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| 一種新型彈簧噴丸工藝 |
| 日期：2021-11-23 來(lái)源：吉川機(jī)械 閱讀：1374 次 |
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1.?范圍 本標(biāo)準(zhǔn)適用于以提高和改善彈簧疲勞強(qiáng)度與應(yīng)力腐蝕斷裂強(qiáng)度為目的的噴丸強(qiáng)化工藝技術(shù)。包括：圓柱螺旋壓縮彈簧和汽車鋼板彈簧，其它彈簧的噴丸處理可參照使用。 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了圓柱螺旋壓縮彈簧（簡(jiǎn)稱圓簧）和汽車鋼板彈簧（簡(jiǎn)稱板簧）噴丸強(qiáng)化的適用范圍、術(shù)語(yǔ)、噴丸介質(zhì)的要求、試片、試片夾具和弧高度測(cè)具、技術(shù)要求、檢驗(yàn)規(guī)則與試驗(yàn)方法等。 2.?規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過(guò)本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或制定版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然而，鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。 GB/T?6481鑄鋼丸(標(biāo)準(zhǔn)中未出現(xiàn)) GB/T?1805彈簧術(shù)語(yǔ) GB/T?230.1金屬洛氏硬度試驗(yàn)(標(biāo)準(zhǔn)中未出現(xiàn)) GB/T?4340.1金屬維氏硬度試驗(yàn)?第1部分:試驗(yàn)方法(標(biāo)準(zhǔn)中未出現(xiàn)) GSB??A69001噴丸弧高度試片 3.?術(shù)語(yǔ)和定義 下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)，其余按GB/T?1805彈簧術(shù)語(yǔ)中的規(guī)定。 3.1噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù) 是指彈丸材料、彈丸尺寸、彈丸硬度、彈丸速度、彈丸流量、噴射角度、噴射時(shí)間、噴槍或離心輪至零件表面的距離。 3.2阿爾曼試片（Almen試片） 是用于綜合度量噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù)的一種專用的試片，以下簡(jiǎn)稱試片。 3.3試片夾具 是用于固定試片的工具。 3.4弧高度 試片在彈丸的沖擊下表面層發(fā)生塑性流變，導(dǎo)致試片向噴丸面呈球面狀彎曲。取一平面作為基準(zhǔn)面切入變形球面內(nèi)，則由該基準(zhǔn)面至球面最高點(diǎn)之間的距離稱為弧高度。 3.5弧高度測(cè)具 是用于測(cè)定試片經(jīng)噴丸后在所規(guī)定長(zhǎng)度范圍內(nèi)產(chǎn)生的弧高度值的一種專用測(cè)量工具。 3.6弧高度曲線 在其他的噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù)不變的條件下，同一類型的試片分別各自接受不同時(shí)間的噴丸，獲得一組弧高度值f隨噴丸時(shí)間t（或噴丸次數(shù)）變化的數(shù)據(jù)，由這組數(shù)據(jù)在弧高值-時(shí)間坐標(biāo)上繪制出的曲線，叫做弧高度曲線。 3.7噴丸強(qiáng)度 任何一組工藝參數(shù)下的弧高度曲線上只存在一個(gè)飽和點(diǎn)，過(guò)此飽和點(diǎn)弧高度值隨噴丸時(shí)間而緩慢增高。在一倍于飽和點(diǎn)的噴丸時(shí)間下，弧高值的增量不超過(guò)飽和點(diǎn)處弧高值的10%，飽和點(diǎn)處的弧高值就定義為該組工藝參數(shù)的噴丸強(qiáng)度。 3.8表面覆蓋率 受噴零件表面上彈坑占據(jù)的面積與受噴表面總面積的比值，稱為表面覆蓋率（簡(jiǎn)稱覆蓋率），通常以百分?jǐn)?shù)表示。 3.10普通噴丸（自由噴丸） ????彈簧在無(wú)任何外力作用和常溫下自由接受噴丸強(qiáng)化處理。 3.11應(yīng)力/應(yīng)變噴丸 彈簧在恒定的外力作用下接受噴丸強(qiáng)化處理。 3.12多級(jí)噴丸 彈簧接受數(shù)次（通常1至3次）噴丸強(qiáng)化處理。 4.?噴丸強(qiáng)化原理 噴丸強(qiáng)化工藝是利用高速運(yùn)動(dòng)的彈丸流對(duì)金屬表面的沖擊而使表面產(chǎn)生循環(huán)塑性應(yīng)變層，由此導(dǎo)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(yīng)力場(chǎng)。表層的顯微組織和殘余壓應(yīng)力場(chǎng)是提高金屬材料及其彈簧的疲勞（包括微震疲勞）斷裂和應(yīng)力腐蝕（含氫脆）斷裂抗力的兩個(gè)強(qiáng)化因素，以提高彈簧的可靠性和耐久性。 5.?噴丸介質(zhì)的要求 5.1彈丸的種類及材質(zhì)見(jiàn)表1。 表1
5.2彈丸形狀 凡外形表面光滑呈球形或橢球形以及尺寸符合規(guī)定規(guī)格要求的彈丸均稱為合格彈丸（如圖1所示）。而外形呈現(xiàn)出尖銳角的或呈長(zhǎng)針狀的彈丸，鑄造丸中含有沙眼和氣孔的彈丸以及尺寸超出規(guī)定規(guī)格的彈丸，均稱為不合格彈丸。 合格彈丸形狀
?????????圖1-1合格彈丸形狀 不合格彈丸形狀
ａ）呈長(zhǎng)針狀、沙眼和氣孔的彈丸?????????????????ｂ）尖銳角的彈丸 圖1-2不合格彈丸形狀 圖1彈丸形狀 6試片 6.1型號(hào) 是用70號(hào)彈簧鋼制成，共有三種尺寸規(guī)格，其符號(hào)分別為N、A、C。三種試片的主要技術(shù)規(guī)格應(yīng)符合表2中的要求，其它技術(shù)條件應(yīng)符合GSB?A69001的要求。 表2
6.2使用范圍 A型試片適用于中強(qiáng)度范圍； N型試片適用于低強(qiáng)度范圍； C型試片適用于高強(qiáng)度范圍。 7試片夾具和弧高度測(cè)具 7.1試片夾具 采用結(jié)構(gòu)鋼制造，硬度應(yīng)大于55HRC。夾具的形狀及尺寸應(yīng)符合圖2中的要求。
a
b 圖2試片夾具及結(jié)構(gòu)尺寸圖 7.2弧高度測(cè)具 弧高度測(cè)具和構(gòu)造和尺寸精度按圖3的規(guī)定。
圖3弧高度測(cè)具及結(jié)構(gòu)尺寸圖 8?技術(shù)要求 8.1噴丸前的準(zhǔn)備 8.1.1除了特殊注明之外（例如需要對(duì)部分噴丸表面進(jìn)行切削加工），彈簧噴丸前的尺寸及表面粗糙度應(yīng)該滿足圖樣上的要求。 8.1.2彈簧在噴丸前應(yīng)完成規(guī)定的熱處理。 8.1.3彈簧的無(wú)損檢測(cè)應(yīng)在噴丸處理前完成。有特殊要求時(shí)也可在噴丸后進(jìn)行。 8.1.4待噴彈簧表面應(yīng)清潔、干燥、無(wú)油污。 8.2噴丸后的處理 8.2.1噴丸后的后續(xù)工序中如需對(duì)彈簧件加熱處理時(shí)，其加熱溫度不得超過(guò)245℃。 8.2.2噴丸后的彈簧在特殊情況下允許采用機(jī)械方法整修，但只允許在彈簧承受負(fù)荷的方向上進(jìn)行。 8.2.3彈簧的噴丸強(qiáng)化區(qū)內(nèi)不允許做硬度試驗(yàn)。 8.2.4噴丸后宜采用不損傷彈簧表面的方法去除殘余的彈丸。 8.3噴丸的質(zhì)量 8.3.1噴丸強(qiáng)度及公差 彈簧經(jīng)過(guò)噴丸處理后，噴丸強(qiáng)度應(yīng)按圖樣規(guī)定，并按照6.2條中選取。 圖樣未給出噴丸強(qiáng)度的公差時(shí)，噴丸強(qiáng)度只有正偏差。公差范圍規(guī)定為0～+30%,正公差的最小值不應(yīng)低于0.08mm。 8.3.2噴丸覆蓋率 彈簧經(jīng)噴丸后表面的覆蓋率應(yīng)大于等于90%。 9.檢驗(yàn)規(guī)則與試驗(yàn)方法 9.1噴丸強(qiáng)度檢驗(yàn)方法。 9.1.1?將試片從夾具上取下，用精度為0.01mm的百分表，在弧高度測(cè)具上測(cè)量弧高度。 9.1.2?再另取試片，重復(fù)9.1.1中所規(guī)定的操作，便可獲得數(shù)個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)(至少應(yīng)獲得6個(gè)以上的試驗(yàn)點(diǎn))，將這些數(shù)據(jù)畫(huà)在弧高—噴丸時(shí)間坐標(biāo)圖上，可獲得一條如圖5曲線(即弧高曲線)。
圖4?弧高度測(cè)量示意圖
圖5?弧高曲線圖 9.2覆蓋率的檢驗(yàn)方法 用10倍放大鏡目視，對(duì)照?qǐng)D6～圖9作出判斷。 圖6－98％；圖7－90%；圖8－60%；圖9－50%。 附錄A （資料性附錄） 噴丸強(qiáng)化設(shè)備 A.1根據(jù)驅(qū)動(dòng)彈丸運(yùn)動(dòng)的方式噴丸強(qiáng)化設(shè)備可分為兩種類型： —以機(jī)械離心式噴丸機(jī)為主構(gòu)成的噴丸強(qiáng)化設(shè)備； —以氣動(dòng)式噴丸機(jī)為主構(gòu)成的噴丸強(qiáng)化設(shè)備。 A.2兩種類型的噴丸強(qiáng)化設(shè)備根據(jù)需要可配備以下裝置： a）彈丸尺寸篩選裝置； b）破碎彈丸分選裝置； c）彈丸流量控制裝置； d）壓縮空氣的流量與壓力的穩(wěn)定裝置； e）噴丸強(qiáng)化室的抽風(fēng)排塵裝置。 A.3彈簧的模擬件 ????彈簧模擬件是用來(lái)調(diào)整噴丸強(qiáng)化工藝參數(shù)的，同時(shí)也是用來(lái)檢驗(yàn)和控制彈簧噴丸強(qiáng)化質(zhì)量的工具。應(yīng)能滿足以下要求： a）以實(shí)際彈簧零件作為模擬件，或另外加工彈簧的模擬件； b）模擬件應(yīng)在與彈簧實(shí)際生產(chǎn)的相同條件下接受處理； c）模擬件上固定弧高試片的位置與數(shù)目應(yīng)滿足圖樣規(guī)定的要求。 d）通過(guò)模擬件的試驗(yàn)，只有當(dāng)模擬件上獲得的噴丸強(qiáng)度達(dá)到彈簧圖樣上規(guī)定的要求時(shí)方可對(duì)彈簧進(jìn)行噴丸生產(chǎn)。 附錄B （資料性附錄） 噴丸前噴丸強(qiáng)度及覆蓋率的調(diào)整 B.1調(diào)整噴丸強(qiáng)度所使用的弧高度試片，當(dāng)噴丸強(qiáng)度處在0.15～0.60Amm范圍時(shí)，應(yīng)采用A試片；當(dāng)噴丸強(qiáng)度大于0.60Amm時(shí)，則應(yīng)采用C試片；當(dāng)噴丸強(qiáng)度小于0.15Amm時(shí)，采用N型試片。試片夾具和弧高度測(cè)具應(yīng)符合7的規(guī)定。一般通用彈簧的噴丸強(qiáng)度應(yīng)采用0.18C，但特殊規(guī)格的彈簧應(yīng)根據(jù)具體情況另行選定。 B.2將試片夾具分別固定在圖樣規(guī)定的各個(gè)噴丸部位的模擬件上。再把試片固定在夾具上。 B.3把模擬件放入噴丸室內(nèi)的零件工裝上，開(kāi)動(dòng)工裝的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)并進(jìn)行噴丸。卸下試片以非噴丸面為基準(zhǔn)面測(cè)量其弧高值。卸下的噴丸試片不得再次使用。重新裝上新試片、進(jìn)行噴丸并測(cè)量弧高度。用5～7片試片經(jīng)不同時(shí)間（或噴丸次數(shù)）噴丸之后，獲得一條弧高度曲線。由該曲線確定噴丸強(qiáng)度。 B.4當(dāng)由以上步驟測(cè)得的噴丸強(qiáng)度高于或低于圖樣規(guī)定值時(shí)，則應(yīng)調(diào)整工藝參數(shù)（如彈丸速度等），直至達(dá)到圖樣規(guī)定值為止。 |
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