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抛丸机曲轴制造技术

因为曲轴在交变应力下工作，所以在轴颈表面变化的圆角处有很大的应力疲劳和应变失效的危险。目前，利用喷丸技术改变曲轴的抗疲劳性能已被广泛应用，效果令人满意。

传统滚压强化技术的缺陷是，由于曲轴加工工艺的限制，各轴颈的圆角难以与轧辊相匹配，往往导致圆角的啃咬现象，滚压后的曲轴变形较大，效果不好。喷丸的机理是利用严格控制直径和一定强度的丸料，在高速气流的作用下，形成喷丸流，连续喷射在曲轴金属表面，就像用无数小锤锤击一样，使曲轴表面产生极强的塑性变形，形成冷加工硬化层。总之，由于曲轴在加工过程中受到各种机械切削力的作用，其表面特别是曲轴横截面变化的圆角处的应力分布极不均匀，工作时还受到交变应力的作用，容易造成应力腐蚀，降低曲轴的疲劳寿命。喷丸技术是通过引入一个预压应力来抵消零件在未来工作循环中的拉应力，从而提高零件的抗疲劳能力和安全使用寿命。

喷丸工艺有两个关键参数。一个是应力强度，通常用“阿尔门试件”检测。将多个试件固定在曲轴的不同表面，尤其是应力集中的曲轴拐角处，一起进行喷丸处理。试件上产生的压应力导致试件弯曲。曲率的扩张与铅球的撞击能量成正比。决定喷丸质量的另一个主要参数是覆盖率，覆盖率主要是指强化后表面凹坑所占的面积与总强化表面的比值。该参数由曲轴的设计工程师定义，通常要求为0 ~ 200%，有些曲轴应用可能要求覆盖率高于200%。

根据曲轴硬度和理想压应力强度，曲轴喷丸硬度通常为50 ~ 50~55hrc，尺寸为S280 ~ S330 (0.7 mm ~ 0.84 mm)。在“阿尔门标本”上产生的强度约为0.008 ~ 0.010c(标尺上为0.025)。与抛丸清理相比，抛丸强化的技术参数监控更为严格。就曲轴强化的应用而言，需要监控的参数包括喷丸速度、喷丸强度、喷丸直径、喷丸距离、强化时间和覆盖率。其中任何一个参数的变化都会不同程度地影响曲轴表面强化的效果。

适当应用可控喷丸技术，可以大大提高曲轴等在高负荷条件下工作的零件的疲劳强度，从而大大延长零件的抗疲劳寿命。精密的喷丸设备配合计算机程序控制技术，可以严密监控喷丸过程，确保喷丸质量的稳定性和可重复性。目前，全球许多汽车制造商和零部件制造商已将强化纳入标准生产工艺流程，强化设备与其他制造设备一样形成了完整的现代制造流水线。

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