模具表面噴丸強化(下)

tags:    時間:2014-03-11 12:12:05
模具表面噴丸強化(下)簡介
    噴丸強化工藝   (1)設備與噴丸介質的選用   氣動式噴丸機   噴丸用的噴丸機有氣動式噴丸機和離心式噴丸機。   氣動式噴丸機是由空氣壓縮……
模具表面噴丸強化(下)正文
    

 噴丸強化工藝


(1)設備與噴丸介質的選用


氣動式噴丸機


噴丸用的噴丸機有氣動式噴丸機和離心式噴丸機。


氣動式噴丸機是由空氣壓縮機供給壓縮空氣,壓縮空氣通過噴槍時造成負壓將彈丸吸人並高速噴出噴嘴,形成彈丸流噴射到零件表面。噴丸機中還有一個使零件運動的機構,能保證噴丸的均勻性和有一定的覆蓋範圍。


保證噴丸強化質量的另一個關鍵因素是根據零件材料和尺寸特點選擇合適的彈丸。經常使用的彈丸都是圓形彈丸,直徑為0.05mm~1.5mm不等。彈丸直徑由零件溝、槽、圓角等尺寸決定,要保證彈丸直徑小於需要強化的溝、槽、圓角的尺寸。


常用的噴丸介質(彈丸)有:


a、鑄鐵彈丸:鑄鐵彈丸硬而脆,易於破碎,目前已很少應用。b、鋼彈丸:目前使用最多的是用彈簧鋼(直徑0.6mm~1.2mm)做成的鋼丸,鋼丸的硬度HRC一般為45~50,鋼彈丸的使用壽命比鑄鐵丸高20倍左右。c、玻璃彈丸:上世紀七十年代發展起來的,玻璃彈丸的硬度HRC>48,成本較高,主要在航空工業部分獲得了較為廣泛的應用。


(2)噴丸強化主要工藝參數的選擇


噴丸強化可顯著提高表面的殘餘壓應力,從而提高零件疲勞壽命,但要對噴丸參數進行合理的選擇,既要考慮到殘餘壓應力達到一定的數值,又防止過度噴丸,以免產生表面缺陷,降低強化效果。


實踐表明:隨噴丸時間的增加,殘餘壓應力逐漸增加;隨鋼丸轉速的增加,殘餘壓應力也逐漸增加;彈丸直徑大,噴丸強化效率高,但工件的表面光潔降低。


模具噴丸強化應用與效果


(1)CrWMn鋼製線切割沖模的噴丸強化。


模具在電火花切割后,不經噴丸研磨加工、回火,直接裝配使用時,常易出現崩刃、折斷、碎裂現象。即使不出現這些現象,使用壽命也不高。其原因是熱處理產生的拉應力和線切割所產生的熱拉應力疊加在一起,容易達到材料的強度極限而產生裂紋。採用回火、研磨、噴丸和回火處理,可有效地去除白硬層和改善切割層的硬度與應力分佈狀態。用研磨方法也可除去白硬層,但不能改善應力區的應力分佈狀態,因此,不能根本解決模具的裂紋和崩刃。對線切割模具的白硬層施以噴丸和120~160℃×6~10h的時效處理,則可成倍地提高模具壽命。


某廠的CrWMn鋼製線切割沖模的刃磨壽命在直接使用時為10700次;160℃×2h回火后,為11180次;研磨除去白硬層后使用時為4860次;研磨除去白硬層再160℃×2h回火時為7450次;磨削去除白硬層後為28743次;噴丸再160℃×2h回火處理為220000次。


(3)噴丸強化改善Cr12鋼製線切割落料模性能。


Cr12鋼製洗衣機電動機定、轉子落料模,在經淬火、回火處理和線切割加工后直接使用時,常呈折斷失效,平均使用壽命只有3萬餘次。改用在電火花加工后增加一道噴丸強化處理工藝后,改善線切割落料模變質量層的性能,使用壽命可提高到10萬沖次。


綜上所述,噴丸強化技術是一種使用簡便、成本低、應用範圍相當廣的模具表面強化技術,強化效果既特別顯著又立竿見影,大大延長承受交變負荷的模具使用壽命,是其它強化方法難以比擬的。

 
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