CN113070821A - 一种用于提高空心稳定杆产品疲劳寿命的方法 - Google Patents

一种用于提高空心稳定杆产品疲劳寿命的方法 Download PDF

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Abstract

一种用于提高空心稳定杆产品疲劳寿命的方法，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业；空心稳定杆的外径为27mm、壁厚为5mm；喷丸工艺参数包括丸料为0.4~0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1~2min。该空心稳定杆的重量较实心稳定杆的重量减少；采用本发明的喷丸工艺参数对空心稳定杆进行喷丸处理，使喷丸处理后的空心稳定杆的疲劳寿命较喷丸处理前的空心稳定杆的疲劳寿命提高，且极限设计应力有很大提升。

Description

一种用于提高空心稳定杆产品疲劳寿命的方法
技术领域
本发明涉及空心稳定杆制造技术领域，尤其涉及一种用于提高空心稳定杆产品疲劳寿命的方法。
背景技术
在节能环保和汽车轻量化等新兴理念的推动下，空心稳定杆薄壁化和高应力化趋势明显，由此催生了针对空心稳定杆的内壁强化工艺，从而最大化产品减重率和疲劳寿命。
目前，虽然喷丸工艺逐渐成熟，但对于实际产品制造而言，由于产品的材料、加工工艺的差异，无法照搬其他厂家的方法，需要摸索适合于实际产品的喷丸方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种用于提高空心稳定杆产品疲劳寿命的方法。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种用于提高空心稳定杆产品疲劳寿命的方法，依次将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端、空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业；喷丸工艺参数包括丸料为0.4~0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1~2min。
优选地，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2或3次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2或3次；空心稳定杆的外径为27mm、壁厚为5mm；喷丸工艺参数包括丸料为0.4~0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1~2min。
本技术方案能提升喷丸强化均匀性， 强化机理：稳定杆冷弯成形，折弯位置存在拉伸侧（变薄）和压缩侧（变厚），在同等周向应力分布的情况下，薄化侧更容易失效，该区域为丸粒直击区，拥有更好的强化效果。另外通过本技术方案中的喷丸气压与喷丸时间、调节喷嘴角度能有效改善喷丸冲击凹坑。
本发明的有益效果是：该空心稳定杆的重量较实心稳定杆的重量减少了60.36%；采用本发明的喷丸工艺参数对空心稳定杆进行喷丸处理，使喷丸处理后的空心稳定杆的疲劳寿命较喷丸处理前的空心稳定杆的疲劳寿命提高了200%以上，且极限设计应力由喷丸处理前的500~600Mpa提升至喷丸处理后的650~750Mpa。
具体实施方式
下面将结合实施例，来详细说明本发明。
一种用于提高空心稳定杆产品疲劳寿命的方法，其特征在于，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2或3次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2或3次；空心稳定杆的外径为27mm、壁厚为5mm；喷丸工艺参数包括丸料为0.4~0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1~2min。
实施例一、将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次；喷丸工艺参数包括丸料为0.4mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1min。
实施例二、将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次；喷丸工艺参数包括丸料为0.4mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间2min。
实施例三、将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次；喷丸工艺参数包括丸料为0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1min。
实施例四、将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次；喷丸工艺参数包括丸料为0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间2min。
实施例五、将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次；喷丸工艺参数包括丸料为0.4mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1min。
实施例六、将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次；喷丸工艺参数包括丸料为0.4mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间2min。
实施例七、将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次；喷丸工艺参数包括丸料为0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1min。
实施例八、将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次；喷丸工艺参数包括丸料为0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间2min。
采购同一批次合格的空心稳定杆18支，空心稳定杆的材质为34MnB5，生产方式为焊缝管。
将18支空心稳定杆分为对照组、试验组一、试验组二、试验组三、试验组四、试验组五、试验组六、试验组七、试验组八共9组，每组2支空心稳定杆。具体的：
对照组的空心稳定杆不经过任何喷丸处理；
试验组一的空心稳定杆经过实施例一的喷丸处理；
试验组二的空心稳定杆经过实施例二的喷丸处理；
试验组三的空心稳定杆经过实施例三的喷丸处理；
试验组四的空心稳定杆经过实施例四的喷丸处理；
试验组五的空心稳定杆经过实施例五的喷丸处理；
试验组六的空心稳定杆经过实施例六的喷丸处理；
试验组七的空心稳定杆经过实施例七的喷丸处理；
试验组八的空心稳定杆经过实施例八的喷丸处理。
按照±32mm行程、1.5Hz的频率对以上每组中的空心稳定杆进行疲劳试验，对照组的空心稳定杆在疲劳次数为约28万次后断裂，而试验组一至八的空心稳定杆在疲劳次数在83~99万次后断裂，通过计算可知，经过实施例一至八任一喷丸处理后的空心稳定杆较未经喷丸处理的空心稳定杆疲劳寿命提高率为200%~253%。
对以上9组中的空心稳定杆分别进行残余压应力测试，测试结果显示极限设计应力由喷丸处理前的500~600Mpa提升至喷丸处理后的650~750Mpa。
该空心稳定杆相较于同种材料制成的实心稳定杆，重量能够减少60.36%，能够大大减轻稳定杆的重量。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种用于提高空心稳定杆产品疲劳寿命的方法，其特征在于，依次将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端、空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业；喷丸工艺参数包括丸料为0.4~0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1~2min。
2.将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2或3次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2或3次；喷丸工艺参数包括丸料为0.4~0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1~2min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次；喷丸工艺参数包括丸料为0.4mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次；喷丸工艺参数包括丸料为0.4mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间2min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次；喷丸工艺参数包括丸料为0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业2次；喷丸工艺参数包括丸料为0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间2min。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次；喷丸工艺参数包括丸料为0.4mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1min。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次；喷丸工艺参数包括丸料为0.4mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间2min。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次；喷丸工艺参数包括丸料为0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间1min。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第一端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次，将喷丸机的喷嘴插入空心稳定杆的第二端，按照喷丸工艺参数进行喷丸作业3次；喷丸工艺参数包括丸料为0.6mm钢丝切丸、喷丸压力为5bar，喷丸流量为10Kg/min、丸料硬度为55~62HRC、喷丸时间2min。
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