汽车板簧应力抛丸强化生产线的研制

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车板簧应力抛丸强化生产线的研制DevelopingofProductionLineofShotPeeningforStrainStrengtheningofAutomotivePlateSpring董钢吴正涛吴寿喜z孙洪宝’邹晓萌’(1．青岛铸造机械集团公司，山东青岛市266033；2．青岛开世密封工业有限公司，山东青岛市266031)摘要：汽车板簧应力抛丸强化生产线的研制成功，解决了国内汽车板簧应力抛丸工艺装备成线且实现连续可靠生产等问题。关键词：汽车板簧，应力抛丸，表面

2、强化，抛丸生产线中图分类号：TG234：文献标识码：A；文章编号：1006—9658(2009)06—3板簧是汽车上的重要部件，其寿命和可靠性直1生产线技术要求接影响汽车性能。目前板簧生产工艺中已普遍采用1．1设计要求抛丸强化工艺。板簧抛丸强化工艺是利用高速运动抛丸弧高值：I>0．35C；的弹丸流对板簧表面强力冲击而使表面产生循环塑生产线生产率：180件／h。性应变层，由此导致金属表层的显微组织发生有利1．2工艺和电气控制要求的变化并使表层引入残余压应力场。表层的显微组1．2．1工艺要求织和残余压应力场是提高板

3、簧的抗疲劳断裂和应力人工或机械将需抛丸强化的工件(板簧)放到位腐蚀断裂抗力的两个强化因素，可以提高弹簧的可于返回辊道上料工位的工装上，工装与工件通过加靠性和耐久性。抛丸后的板簧寿命可以提高数倍。压机上的加压油缸将工件压成弯曲状，拨叉架构将汽车板簧的抛丸强化工艺一般有两种方式：一工件固定于工装上。上料横移辊道将工件送到上料是自由抛丸，即板簧在受抛丸的过程中，处于自由状辊道上，然后进入抛丸机对板簧进行抛丸强化。态；二是应力抛丸，即将板簧在抛丸前预先加压，并抛丸强化后的工件与工装一起由卸料横移辊道保持在加压状态下抛丸

4、，抛丸后再将板簧从加压状输送到卸料加压机中，在该加压机中将工件与工装态释放，使得板簧受抛面得到更大的表面压应力。对分离，人工取出强化完的工件，而空工装则由返回辊于抛丸强化程度要求不高的板簧，通常采用自由抛道送到上料压机，准备下一个工作循环。丸。而近年来，随着对汽车质量要求的提高，许多车1．2．2控制要求型(如高级大客车的少片簧、重载车的变截面簧等)采用PLC及人机界面组成工业计算机系统。分对板簧抛丸的表面后压应力提出了更高的要求，自自动与手动两种控制方式，以自动为主，应力抛丸强由抛丸已不能满足要求，应力抛丸是一

5、种较为理想化时应为自动。应可模拟显示生产线工作过程，准确的方式。及时显示并记录生产线各个部位发生的故障，便于由于汽车板簧生产效率要求较高，所以对应力运行监控和检修。板簧下压深度调整由位移传感器抛丸强化工序要求连续生产，因此对应力抛丸强化控制，控制精度应达到0．5％。为保证工作流畅，应在设备的自动化和可靠性要求比较高。之前国内此类上料和卸料压力机部位加上手动控制部分，目的是生产线依靠进口，国内抛丸设备生产企业仅可以研上料和卸料压力机在工作时，如发生小故障可用手制抛丸机部分，不能组成自动生产线。基于此，研发动来加以

6、解决，解决后返回自动状态，不至于影响全了应力抛丸强化生产线，此项研发填补了国内空白。线的工作状态。收稿日期：2009—09—282生产线的开发文章编号：2009—1252．1技术关键及解决方案作者简介：董钢(1963一)，男，工程师，主要从事铸造机械电气设计oFMT中国铸造装备与技术6／200943学兔兔www.xuetutu.com为解决重复定位精度，加压机油缸安装有位移传感器，加压过程中，位于板簧两端耳部的两油缸活塞伸缩行程自动精确控制，确保重复定位精度达到0．01mm。专用板簧夹具结构设计成可伸缩式，确保

7、满足自动夹紧、松开的要求，并可满足不同规格板簧的夹紧要求(如图1)。图2压力机三维不意图制部分由人机界面担当，可以减少按钮数量。打开人机界面翻至控制界面，按动相应按钮，启图1板簧夹具动主机相应部位。显示主机相应部位的运行状况。程序软件开发采用组态王等软件二次开发，保人机界面在控制系统中主要有三个方面功能：证计算机自动控制整机运行过程达到适用、可靠、稳①人机界面在主机手动工作时可以进行主机各个系定、迅捷的要求。统的手动操作，如提升机、分离器、螺旋输送器、抛丸因生产线结构复杂、运行要求可靠性高，所以设器、闸门、主机

8、辊道、上卸料辊道、返回辊道；②人机计过程图中采用了三维设计软件进行机构和结构设界面可以直观地反映设备的各个部位所发生的故计，在设计阶段进行模拟装配验证，有效地减少了结障，并显示故障的部位名称，可以在不同的界面用走构干涉和尺寸设计错误。图2为用三维设计软件设马灯字幕显示；③人机界面可以在生产线流程图中计的压力机三维装配图。显示工件到达的具体位置，以便更好地反映设备的2．2生产线结构和运行