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拋丸機曲軸制造技術

因為曲軸在交變應力下工作，所以在軸頸表面變化的圓角處有很大的應力疲勞和應變失效的危險。目前，利用噴丸技術改變曲軸的抗疲勞性能已被廣泛應用，效果令人滿意。

傳統滾壓強化技術的缺陷是，由于曲軸加工工藝的限制，各軸頸的圓角難以與軋輥相匹配，往往導致圓角的啃咬現象，滾壓后的曲軸變形較大，效果不好。噴丸的機理是利用嚴格控制直徑和一定強度的丸料，在高速氣流的作用下，形成噴丸流，連續噴射在曲軸金屬表面，就像用無數小錘錘擊一樣，使曲軸表面產生極強的塑性變形，形成冷加工硬化層?？傊?，由于曲軸在加工過程中受到各種機械切削力的作用，其表面特別是曲軸橫截面變化的圓角處的應力分布極不均勻，工作時還受到交變應力的作用，容易造成應力腐蝕，降低曲軸的疲勞壽命。噴丸技術是通過引入一個預壓應力來抵消零件在未來工作循環中的拉應力，從而提高零件的抗疲勞能力和安全使用壽命。

噴丸工藝有兩個關鍵參數。一個是應力強度，通常用“阿爾門試件”檢測。將多個試件固定在曲軸的不同表面，尤其是應力集中的曲軸拐角處，一起進行噴丸處理。試件上產生的壓應力導致試件彎曲。曲率的擴張與鉛球的撞擊能量成正比。決定噴丸質量的另一個主要參數是覆蓋率，覆蓋率主要是指強化后表面凹坑所占的面積與總強化表面的比值。該參數由曲軸的設計工程師定義，通常要求為0 ~ 200%，有些曲軸應用可能要求覆蓋率高于200%。

根據曲軸硬度和理想壓應力強度，曲軸噴丸硬度通常為50 ~ 50~55hrc，尺寸為S280 ~ S330 (0.7 mm ~ 0.84 mm)。在“阿爾門標本”上產生的強度約為0.008 ~ 0.010c(標尺上為0.025)。與拋丸清理相比，拋丸強化的技術參數監控更為嚴格。就曲軸強化的應用而言，需要監控的參數包括噴丸速度、噴丸強度、噴丸直徑、噴丸距離、強化時間和覆蓋率。其中任何一個參數的變化都會不同程度地影響曲軸表面強化的效果。

適當應用可控噴丸技術，可以大大提高曲軸等在高負荷條件下工作的零件的疲勞強度，從而大大延長零件的抗疲勞壽命。精密的噴丸設備配合計算機程序控制技術，可以嚴密監控噴丸過程，確保噴丸質量的穩定性和可重復性。目前，全球許多汽車制造商和零部件制造商已將強化納入標準生產工藝流程，強化設備與其他制造設備一樣形成了完整的現代制造流水線。

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