[发明专利]一种高速动能微粒子复合喷丸表面强化工艺

说明书

本发明公开了一种高速动能微粒子复合喷丸表面强化工艺，其步骤包括：喷丸箱安装、弹丸储存机构安装、除尘机构安装、供气机构安装和工件喷丸强化。本发明的喷丸表面强化工艺步骤简单，通过对工件先进行加热渗氮处理，使其形压应力，再配合微粒子弹丸进行喷丸处理，大大提高了工件的使用寿命，节省了成本，避免介质压裂造成工件锯齿状边缘的缺陷，同时可以将产生的废气和粉尘进行除尘处理，保护环境。

技术领域

本发明涉及一种高速动能微粒子复合喷丸表面强化工艺。

背景技术

喷丸处理是工厂广泛采用的一种表面强化工艺，即使用丸粒轰击工件表面并植入残余压应力，提升工件疲劳强度的冷加工工艺。广泛用于提高零件机械强度以及耐磨性、抗疲劳和耐腐蚀性等。

现有技术中的喷丸处理是将钢丸、玻璃丸、陶瓷丸喷射到零件表面，使零件发生塑性变形，而形成一定厚度的强化层，强化层内形成较高的残余应力，容易出现断裂。

发明内容

本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种高速动能微粒子复合喷丸表面强化工艺的技术方案，通过对工件先进行加热渗氮处理，使其形压应力，再配合微粒子弹丸进行喷丸处理，大大提高了工件的使用寿命，节省了成本，避免介质压裂造成工件锯齿状边缘的缺陷，同时可以将产生的废气和粉尘进行除尘处理，保护环境。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高速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)喷丸箱安装

a、首先根据设计要求确定喷丸箱和台板的尺寸，加工相应的喷丸箱和台板，喷丸箱的上部为圆筒状结构，喷丸箱的下部为倒锥形结构，沿着喷丸箱的表面进行打磨处理，并在喷丸箱上开设工件取放口，根据工件取放口的尺寸加工相应的防护门，将防护门转动连接在工件取放口上，防护门可以采用透明的玻璃材质，防护门不仅可以起到防护作用，而且便于观察工件的加工情况；

b、然后将加工好的喷丸箱固定安装在台板的设定位置固定，使圆筒状结构位于台板的上方，倒锥形结构位于台板的下方，沿着倒锥形结构的内侧通过支撑台安装下夹具和第三电机，第三电机位于支撑台的内侧，下夹具转动连接第三电机，且位于支撑台的上方，该结构的设计可以使喷丸结束后的弹丸在重力作用下向下掉，便于统一收集，提高弹丸的循环利用效率，通过支撑架可以提高下夹具和第三电机安装的稳定性和可靠性，第三电机带动下夹具旋转，进而可以带动被夹持的工件同步转动，提高喷丸加工的面积，同时支撑台可以起到保护第三电机的作用，延长第三电机的使用寿命；

c、接着根据下夹具的尺寸选取与之相匹配的上夹具，将上夹具通过伸缩杆连接固定杆，固定杆的顶端连接第一电机，将第一电机固定安装在喷丸箱的顶面中心处，通过移动伸缩杆可以调节上夹具的高度位置，满足不同尺寸工件的夹紧定位，第一电机可以带动上夹具旋转，进而可以带动工件转动，通过第一电机和第三电机的设计，可以采用单电机对工件进行旋转，另一个电机起到备用的作用；

d、再根据喷丸箱的尺寸制作两组升降机构，将两组升降机构对称安装在喷丸箱内，然后制作相应的喷丸机构，将喷丸机构通过水平助推组件安装在升降机构上，通过升降组件的设计可以带动喷丸机构上下移动，调节喷丸机构的高度位置，满足对工件不同高度位置的喷丸加工，增大了喷丸的面积，水平助推组件可以调节喷丸机构与工件之间的间距，使用灵活方便；

e、最后沿喷丸箱的顶面对称安装两个弹丸预存箱，将弹丸预存箱通过第二弹丸输送管连接相对应的喷丸机构，通过弹丸预存箱可以对需要使用的弹丸进行预存储，防止在进行喷丸的过程中造成因弹丸供应不连续而影响喷丸的质量，弹丸预存箱内的弹丸经第二弹丸输送管输送至喷丸机构上，互不影响；

2)弹丸储存机构安装