本發(fā)明涉及噴丸加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種拋丸機(jī)葉片表面噴丸強(qiáng)化裝置，及該裝置的噴丸方法。

背景技術(shù)：

拋丸時(shí)利用拋丸器拋出的高速彈丸清理或者強(qiáng)化工件表面的加工設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)外拋丸機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，不再局限于傳統(tǒng)零件表面加工，還可更加廣泛的用于維護(hù)和修復(fù)高速公路、鋼橋和機(jī)場(chǎng)路面等。拋丸器作為拋丸機(jī)的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量與使用壽命直接取決于葉片，而葉片工作時(shí)由于承受磨料對(duì)其表面的磨損使其成為拋丸機(jī)中最易損壞的部位。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，每年國(guó)內(nèi)僅因葉片磨損而消耗的材料價(jià)值上千萬，于是為了提高拋丸機(jī)的質(zhì)量和使用效率，并且降低成本，延長(zhǎng)葉片的使用壽命就成為解決問題的焦點(diǎn)。

噴丸強(qiáng)化技術(shù)是利用彈丸流以一定的速度對(duì)金屬零件表面進(jìn)行撞擊，從而使零件表面發(fā)生反復(fù)塑性變形，形成一層具有加工硬化效果的表面強(qiáng)化層。研究認(rèn)為，表面強(qiáng)化層的存在不僅提高了工件表面的硬度和耐磨性，更重要的是在工件的表層形成了殘余壓應(yīng)力層，殘余壓應(yīng)力層能夠阻礙疲勞微裂紋的生成和擴(kuò)展，從而極大地提高零件的表面疲勞抗力。噴丸強(qiáng)化工藝使零件表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力場(chǎng)，以提高零件的疲勞性能和改變零件的表面狀態(tài)，與其他表面處理工藝相比，該工藝具有實(shí)施過程簡(jiǎn)便、強(qiáng)化效果明顯、消耗成本低等特點(diǎn)。因此急需一種拋丸機(jī)葉片表面噴丸強(qiáng)化裝置及強(qiáng)化方法，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)拋丸機(jī)葉片表面的強(qiáng)化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種拋丸機(jī)葉片表面噴丸強(qiáng)化裝置和噴丸強(qiáng)化方法，以提高葉片表面殘余壓應(yīng)力，采用的技術(shù)方案是：一種拋丸機(jī)葉片表面噴丸強(qiáng)化裝置，其特征在于：所述噴丸強(qiáng)化裝置包括用于安裝拋丸機(jī)葉片的噴丸工作臺(tái)和噴嘴，所述工作臺(tái)的上方設(shè)噴嘴固定桿，所述噴嘴固定桿與噴嘴之間設(shè)噴嘴調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的技術(shù)特征還有：所述噴嘴調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括夾具，所述夾具包括軸線不相平行的第一環(huán)體和第二環(huán)體，所述第一環(huán)體套裝在噴嘴固定桿上，所述噴嘴安裝在第二環(huán)體上。

本發(fā)明的技術(shù)特征還有：所述第一環(huán)體上開有第一螺栓連接孔，所述第一環(huán)體由第一螺栓固定在噴嘴固定桿上，所述第二環(huán)體上開有第二螺栓固定孔，所述噴嘴由第二螺栓固定在第二環(huán)體內(nèi)。

本發(fā)明的技術(shù)特征還有：，其特征在于：所述噴嘴為三個(gè)。

本發(fā)明的技術(shù)方案還有：一種拋丸機(jī)葉片表面噴丸強(qiáng)化方法，其特征在于：所述噴丸強(qiáng)化方法包括以下步驟：

1）將拋丸機(jī)葉片安裝在噴丸工作臺(tái)上，調(diào)節(jié)第一噴嘴與拋丸機(jī)葉片受噴面的噴射角度直至第一噴嘴與噴丸機(jī)葉片受噴面垂直；

2）調(diào)節(jié)第一噴嘴前端與拋丸機(jī)葉片受噴面的距離至100mm-200mm之間；

3）按照步驟1）、步驟2）的方法調(diào)節(jié)噴嘴固定桿上的第二、第三噴嘴，使第一、第二和第三噴嘴與拋丸機(jī)葉片受噴面具有相同的噴射距離和噴射角度；

4）調(diào)節(jié)第一、第二和第三噴嘴之間的距離使得第一、第二噴嘴之間的距離與第二、第三噴嘴之間的距離相等；

5）開始對(duì)拋丸機(jī)葉片表面進(jìn)行噴丸強(qiáng)化加工；

6）加工完成后，將拋丸機(jī)葉片從噴丸工作臺(tái)上卸下，一次加工完成。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明將噴丸噴射至拋丸機(jī)葉片表面上，以達(dá)到葉片表現(xiàn)強(qiáng)化處理目的，延長(zhǎng)葉片的使用壽命；本發(fā)明通過噴嘴調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)置，使得噴嘴噴射角度和噴射距離可根據(jù)葉片的不同需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，提升了葉片強(qiáng)化處理效果。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明中強(qiáng)化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖2是附圖1中第一夾具、第二夾具和第三夾具的結(jié)構(gòu)示意圖，附圖3是噴射最佳角度示意圖，其中1第一螺釘，2第一夾具，3噴嘴固定桿，4第一噴嘴，5拋丸機(jī)葉片，6噴丸工作臺(tái)，7第二螺釘，8第二噴嘴，9第三噴嘴，10第二夾具，11第三夾具，21第一圓環(huán)體，211第一內(nèi)孔，212第一螺紋口，22第二圓環(huán)體，221第二內(nèi)孔，222第二螺紋孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行說明。

如圖1所示，拋丸機(jī)葉片表面噴丸強(qiáng)化裝置，主要包括第一螺釘1、第一夾具2、噴嘴固定桿3、第一噴嘴4、噴丸工作臺(tái)6、第二螺釘7、第二噴嘴8、第三噴嘴9、第二夾具10和第三夾具11，噴嘴固定桿水平放置，在噴嘴固定桿3上安裝有并排設(shè)置的第一噴嘴4、第二噴嘴8和第三噴嘴9。

如圖1所示，噴嘴固定桿3置于噴丸工作臺(tái)6的上方，且噴嘴固定桿3固定在噴丸工作臺(tái)上。第一噴嘴4通過第一夾具2和第一螺釘1安裝在噴嘴固定桿3上，如圖2所示，第一夾具2包括第一圓環(huán)體21和第二圓環(huán)體22，第一、第二圓環(huán)體的軸線垂直設(shè)置，第一圓環(huán)體與第二圓環(huán)體固定連接，可以焊接在一起。在第一圓環(huán)體21上設(shè)有第一內(nèi)孔211和第一螺紋孔212，第一螺紋孔位于第一圓環(huán)體的側(cè)壁上，在第二圓環(huán)體上設(shè)有第二內(nèi)孔221與第二螺紋孔222，第二螺紋孔位于第二圓環(huán)體的側(cè)壁上。安裝時(shí)，將第一圓環(huán)體套置在噴嘴固定桿上，并通過第一螺紋孔中的第一螺釘1實(shí)現(xiàn)第一夾具與噴嘴固定桿的相對(duì)固定，此時(shí)噴嘴固定桿置于第一內(nèi)孔中。噴嘴置于第二圓環(huán)體上的第二內(nèi)孔中，并通過置于第二螺紋孔中的第二螺釘實(shí)現(xiàn)噴嘴與第二圓環(huán)體的固定。

同理，第二噴嘴8通過第二夾具10固定在噴嘴固定桿上，第三噴嘴9通過第三夾具11固定在噴嘴固定桿上。第一、第二和第三夾具的結(jié)構(gòu)完全相同。

第一夾具上第一圓環(huán)體、第二圓環(huán)體軸線之間的夾角介于85度至95度之間。

當(dāng)需要調(diào)節(jié)第一、第二和第三噴嘴之間的距離時(shí)，松開第一螺釘，移動(dòng)第一、第二和第三夾具即可調(diào)節(jié)兩兩之間的距離，然后再次擰緊第一螺釘。當(dāng)需要調(diào)節(jié)第一、第二和第三噴嘴的角度時(shí)，松開第一螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)第一圓環(huán)體即可。需要調(diào)節(jié)噴嘴與拋丸機(jī)葉片之間的距離時(shí)，松開第二螺釘，上下移動(dòng)噴嘴即可。使用時(shí)將拋丸機(jī)葉片5放置在噴丸工作臺(tái)上，噴嘴噴出的彈丸對(duì)拋丸機(jī)葉片進(jìn)行拋丸作業(yè)。

當(dāng)然噴嘴的數(shù)量不限于三個(gè)，但最少為三個(gè)，也可以為四個(gè)、五個(gè)。

拋丸機(jī)葉片表面噴丸強(qiáng)化方法，包括以下步驟：

1、將拋丸機(jī)葉片5置于噴丸工作臺(tái)6上，通過扳手松開第一夾具上的第一螺釘1，繞噴嘴固定桿3軸線轉(zhuǎn)動(dòng)第一噴嘴4以調(diào)節(jié)第一噴嘴4與受噴表面的噴射角度直至第一噴嘴與噴丸機(jī)葉片受噴面垂直，然后擰緊該第一螺釘1；再通過扳手松開第一夾具上的第二螺釘7，移動(dòng)第一噴嘴以調(diào)節(jié)第一噴嘴前端與拋丸機(jī)葉片5受噴面的距離至100mm-200mm之間，然后擰緊第二螺釘7；從而調(diào)節(jié)好第一噴嘴4與拋丸機(jī)葉片受噴面的距離與角度；

2、按照上述方法調(diào)節(jié)噴嘴固定桿3上的第二、第三噴嘴，使第一、第二和第三噴嘴與拋丸機(jī)葉片5受噴面具有相同的噴射距離和噴射角度；

3、松開第一、第二和第三夾具上的第一螺釘，使得第一、第二噴嘴之間的距離與第二、第三噴嘴之前的距離相等，然后鎖緊第一螺釘，以保證拋丸機(jī)葉片受噴面在噴丸時(shí)的噴丸強(qiáng)度相等。

如圖3所示，彈丸與葉片受噴面成90°角投射，彈丸與葉片受噴面碰撞以后反彈時(shí)會(huì)對(duì)葉片的非受噴面碰撞，對(duì)葉片的非受噴面碰撞同時(shí)起到了噴丸強(qiáng)化的效果。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種拋丸機(jī)葉片表面噴丸強(qiáng)化裝置及強(qiáng)化方法，該裝置包括用于安裝拋丸機(jī)葉片的噴丸工作臺(tái)和噴嘴，工作臺(tái)的上方設(shè)噴嘴固定桿，噴嘴固定桿與噴嘴之間設(shè)噴嘴調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明通過噴嘴調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的設(shè)置，使得噴嘴噴射角度和噴射距離可根據(jù)葉片的不同需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，提升了葉片強(qiáng)化處理效果。

技術(shù)研發(fā)人員：陳洪堂;郭培全;喬陽;王守仁;樊寧;王相宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：濟(jì)南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.22
技術(shù)公布日：2017.09.12