CN108486339A - 一种曲轴的抛丸工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种曲轴的抛丸工艺，其特征在于，按以下步骤进行：将曲轴放入加了防锈油的洗涤液中清洗并烘干。将烘干的曲轴放到车床上，车床可优选6140普通车床，曲轴的两端分别位于三爪卡盘内和尾座的顶尖上，然后启动电机车床主轴以1.5～2.5r/s的速度转动。打磨时针对曲轴各部分的表面情况选择相应的打磨时间，确保打磨充分。将打磨后的曲轴悬挂在旋转的悬挂装置上，曲轴悬挂在抛丸仓的中轴线上，关闭抛丸仓门后悬挂装置以5.2转/分的转速旋转，在距离抛丸仓中心0.8m的周围侧壁上均匀地开有若干个喷射孔，喷射孔以300kg/min的抛丸量向曲轴表面喷射φ0.75mm的钢丸。该工艺可大大提升曲轴的强度和可靠性，获得极佳的抛丸效果。

Description

一种曲轴的抛丸工艺
技术领域
本发明属于曲轴加工技术领域，尤其涉及一种曲轴的抛丸工艺。
背景技术
曲轴由于承载的载荷大，因此强度要求较高，在加工曲轴时，需要对曲轴进行强化处理，抛丸是曲轴强化处理的一种方式，不仅可以强化曲轴铸造后的坯件的强度，还可以清洁除锈。抛丸是一种机械方面的表面处理工艺的名称，类似的工艺还有喷砂和喷丸。抛丸是一个冷处理过程，分为抛丸清理和抛丸强化，抛丸清理顾名思义是为了去除表面氧化皮等杂质提高外观质量，抛丸强化就是利用高速运动的弹丸流连续冲击被强化工件表面，迫使靶材表面和表层在循环性变形过程中发生以下变化：1.显微组织结构发生改性；2.非均匀的塑变外表层引入残余压应力，内表层产生残余拉应力；3.外表面粗糙度发生变化(RaRz)。发动机的曲轴的强化清理便是采用抛丸来实现，对汽车曲轴表面进行清理、强化的一种优选手段之一。抛丸时通过抛丸机抛出高速弹丸，打击在曲轴的表面，除去表面氧化皮及其它附着物，并对表面甚至内部进行强化处理。抛丸处理可以有效提高曲轴疲劳断裂抗力，防止疲劳失效，塑性变形与脆断，提高疲劳寿命。现有的抛丸工序一般通过简单的传统粗犷式清洗后编直接进入抛丸机内进行抛丸，整个流程都是形式上的粗犷式抛丸工艺，对各种参数和曲轴摆放等位置都没有合理限定，导致曲轴抛丸后的效果不尽人意。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种曲轴的抛丸工艺，该工艺可大大提升曲轴的强度和可靠性，获得极佳的抛丸效果。
本发明的技术方案如下：
一种曲轴的抛丸工艺，其特征在于，按以下步骤进行：
(1)将曲轴放入加了防锈油的洗涤液中清洗并烘干；
(2)将烘干的曲轴放到车床上，曲轴的两端分别位于三爪卡盘内和尾座的顶尖上，然后启动车床主轴以1.5～2.5r/s的速度转动，人工手持长度不小于15cm的600#的金刚砂纸裹在曲轴表面对曲轴进行手工打磨，手工打磨时先从曲轴的一端沿着曲轴的轴身逐渐移动，以将整根曲轴都打磨到位，然后再反向打磨一次；
(3)将打磨后的曲轴悬挂在旋转的悬挂装置上，曲轴悬挂在抛丸仓的中轴线上，关闭抛丸仓门后悬挂装置以5.2转/分的转速旋转，在距离抛丸仓中心0.8m的周围侧壁上均匀地开有若干个喷射孔，喷射孔以300kg/min的抛丸量向曲轴表面喷射φ0.75mm的钢丸，抛丸风机风量为7000立方米每小时，悬挂装置旋转开始3秒以后方可启动抛丸机进行抛丸，钢丸连续喷射2～3分钟，抛丸停止；
(4)抛丸结束后人工检查曲轴的表面应无油脂和污垢，表面质地均匀，无氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着残留物。
进一步地，所述钢丸粒度应均匀并保持干净，钢丸加入量应符合抛丸机的技术要求，所有钢丸均经过淬火处理，其硬度不低于HRC58。
进一步地，抛丸机的抛丸速度为3～3.5米/分钟。
进一步地，每个悬挂装置挂上曲轴后曲轴底端距离抛丸仓仓底的高度不小于0.5m。
进一步地，在清洗曲轴时，先进行脱脂处理，脱脂温度为50～59℃；清洗槽内的清洗液含有机溶液浓度为7％，曲轴采用喷淋方式清洗且喷射压力为0.65MPa；脱脂清洗后再用清水冲洗，清水的温度为30～45℃；清水清洗后把曲轴表面的浮水沥干后烘干，烘干温度要求在100～110℃。
进一步地，启动电机时车床主轴以以2转每秒转动。
进一步地，脱脂温度为55℃，烘干时的温度为102℃。
本发明的有益效果：在按本发明所提供的工艺进行抛丸时，可以对曲轴进行全面而充分地抛丸碰撞，使得曲轴的各个部分都被有效地去除铁锈污渍并大大提升强度。清洗后的曲轴不仅使得曲轴更加清洁，减小污染抛丸箱和钢丸，更使得曲轴本身杜绝了原有锈蚀部分的扩大。在清洗烘干后对曲轴的抛丸前还进行了人工金刚砂纸打磨，将曲轴置于车床上，利用车座主轴的缓慢匀速转动，与人手握的砂纸之间接触摩擦，进一步机械性地去除曲轴表面的锈蚀污渍，提升光亮度和可靠性，再次杜绝了可能存在的锈蚀扩大化。由于曲轴本身是异形轴类零件，因此选择了人工手握金刚砂纸打磨，打磨时手工控制握紧力度，可以根据需要调整打磨摩擦力的大小和打磨时间，防止曲轴被清洗彻底的部分被过度磨损，影响曲轴强度和使用寿命，打磨更加机动灵活而无负面效果影响曲轴强度。经过金刚砂打磨的曲轴本身除锈的初步作用已经完成，此时再正式进行抛丸，可以最大程度充分实现抛丸的作用，抛丸可以强有力地将曲轴上残存的锈蚀物、不规则毛刺等缺陷彻底清除，有效利用抛丸的冲刷作用，避免抛丸对锈蚀体的冲刷而浪费抛丸和抛丸动能，因为锈蚀体一旦被钢丸碰到便会轻易掉落，从而使得抛丸与曲轴之间的接触碰撞并不充分，抛丸作用并未充分发挥，这是现有抛丸工艺中被忽略的最大问题，而此处，本发明的工艺采用合适的清洗方法与抛丸工艺完美结合，获得了最充分而较为完美的抛丸效果。此外，本发明还采用与众不同的清洁方式来清洁曲轴，是为了获得更好的后续抛丸效果，与抛丸的工序部分结合更加紧密，从而充分地获得抛丸效果。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
一种曲轴的抛丸工艺，其特征在于，按以下步骤进行：
(1)将曲轴放入加了防锈油的洗涤液中清洗并烘干。
(2)将烘干的曲轴放到车床上，车床可优选6140普通车床，曲轴的两端分别位于三爪卡盘内和尾座的顶尖上，然后启动电机车床主轴以1.5～2.5r/s的速度转动，转速以2转每秒为宜，人工手持长度不小于15cm的规格为600#的金刚砂纸裹在曲轴表面对曲轴进行手工打磨，手工打磨时先从曲轴的一端沿着曲轴的轴身逐渐移动，以将整根曲轴都打磨到位，然后再反向打磨一次。打磨时针对曲轴各部分的表面情况选择相应的打磨时间，确保打磨充分。
(3)将打磨后的曲轴悬挂在旋转的悬挂装置上，曲轴悬挂在抛丸仓的中轴线上，关闭抛丸仓门后悬挂装置以5.2转/分的转速旋转，在距离抛丸仓中心0.8m的周围侧壁上均匀地开有若干个喷射孔，喷射孔以300kg/min的抛丸量向曲轴表面喷射φ0.75mm的钢丸，抛丸风机风量为7000立方米每小时，悬挂装置旋转开始3秒以后方可启动抛丸机进行抛丸，钢丸连续喷射2～3分钟，此处以喷射2.5分钟为最佳，到达该喷丸时间时，抛丸立即停止。
(4)抛丸结束后人工检查曲轴的表面应无油脂和污垢，表面质地均匀，无氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着残留物。
进一步地，所述钢丸粒度应均匀并保持干净，钢丸加入量应符合抛丸机的技术要求，所有钢丸均经过淬火处理，其硬度不低于HRC58。此种钢丸相对于一般钢丸而言，其强度更高，与曲轴表面的撞击以及载荷的传递都更为充分，可提高抛丸强化程度和表面均匀度。
进一步地，抛丸机的抛丸速度为3～3.5米/分钟，优选3米每分钟。在采用上述实施方式抛丸时，采用3～3.5米/分钟的抛丸时速可以确保抛丸强化效果的基础上而不过度损坏曲轴组织结构。
进一步地，每个悬挂装置挂上曲轴后曲轴底端距离抛丸仓仓底的高度不小于0.5m，以便于对曲轴更充分地抛丸，提升表面匀质度。
进一步地，在清洗曲轴时，先进行脱脂处理，脱脂温度为50～59℃，优选55℃效果最好；清洗槽内的清洗液含有机溶液浓度为7％，曲轴采用喷淋方式清洗且喷射压力为0.65MPa；脱脂清洗后再用清水冲洗，清水的温度为30～45℃；清水清洗后把曲轴表面的浮水沥干后烘干，烘干温度要求在100～110℃，以102摄氏度为最佳。采用该种清洁方式来清洁曲轴，是为了获得更好的后续抛丸效果，与抛丸的工序部分结合更加紧密，从而充分地获得抛丸效果。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种曲轴的抛丸工艺，其特征在于，按以下步骤进行：
(1)将曲轴放入加了防锈油的洗涤液中清洗并烘干；
(2)将烘干的曲轴放到车床上，曲轴的两端分别位于三爪卡盘内和尾座的顶尖上，然后启动车床主轴以1.5～2.5r/s的速度转动，人工手持长度不小于15cm的600#的金刚砂纸裹在曲轴表面对曲轴进行手工打磨，手工打磨时先从曲轴的一端沿着曲轴的轴身逐渐移动，以将整根曲轴都打磨到位，然后再反向打磨一次；
(3)将打磨后的曲轴悬挂在旋转的悬挂装置上，曲轴悬挂在抛丸仓的中轴线上，关闭抛丸仓门后悬挂装置以5.2转/分的转速旋转，在距离抛丸仓中心0.8m的周围侧壁上均匀地开有若干个喷射孔，喷射孔以300kg/min的抛丸量向曲轴表面喷射φ0.75mm的钢丸，抛丸风机风量为7000立方米每小时，悬挂装置旋转开始3秒以后方可启动抛丸机进行抛丸，钢丸连续喷射2～3分钟，抛丸停止；
(4)抛丸结束后人工检查曲轴的表面应无油脂和污垢，表面质地均匀，无氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着残留物。
2.根据权利要求1所述曲轴的抛丸工艺，其特征在于，所述钢丸粒度应均匀并保持干净，钢丸加入量应符合抛丸机的技术要求，所有钢丸均经过淬火处理，其硬度不低于HRC58。
3.根据权利要求1或2所述曲轴的抛丸工艺，其特征在于，抛丸机的抛丸速度为3～3.5米/分钟。
4.根据权利要求3所述曲轴的抛丸工艺，其特征在于，每个悬挂装置挂上曲轴后曲轴底端距离抛丸仓仓底的高度不小于0.5m。
5.根据权利要求4所述曲轴的抛丸工艺，其特征在于，在清洗曲轴时，先进行脱脂处理，脱脂温度为50～59℃；清洗槽内的清洗液含有机溶液浓度为7％，曲轴采用喷淋方式清洗且喷射压力为0.65MPa；脱脂清洗后再用清水冲洗，清水的温度为30～45℃；清水清洗后把曲轴表面的浮水沥干后烘干，烘干温度要求在100～110℃。
6.根据权利要求5所述曲轴的抛丸工艺，其特征在于，启动电机时车床主轴以以2转每秒转动。
7.根据权利要求6所述曲轴的抛丸工艺，其特征在于，脱脂温度为55℃，烘干时的温度为102℃。
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瞿云才: "《涂装工技师鉴定培训教材》", 31 October 2013, 机械工业出版社 *

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