CN102825551A - 稳定杆内壁喷丸强化工艺及其喷丸设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种稳定杆内壁喷丸强化工艺及其喷丸设备，工艺包括：稳定杆上料定位；设定稳定杆内壁的喷丸区域；将喷头插入到稳定杆内喷丸区域的起始位置；通过气压向喷丸区域喷丸；喷头移动到喷丸区域的终点位置，停止喷丸；喷头回收、归位。设备包括：至少一上料支架、一丸粒喷射装置、至少一喷丸部件；其中：丸粒喷射装置包括一储粒箱、一加压仓；储粒箱与加压仓连接；加压仓底部设有压力和丸粒混合输出部；每个喷丸部件包括一软管、一喷头；软管与压力和丸粒混合输出部转动式连接，喷头上设有至少一个通孔。可对稳定杆内壁服役高应力区施加有益的残余压应力，使内壁表面粗糙度达到Rt≤72.57。尤其通过旋转喷丸，使内壁达到≥300Mpa的内表面层压应力，明显提高其疲劳寿命。

Description

稳定杆内壁喷丸强化工艺及其喷丸设备

技术领域

本发明涉及一种稳定杆内壁喷丸强化工艺及其喷丸设备。

背景技术

汽车稳定杆是汽车悬架中的一种辅助弹性元件。它的作用是防止车身在转弯时发生过大的横向侧倾和改善平顺性。现有的横向稳定杆一般是用弹簧钢制成的内部空心或实心的扭杆弹簧，横置在汽车的前端和后端。杆身的中部，用套筒与车架铰接，杆的两端分别固定在左右悬架上。当车身只作垂直运动时，两侧悬架变形相同，横向稳定杆不起作用。当车身侧倾时，两侧悬架跳动不一致，横向稳定杆发生扭转，杆身的弹力成为继续侧倾的阻力，起到横向稳定的作用。所以稳定杆是汽车中一个重要的部件之一。

为了提高空心稳定杆强度，一般在制造稳定杆时都有一个喷丸的步骤。由于设备和工艺的缺乏，现有的对稳定杆喷丸都只是采取对其外表面喷丸，进行稳定杆外壁的强化处理。但是，由于稳定杆内壁未得到强化处理，因此对高应力稳定杆产品来说还是存在着质量的隐患。

发明内容

本发明是为了解决现有技术存在的上述问题，而提供的一种可提高稳定杆内壁的有益残余压应力和表面光洁度，从而进一步提高稳定杆内壁抗疲劳强度的喷丸强化工艺及其喷丸设备。

本发明采取的技术方案是：稳定杆内壁喷丸强化工艺，其特点是，包括：稳定杆上料定位的步骤；设定稳定杆内壁的喷丸区域的步骤；将喷丸部件的喷头插入到稳定杆内壁的喷丸区域的起始位置的步骤；通过气压向稳定杆内壁的喷丸区域进行喷丸的步骤；边喷丸边移动的步骤；喷头移动到喷丸区域的终点位置，停止向稳定杆内部喷丸的步骤；喷头回收、归位的步骤。

上述稳定杆内壁喷丸强化工艺，其中，所述的喷丸部件包括一软管和由该软管牵带的喷头；所述软管与丸粒喷射装置的输出端连通；所述喷头上设有至少一个容丸粒从中射出的通孔。

上述稳定杆内壁喷丸强化工艺，其中，所述的喷丸的步骤中还包括驱动所述软管旋转的过程。

一种稳定杆内壁喷丸设备，其特点的，包括：

至少一组设置在操作台的上料支架、一丸粒喷射装置、至少一喷丸部件；其中：

所述的丸粒喷射装置包括一储粒箱、一加压仓；所述的储粒箱通过管道与所述的加压仓连接；所述的加压仓底部设有压力和丸粒混合输出部；

每个所述的喷丸部件包括一软管、一喷头；所述的软管一端与所述的丸粒喷射装置的压力和丸粒混合输出部转动式连接，所述的喷头设有与软管另一端连通的空腔，该喷头上设有至少一个容丸粒从中射出的通孔。

上述一种稳定杆内壁喷丸设备，其中，还包括一软管旋转驱动部件，所述的软管旋转驱动部件包括一用于驱动软管正反旋转的电机，该软管旋转驱动部件与所述软管一端固定连接。

上述一种稳定杆内壁喷丸设备，其中，还包括一软管回归装置，所述软管回归装置包括设置在操作台顶部的一对导槽或导轨、设置在所述丸粒喷射装置底部的与所述操作台顶部的导槽或导轨相对应并相适配的一对导轨或导槽；所述的丸粒喷射装置前后移动时，所述软管随所述丸粒喷射装置前后移动。

上述一种稳定杆内壁喷丸设备，其中，所述的软管回归装置还包括一用于驱动所述丸粒喷射装置移动的电机驱动部件。

上述一种稳定杆内壁喷丸设备，其中，还包括一喷丸动作控制机构，所述的喷丸动作控制机构由一PLC可编程序控制器构成。

由于本发明采取了以上的技术方案，其产生的技术效果是明显的：

1、通过在稳定杆内壁喷丸，使稳定杆内壁表面残余应力及表面质量改变，从而提高稳定杆疲劳寿命；

2、对稳定杆内壁服役高应力区施加有益的残余压应力，尤其通过旋转喷丸，使内壁达到≥300Mpa的内表面层压应力，同时，由于内壁表面喷丸，使内壁表面粗糙度达到Rt≤72.57 。对于高应力稳定杆以及内壁表面强度薄弱者（如无缝管、内壁锈蚀的焊接管）可以明显提高其疲劳寿命。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图。

图2是本发明稳定杆内壁喷丸设备的结构示意图。

图3是本发明稳定杆内壁喷丸设备的喷丸部件在喷丸时的放大结构示意图。

具体实施方式

本发明的具体结构由以下的实施例及其附图进一步详细描述。

请参阅图1，图1是本发明的工艺流程图。本发明稳定杆内壁喷丸强化工艺，包括：

稳定杆上料定位的步骤S1：将稳定杆定位在支架上；一般是垂直固定；

设定稳定杆内壁的喷丸区域的步骤S2；

将喷丸部件的喷头插入到稳定杆内壁的喷丸区域的起始位置的步骤S3；所述的喷丸部件包括一软管和由该软管牵带的喷头；所述软管与丸粒喷射装置的输出端连通；所述喷头上设有至少一个容丸粒从中射出的通孔；

通过气压向稳定杆内壁的喷丸区域进行喷丸的步骤S4；当喷丸部件的喷头插入到稳定杆内壁的喷丸区域的起始位置时，启动喷丸，通过气压向稳定杆内壁的喷丸区域进行喷丸。喷丸丸粒流量由压力控制，所述压力与丸粒大小、喷丸强度（阿尔曼试片弧高）、生产速率等有关。该步骤中还可以包括驱动所述软管旋转的过程；该是否旋转可视喷丸的部位或喷头的结构决定：如果采用的喷头为一个通孔或少数几个通孔，可采取旋转喷丸；如果采用的喷头为多孔，也可采取非旋转喷丸。目的是将丸粒能全部覆盖到稳定杆内壁所设定的喷丸部位；

边喷丸边移动的步骤S5；

喷头移动到设定的喷丸区域的终点位置，停止向稳定杆内部喷丸的步骤S6；

喷头回收、归位的步骤S7。

请参阅图2、图3，其中：图2是本发明稳定杆内壁喷丸设备的结构示意图；图3是本发明稳定杆内壁喷丸设备的喷丸部件在喷丸时的放大结构示意图。本发明一种稳定杆内壁喷丸设备，包括：至少一组设置在操作台的用于固定稳定杆100的上料支架1、一丸粒喷射装置2、至少一喷丸部件3；其中：上料支架设置在操作台10上。

所述的丸粒喷射装置2设置在所述操作台顶部。该丸粒喷射装置2包括一储粒箱21、一加压仓22；所述的储粒箱通过管道与所述的加压仓连接；所述的加压仓底部设有压力和丸粒混合输出部221。

每个所述的喷丸部件3均包括一软管31、一喷头32；所述的软管一端与所述的丸粒喷射装置的压力和丸粒混合输出部转动式连接，所述的喷头设有一与软管另一端连通的空腔，该喷头上设有至少一个容丸粒从中射出的通孔321。

操作时，将喷丸部件的喷头放置到该稳定杆内壁的要求喷丸的部位，然后打开压力仓的压力阀，将丸粒在气压下通过软管输送到喷头的空腔中，并通过喷头32上的通孔将空腔中的丸粒200喷向稳定杆内壁。

为保证丸粒喷射到稳定杆内壁设定的喷丸区域的所有角落，本发明一种稳定杆内壁喷丸设备中，还可以包括一软管旋转驱动部件4，所述的软管旋转驱动部件包括一用于驱动软管正反旋转的电机，例如采用伺服电机。该软管旋转驱动部件与所述软管的头部固定连接。该软管是否旋转可视喷丸的部位或喷头的结构决定：如果采用的喷头为一个通孔或少数几个通孔，可采取旋转的办法；如果采用的喷头为多孔，也可采取多孔非旋转的办法。目的是将丸粒能全部覆盖到稳定杆内壁所设定的喷丸部位。

本发明一种稳定杆内壁喷丸设备中，还包括一软管回归装置5，所述软管回归装置包括设置在所述操作台顶部的一对导槽51和在所述丸粒喷射装置底部设置的一对导轨52。所述的丸粒喷射装置底部设置的导轨与所述操作台顶部设置的导槽相对应，并可在所述导槽中滑行。也可根据需要，在操作台顶部设置导轨，在丸粒喷射装置底部设置与其适配的导槽。所述的丸粒喷射装置前后移动时，所述软管随所述丸粒喷射装置前后移动而移动。本发明所述的软管回归装置还包括一用于驱动所述丸粒喷射装置移动的电机驱动部件53，例如采用伺服电机。

由于本发明在进行喷丸时有一个在喷丸的区域边喷丸边移动喷头的行程，所以，本发明还包括一喷丸动作控制机构6，所述的喷丸动作控制机构由一PLC可编程序控制器构成。当喷头置于稳定杆内部的喷丸起始位置时，该喷丸动作控制机构控制开始喷丸；当喷头在软管回归装置的驱动下移动到喷丸终止位置时，该喷丸动作控制机构控制停止喷丸。喷头回收，直至归位。

本发明如果采用二工位连续旋转喷丸，可使生产效率达到25～40秒/件的水平，效率高。

本发明采用气动循环方式为封闭式，低噪音。

由于本发明可控制喷区选择、软管旋转和喷丸流量，对稳定杆内壁服役高应力区施加有益的残余压应力，尤其通过旋转喷丸，使内壁达到≥300Mpa的内表面层压应力，同时，由于内壁表面喷丸，使内壁表面粗糙度达到Rt≤72.57 。因此对于高应力稳定杆以及内壁表面强度薄弱者（如无缝管、内壁锈蚀的焊接管）可以明显提高其疲劳寿命。

Claims (8)

1.稳定杆内壁喷丸强化工艺，其特征在于，包括：

稳定杆上料定位的步骤；

设定稳定杆内壁的喷丸区域的步骤；

将喷丸部件的喷头插入到稳定杆内壁的喷丸区域的起始位置的步骤；

通过气压向稳定杆内壁的喷丸区域进行喷丸的步骤；

边喷丸边移动的步骤；

喷头移动到喷丸区域的终点位置，停止向稳定杆内部喷丸的步骤；

喷头回收、归位的步骤。

2.根据权利要求1所述的稳定杆内壁喷丸强化工艺，其特征在于，所述的喷丸部件包括一软管和由该软管牵带的喷头；所述软管与丸粒喷射装置的输出端连通；所述喷头上设有至少一个容丸粒从中射出的通孔。

3.根据权利要求1所述的稳定杆内壁喷丸强化工艺，其特征在于，所述的喷丸的步骤中还包括驱动所述软管旋转的过程。

4.一种稳定杆内壁喷丸设备，其特征在于，包括：

至少一组设置在操作台的上料支架、一丸粒喷射装置、至少一喷丸部件；其中：

所述的丸粒喷射装置包括一储粒箱、一加压仓；所述的储粒箱通过管道与所述的加压仓连接；所述的加压仓底部设有压力和丸粒混合输出部；

每个所述的喷丸部件包括一软管、一喷头；所述的软管一端与所述的丸粒喷射装置的压力和丸粒混合输出部转动式连接，所述的喷头设有与软管另一端连通的空腔，该喷头上设有至少一个容丸粒从中射出的通孔。

5.根据权利要求4所述的一种稳定杆内壁喷丸设备，其特征在于，还包括一软管旋转驱动部件，所述的软管旋转驱动部件包括一用于驱动软管正反旋转的电机，该软管旋转驱动部件与所述软管一端固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种稳定杆内壁喷丸设备，其特征在于，还包括一软管回归装置，所述软管回归装置包括设置在操作台顶部的一对导槽或导轨、设置在所述丸粒喷射装置底部的与所述操作台顶部的导槽或导轨相对应并相适配的一对导轨或导槽；所述的丸粒喷射装置前后移动时，所述软管随所述丸粒喷射装置前后移动。

7.根据权利要求6所述的一种稳定杆内壁喷丸设备，其特征在于，所述的软管回归装置还包括一用于驱动所述丸粒喷射装置移动的电机驱动部件。

8.根据权利要求4所述的一种稳定杆内壁喷丸设备，其特征在于，还包括一喷丸动作控制机构，所述的喷丸动作控制机构由一PLC可编程序控制器构成。

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