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培训专栏


第 5 卷- 2017 年 3 月刊
发展



Albert Schlatter

  最重要的事实已经在美国Wheelabrator设备公司(位于印第安纳州米沙沃卡市)的首席研究工程师斯特劳布(S.C.Straub)的研究“齿轮设计中的抛丸强化”中提及。此研究在1953年美国齿轮制造商协会的年会期间提出。
  其中一段很短的摘录:“也许在设计中用于抛丸强化的最具吸引力的应用之一是机器零件可以制造得更小、更轻以更有效地利用材料。这种应用通常与大批量生产的零件相关。这种情况下的动力是在无需牺牲质量的情况下减少生产成本。”
  现在,新的和进一步的发展可基于此知识,我将介绍铸造曲轴和连杆生产中取得的进展,因为我已经历过。
  在过去,这两种零件只是经过锻造,而不经过铸造生产的。在七十年代初,欧洲的铸造厂采用添加合金的铸造与抛丸强化相结合生产工艺生产曲轴和连杆,改进零件性能。
  我荣幸有机会和加入并负责此项目,并负责抛丸实验室中的相应测试的小组。
  我们从意大利和德国汽车制造商的零件开始。
  抛丸机是两个抛丸器的吊钩抛丸设备,以及只适用于实验室用途的特殊的滚筒式设备。
  对于这两种设备以及曲轴和连杆,特别设计了工件夹持工装。
  在吊钩式机器上的测试程序需要在不同的抛丸周期之间重复手动翻转工件,以便以合适的抛射角度将关键区域完全暴露于弹丸流下。
  实验室抛丸设备有两个滚筒,在其上设置了一个保持架,并在操作时旋转。工件必须单独放入保持架中。在抛丸期间,保持架轴向前后移动。由于设备只配备了一个抛丸器,在抛丸时间过去一半以后,必须手动翻转测试零件,从而确保曲轴或连杆进行了一致的抛丸强化。
  此外,不同零件系列采用不同的参数(弹丸尺寸和弹丸硬度、抛射速度等)进行抛丸强化。
  抛丸强化试验所需时间在二到四个星期之间,取决于不同的测试程序和每个系列的零件数量。
  已测试和已检查的铸件随后送到汽车制造商,其中曲柄轴和连杆被集成到测试车辆的发动机中。进行广泛的现场试验和拆除试样,以便最终检查各种零件的性能。根据结果,必须在实验室中执行额外的抛丸强化测试。
  不幸的是,批处理模式的抛丸强化不能提供100%的工艺可靠性。在滚筒式抛丸机的填充槽中,零件重叠,使得它们不易暴露于弹丸流中,出现不足的或甚至缺少弹丸的抛射。
  这个问题已经处理,并试图通过延长抛丸时间来解决。然而停顿时间不能无限增加,否则铸件上的标记将被去除,且不再清晰。此外,在装载/卸载期间或翻滚期间,零件可能被损坏或出现磕碰。
  对于这个问题已采取适当行动,并已加强关于改进的机械系统的开发工作。
  今天,铸造曲轴以100%工艺安全的方式使用机械手机器和旋转室抛丸机进行抛丸强化。两种机器类型都在全自动模式下操作,并由机器人装载或卸载。
  根据生产输出(零件数量、长度、重量和形状)选择单个机器类型。带传送带的旋转室抛丸系统的产量约为200个零件/小时,或带机械手抛丸系统的产量约为400零件/小时。约在1980年以后,这种经济的生产装备及工艺一直延续下来。
  据我所知,用于单模式连杆的抛丸强化的有效系统尚未实现。到目前为止,这种最大体积的工件仍然在滚筒式抛丸机中处理。
  我相信:找到复杂且昂贵的解决方案很容易,但是难以找到用于简单设备执行的智能解决方案,其满足技术要求并且可在经济条件下操作。

如有疑问,请联系albert@mfn.li



培训专栏
作者:Albert Schlatter,MFN官方培训师
更多信息,请参见 www.mfn.li/cn/trainers
 
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