[发明专利]强化应力抛丸方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢板弹簧的制作方法，尤其涉及一种强化应力抛丸方法及装置。

背景技术

钢板弹簧是载重汽车结构中一个不可或缺的重要部件，现有的钢板弹簧加工工艺中，在对钢板弹簧进行抛丸处理时，直接将钢板弹簧放置在传送带上，既不对钢板弹簧的位置进行限定，也不对钢板弹簧施加作用力，使钢板弹簧在自然状态下接受抛丸处理，这种抛丸方法加工出的钢板弹簧，表面质量相对较差，应力消除不够充分，导致产品品质不高。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明提出了一种强化应力抛丸方法，其改进在于：采用夹具将钢板弹簧夹持住，使钢板弹簧发生定向弯曲，定向弯曲的方向与钢板弹簧的自然弯曲的方向相反，采用抛丸机对定向弯曲后的钢板弹簧的背脊面进行抛丸处理。

夹具向钢板弹簧施加的定向弯曲的预应力达到1000～1100Mpa。

本发明还提出了一种强化应力抛丸装置，它由夹具、抛丸机、传送带组成，夹具下部与传送带连接，抛丸机置于传送带上方。

所述抛丸机有多个抛头，多个抛头沿传送带运动方向成直线排列。

所述夹具由底座、两个卡槽和顶块组成；两个卡槽分别连接在底座两端，且卡槽与底座滑动连接；顶块设置在底座上部，顶块上端面高度可调；底座下部与传送带连接；钢板弹簧的两端分别卡在两个卡槽内，顶块上端面顶在钢板弹簧中部。

所述卡槽由连接臂和卡挡块组成，连接臂一端与卡挡块连接，连接臂另一端与底座滑动连接；卡挡块的高度可调整。

本发明的有益技术效果是：在抛丸处理前，对钢板弹簧施加一定的预应力，预应力与钢丸的冲击力共同作用，改变钢板弹簧的应力分布，同时，由于夹具的夹持作用，钢板弹簧的位置相对固定，应力消除效果更加充分。

附图说明

图1、现有的抛丸装置结构示意图；

图2、本发明的抛丸装置结构示意图；

图3、本发明的夹具结构示意图。

具体实施方式

抛丸处理是通过机械的方法将钢丸以很高的速度和一定的角度抛射到钢板弹簧1表面，使其表层发生塑性变形并形成应变层，在应变层内发生组织结构和残余应力的变化，合理的控制应变层内的这些变化可以提高钢板弹簧的疲劳断裂和应力腐蚀开裂。

现有的自由喷丸方法是：在既不限制钢板弹簧1的位置也不施加预应力的情况下，将钢球抛射到钢板弹簧1，经这种方法处理后的钢板弹簧1，其应力消除不充分，产品品质很低。

针对前述的问题，本发明提出了一种强化应力抛丸方法，采用夹具2将钢板弹簧1夹持住，使钢板弹簧1发生定向弯曲，定向弯曲的方向与钢板弹簧1的自然弯曲的方向相反，采用抛丸机对定向弯曲后的钢板弹簧1的背脊面1-1进行抛丸处理。

夹具2向钢板弹簧1施加的定向弯曲的预应力达到1000～1100Mpa。

本发明还提出了一种可以实现前述的强化应力抛丸方法的装置，其结构为：它由夹具2、抛丸机、传送带4组成，夹具2下部与传送带4连接，抛丸机置于传送带4上方。

其工作过程为：进行抛丸处理前，将钢板弹簧1固定在夹具2上，传送带4带动夹具2运动至抛丸机内，由于夹具2的夹持作用，钢板弹簧1不会在钢球的撞击下发生位移，使钢板弹簧1表面受力充分均匀。

所述抛丸机有多个抛头3-1，多个抛头3-1沿传送带4运动方向成直线排列，多个抛头3-1的作用是使钢板弹簧1表面能够被多次抛丸处理，使受力更加均匀充分。

所述夹具2由底座2-1、两个卡槽2-2和顶块2-3组成；两个卡槽2-2分别连接在底座2-1两端，且卡槽2-2与底座2-1滑动连接，便于卡槽2-2适应不同长度的钢板弹簧1；顶块2-3设置在底座2-1上部，顶块2-3上端面高度可调，便于放置不同自然弯曲弧度的钢板弹簧1；底座2-1下部与传送带4连接；钢板弹簧1的两端分别卡在两个卡槽2-2内，顶块2-3上端面顶在钢板弹簧1中部，钢板弹簧1被夹持好后，调整顶块2-3上端面的高度将钢板弹簧1顶起，也就调整了钢板弹簧1反向弯曲的弧度，也即在钢板弹簧1上施加了一反向预应力，同时也对钢板弹簧1起到了夹紧的作用。

所述卡槽2-2由连接臂和卡挡块2-2-2组成，连接臂一端与卡挡块2-2-2连接，连接臂另一端与底座2-1滑动连接；卡挡块2-2-2的高度可调整，便于将不同自然弯曲弧度的钢板弹簧1放入卡挡块2-2-2内。

自由喷丸强度仅能达到0.18C，产品疲劳寿命8万次，本发明方法的喷丸强度可达到0.3C以上，通过本发明方法处理后的钢板弹簧1，疲劳寿命可以达到20万次以上，远远高于国家标准的8万次要求。