齒輪強化拋丸機

齒輪強化拋丸機是一種受控拋丸技術(shù)，不同于噴丸清理。青 工拋丸清理機以去除工件表面油污、氧化皮、銹蝕和機械加工毛刺為目的。青 工機械齒輪表面的拋丸強化主要是借助于高速運動(dòng)的彈丸沖擊零件的表面，使其發(fā)生彈性塑性變形，從而產(chǎn)生殘余壓應力、加工硬化和組織細化等有利的變化，以提高齒輪的彎曲疲勞強度和接觸疲勞強度，是改善齒輪抗咬合能力、提高齒輪使用壽命的重要途徑。拋丸強化處理能改善零件表層的應力分布拋丸后的殘余應力來(lái)源于表層不均勻的塑性變形和金屬組織相變，其中以不均勻的塑性變形為主。拋丸后，金屬表面產(chǎn)生大量凹坑形式的塑性變形，表層位錯密度大大增加，而且還出現亞晶界和晶粒細化現象。經(jīng)拋丸處理后的齒輪表層殘留奧氏體有一部分將變成馬氏體，因相變時(shí)體積膨脹而產(chǎn)生壓應力，從而使得表層殘留奧氏體場(chǎng)向著(zhù)更大的壓應力方向變化，因而提高了齒輪的疲勞強度。通過(guò)拋丸強化，又能消除熱處理應力，去除表面氧化皮，改善零件的缺口敏感性，并把容易發(fā)生零件失效的殘余應力轉變?yōu)閴簯Γ行У叵拗屏鸭y源的產(chǎn)生和擴展，較大幅度提高零件的疲勞壽命。拋丸強化工藝對彈丸的形狀、尺寸和硬度等要求較高，用噴丸強度和表面覆蓋率來(lái)控制拋丸工藝，用殘余應力和疲勞試驗來(lái)檢測表面強化效果。拋丸強化工藝參數包括彈丸材料、彈丸直徑、彈丸速度、彈丸流量、拋射角度、拋射距離、噴丸時(shí)間和覆蓋率等，其中任何一個(gè)參數的變化都會(huì )不同程度影響噴丸強度，即影響強化效果。弧高試片標準ALMEN弧高試片是綜合評價(jià)拋丸強化工藝參數的一種專(zhuān)用量規。它是用70號彈簧鋼制成，共有三種規格，代號分別為N、C、A，分別使用于3種不同噴丸強度要求的場(chǎng)合。弧高曲線(xiàn)是在其它工藝參數固定情況下，同一種試片的噴丸弧高值隨噴丸時(shí)間（或拋丸次數）變化而變化的，標志著(zhù)弧高值——時(shí)間相對關(guān)系的曲線(xiàn)。拋丸強度通常采用弧高值測定法，其要點(diǎn)是用一定的彈簧鋼試片通過(guò)檢測拋丸強度后的形狀變化來(lái)反映噴丸效果，青 工機械具體操作是用阿爾門(mén)Almen試片（弧高度試片，一般硬度為44~50HRC），固定在夾具上，經(jīng)投射拋丸后再取下試片，然后用檢具（如阿爾門(mén)測量?jì)x）測量彎曲弧的高度。拋丸強度的另一種檢驗方法為殘余應力檢測，即對強化拋丸后的工件進(jìn)行殘余應力的檢測，具體的檢驗方法為X射線(xiàn)衍射法。表面覆蓋率是指被處理工件表面經(jīng)拋丸處理后，青 工彈丸壓痕面積與被噴工件表面積的比值。通常用百分數表示。測量要點(diǎn)是把阿爾門(mén)試片經(jīng)噴丸后放大約50倍，測量其彈丸壓痕面積。因很困難保證覆蓋率為100%，故實(shí)際上把98%的覆蓋率定義為全覆蓋率。對于產(chǎn)品圖樣要求300%的覆蓋率，通常用達到98%的有效覆蓋率所需噴丸時(shí)間的三倍來(lái)實(shí)現。彈丸質(zhì)量對強化效果影響很大，一般規律是：彈丸直徑小，工件表面殘余應力較高，但強化層較淺；彈丸直徑大，工件表面殘余應力較低，但強化層較深；彈丸硬度高，拋丸強度也高；彈丸直徑增加，拋丸強度也增加；彈丸速度增加，噴丸強度、表面壓應力和強化層深度三者增加。拋丸時(shí)間在其他拋丸工藝參數不變的情況下，青工機械拋丸只有達到“飽和”時(shí)間或兩倍于“飽和”時(shí)間時(shí)可獲得最佳強化效果，通常強化時(shí)間不足比強化時(shí)間過(guò)度更為不利。因此，當發(fā)現強化時(shí)間低于規定時(shí)間內，可以對該工件再進(jìn)行一次補充強化。

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