞。在強化過程中倔约，就模擬板簧在以后使用過程中會受到“應力強化”的情況，讓它在承受負荷的方向上施與一個“靜態(tài)應力”的同時坝初，對其進行噴丸強化浸剩。強化完畢后，釋放該外加的靜態(tài)應力鳄袍。實驗證明绢要，應力強化比常規(guī)強化能更進一步延長板簧的使用壽命。
圓簧強化
圓簧拗小，由于其螺旋幾何形狀重罪，因以對其的強化作業(yè)要比平表面的板簧強化困難些。另外十籍，還必須嚴格評估圓簧橫切面的強化效果蛆封，從而充分了解圓簧抗疲勞斷裂的抗力大小。
圓簧被一個個單獨地經(jīng)一連續(xù)輸送鏈系統(tǒng)送入拋丸室勾栗，拋丸室內(nèi)裝有一組平行輥道惨篱，強化的同時盏筐，輥道不停滾動，帶動圓簧邊旋轉邊前行令掠。這樣旋轉的通過方式能讓高速丸流通過圓簧各個環(huán)圈間规学，打到里圈的金屬表面上，那里恰恰是圓簧應力最集中的部位辫扯。
對于產(chǎn)能要求高的應用橡周，可選擇一種能同時噴兩個圓簧的強化設備。最新的研發(fā)結果侄突，是在原來拋丸強化設備基礎上膊向，結合入多個噴嘴，用于對圓簧特定區(qū)域（應力集中取悅）更目標明確涎狐、火力集中的噴丸處理糙娃。
扭桿強化
扭桿強化是將扭桿置于一個斜輥式輸送帶上，一個一個單獨邊旋轉邊通過拋丸室赐汤，用一個帶變頻電機的拋頭對其進行噴射強化憎抡。
氣門彈簧
小型的彈簧，如用于發(fā)動機閥門的氣門彈簧適用于履帶式的強化設備刨紊。將一片阿爾門試片與帶處理的彈簧零件一起放入履帶式拋丸機里性湿，強化結束后，取出阿爾門試片满败，根據(jù)測量出的強度值就可知道零件受到的強化強度
彈簧強化設備的發(fā)展
工業(yè)生產(chǎn)對于強化結果一致性和可重復性的要求越來越高肤频，其重要程度不言而喻。強化設備中都加入了一些必要裝置來確保高質量的工藝過程葫录，如振動篩着裹，用于篩選彈丸尺寸，保證丸粒大小一致均勻米同；拋頭的變頻馬達控制噴射速度骇扇；輸送鏈的速度控制器能調整噴射時間。
目前面粮，更先進的少孝，程序更精密復雜、具有同步監(jiān)測控制功能的強化設備也已廣泛應用于彈簧制造業(yè)熬苍，實現(xiàn)對工藝參數(shù)的實時監(jiān)測和結果顯示
今天稍走，“觸摸屏”和基于電腦的操作界面取代了原來的按鍵和指示燈〔竦祝控制系統(tǒng)不僅能同步顯示各類監(jiān)測到的工藝參數(shù)现辰，還能讓操作員自己編寫代相關參數(shù)的“程序”。
給這些程序編上唯一的代碼標示，并存儲在系統(tǒng)里托捆，便于以后取出使用篱汤。
為方便維修人員的日常維護和設備出錯時的問題解決，設備的控制系統(tǒng)還能提供一個指導圖示媒卑，列有機器里所有的進口或出口铃越，并顯示它們目前情況。這樣便于維修人員快速找到出錯位置经馍，并及時進行矯正處理切锈。
最新的控制系統(tǒng)還能配合安全需要，讓不同職位的人父绿，系統(tǒng)管理員尿旅、工程師、維護人員畅廷、操作員洪稿，有四級不同的機器控制權限。
結論
彈簧強化已是一種高可控性工藝技術狠持。彈簧制造商和彈簧強化設備的供應商們都意識到，這類強化過程像其他精密制造一樣瞻润，對工藝的一致性喘垂、可重復性和質量要求越來越高。
技術的發(fā)展不僅僅局限于強化設備的機械性能上绍撞，對系統(tǒng)能提供同步監(jiān)測正勒、顯示、記錄和其他功能的期待也逐日增加傻铣，旨在提高彈簧強化的效果和精確度章贞。
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