[发明专利]一种高动能微粒子复合喷丸表面强化工艺

权利要求书

1.一种高动能微粒子复合喷丸表面强化工艺，其特征在于包括如下步骤：

（1）喷丸参数设定:根据技术要求确定弹丸类型、空气压力、弹丸流量、喷射角度、喷射时间、喷枪类型、喷嘴与工件的表面距离；通过试验确定弹丸的类型；

（2）弹丸处理：将弹丸置于盛有镀锌液的渡槽中，作镀锌处理，经干燥后备用；

（3）弹丸配料：分别取0.1mm、0.4mm、0.8mm与1mm的弹丸，用量比为1:1.2：1.05：0.8，依次投加到喷丸机的各个料仓内，并标注；

（4）工件就位：通过翻转固定机构将工件固定于喷丸机内；

该喷丸机包括机架、料斗、输丸管、加热器、空压机与喷枪，料斗安装于输丸管的上端，料斗内设有6个料仓，输丸管安装有旋转漏料盘，通过旋转漏料盘控制对应的料仓漏料到输丸管内，输丸管连接有空压机一，通过空压机控制输丸管的落料速度；输丸管的下端连接加热器，该加热器为中频感应加热器，弹丸在下落过程中，经过中频感应加热器，加热至一定温度；所述中频感应加热器的下端连接有6个分接管，分接管各自连接有1个喷枪，喷枪朝向工件台设置；且分接管与空压机二连接，控制喷枪喷丸速度，该喷枪可转动，调节喷丸的方向；

（5）正面喷丸：首先设定喷丸机中的中频感应加热器的加热温度为500℃，打开料仓一，用0.1mm的弹丸进行一次喷丸，喷丸时间为35s；一次喷丸后，设定中频感应加热器的加热温度为515℃，打开料仓二，关闭料仓一，用0.4mm的弹丸进行二次喷丸，喷丸时间为40s；二次喷丸后，设定中频感应加热器的加热温度为530℃，打开料仓三，关闭料仓二，用0.8mm的弹丸进行三次喷丸，喷丸时间为45s；三次喷丸后，设定中频感应加热器的加热温度为550℃；打开料仓四，关闭料仓三，用1mm的弹丸进行四次喷丸，喷丸时间为50s；

（6）反面喷丸：所述步骤（5）结束后，通过翻转固定机构翻转工件，按照所述步骤（5）的方法对工件反面进行喷丸。

2.根据权利要求1所述的一种高动能微粒子复合喷丸表面强化工艺，其特征在于：所述步骤（1）中弹丸类型的确定试验包括：取试验工件，分别用钢丸、玻璃丸与陶瓷丸进行喷丸处理，喷丸参数一致，各类型的弹丸粒径一致；喷丸结束后，检测试验工件的覆盖率与残余应力，根据检测结果确定弹丸类型；分别取0.1mm、0.2mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm与1mm的弹丸，对同一个的试验工件依次进行喷丸处理，喷丸参数一致，每次喷丸结束后，检测试验工件的覆盖率与残余应力，先确定使用0.1mm与1mm粒径的弹丸，再分析并计算覆盖率与残余应力相较于前一档粒径提升最大的弹丸粒径，确定弹丸的喷丸粒径为0.1mm、0.4mm、0.8mm与1mm。

3.根据权利要求1所述的一种高动能微粒子复合喷丸表面强化工艺，其特征在于：该工件台为升降式工件台，配备有翻转固定机构，该翻转固定机构包括翻转电机、双曲面减速机、齿轮传动箱、蜗轮减速机、伸缩固定气缸、翻转固定杆与翻转夹紧板，翻转电机连接双曲面减速机，双曲面减速机向两边连接有连接轴一，通过连接轴一连接齿轮传动箱，齿轮传动箱向上通过联轴器连接有连接轴二，通过连接轴二连接蜗轮减速机，蜗轮减速机通过转轴连接伸缩固定气缸，伸缩固定气缸连出有翻转固定杆，翻转固定杆伸到喷丸室的工件台，翻转固定杆的端部安装有翻转夹紧板，通过两侧的翻转夹紧板固定并翻转工件；

其固定工件的步骤为：将工件放入到工件台，同步启动两侧的伸缩固定气缸，通过翻转夹紧板夹紧工件，关闭伸缩固定气缸；随后将工件台下降，使工件完全脱离工件台；

其翻转工件的步骤为：工件的正面喷丸结束后，启动翻转电机，通过双曲面减速机、齿轮传动箱与蜗轮减速机传动作用，同步带动工件翻转180°，翻转结束后关闭翻转电机。

4.根据权利要求3所述的一种高动能微粒子复合喷丸表面强化工艺，其特征在于：该翻转夹紧板上安装有压力传感器，通过压力传感器实时检测其受到的压力，喷丸机的控制器包括有工件固定控制模块；在固定工件时，根据压力值的大小作为夹紧完成与否的标准，压力传感器将检测的实时压力信号传输至工件固定控制模块，当压力值达到夹紧完成的标准压力值时，工件固定控制模块自动关闭伸缩固定气缸，并以警示灯或警报提醒。