专利名称：一种分体式内腔喷丸喷枪的制作方法
技术领域：
本发明属于制造技术，涉及一种分体式内腔喷丸喷枪。
背景技术：
在制造业中，疲劳是最为重要的失效形式，由于疲劳损伤的不确定性、不易检查和巨大破坏等特性，这种失效形式成为制造业各行业均存在的重大问题。特别是在航空领域，疲劳损伤给飞机的安全造成极大的威胁，全世界航空史上多次空难都是由于飞机结构件的疲劳损伤直接造成的。为了防止结构件出现过早的疲劳破坏，使疲劳件和相关区域的抗疲劳水平不降低，保证飞机达到或接近规定的使用寿命，现多采用喷丸强化技术对飞机零部件进行处理，喷丸强化技术能够显著降低零件疲劳应力集中敏感性，提高零件的疲劳寿命和强度，已广泛应用于航空零件的制造和维修中，并占有非常重要的位置。目前采用喷丸工艺的零件主要有盘件、叶片、轴件、承力件、紧固件等。随着制造业要求的提高，喷丸强化技术正在从简单型体零件的喷丸加工向复杂型面及型腔工件的喷丸加工，其中尤以内腔结构的喷丸难度最高，其中，飞机出于满足功能和减轻重量的考虑，在其结构中有许多空心的内腔结构(以下简称内腔结构)，如平尾大轴、起落架支柱、活塞杆、外筒、作动筒拉杆、支臂等。这类结构内部通常为封闭或半封闭状态，由于表面加工质量差或腐蚀原因，在服役过程中造成疲劳应力集中，使用寿命无法得到保证，此类零件使用寿命往往低于机体寿命。因此，此类零件内腔在制造过程中需要进行表面喷丸强化，一定使用周期后需要进行维修。在国内，内腔喷丸技术发展时间较短，喷丸技术较为落后，而对应的喷丸设备及其配件设计也很缺乏。随着内腔喷丸强化技术在制造业中的进一步发展，对内腔喷丸零配件的要求也越来越严格。内腔喷枪枪体具有小口径和薄壁的特点，同时要求有极高的平直度，因此制造成本很高，而喷丸强化过程中，由于弹丸长时间冲击反射面造成枪头磨损断裂造成喷枪寿命较低，两方面的问题都对长寿命喷枪提出巨大的需求。
发明内容
本发明的目的是解决现有喷丸技术中所使用的喷枪配件由于易损件喷头损坏引起的喷枪整体报废的问题,提出一种分体式内腔喷丸喷枪。本发明通过以下技术方案实现，喷枪分为枪体和枪头两部分，枪体与枪头之间螺纹连接，枪头的端头的侧面开有椭圆形喷孔，椭圆形喷孔的周向轴长设计应能保证弹丸流动通畅及保持喷丸压力，长度应控制在0. 8至I. 2倍喷枪内壁直径，椭圆形喷枪的轴向轴长等于喷枪内壁直径，枪头端头的内壁上安装一个碳化硅45°反射面，反射面与椭圆形喷孔相对应，喷枪枪头的内壁设有耐磨涂层。所述枪头的长度为20至25毫米，在枪头侧面中间位置所开椭圆形喷孔弧度为120°。所述在枪头内壁位置安装一个碳化硅45°反射面，并保证喷丸流与喷孔截面垂直。所述枪头内壁上的耐磨涂层材料为碳化钨。本发明具有的优点和有益效果
本发明在原有的喷枪零件的基础上，通过将枪体和枪头采用分体式的制造方法，大幅提高了枪体的重复使用率，同时，由于针对喷头进行单独制造，可以更好的对喷头本身进行强化处理，有效提高了枪头本身的使用寿命。与常规喷丸所用的喷枪相比，本喷枪有以下几方面优点(I)采用分体制造技术将枪头和枪体分离，实现了在喷丸使用过程中，当枪头出现失效时，在拆卸后，可以对枪体进行重复利用，大幅的提高了枪体的使用率，降低了喷枪的使用成本；(2)对枪头的分离式制造可以有效的将耐磨涂层等一系列增强枪头使用寿命的方法作用于喷枪的枪头位置，从而提高枪头的使用寿命，也达到了降低喷枪使用成本的目的；(3)在枪头位置安装的更具效果的碳化硅反弹块，该材质更适用于弹丸的反弹作用，不仅减少能量消耗，而且使用寿命更长。该制造技术开发了一种枪头和枪体分离的喷枪制造技术，解决了在实际工作过程中，由于枪头的损坏而导致喷枪整体报废问题，实现枪体的重复使用。此外，本发明工作原理成熟。本发明新型的目的是，通过采用分体式制造方法，实现枪体的重复使用，降低喷枪的使用成本，延长喷枪的使用寿命。
图I是本发明结构示意图；图2是图I中A-A视具体实施例方式下结合附图对本发明作详细说明。喷枪分为枪体I和枪头3两部分，枪体与枪头之间螺纹连接2，枪头的端头的侧面开有椭圆形喷孔4，椭圆形喷孔4的长轴受喷丸过程强度控制，控制在8至15毫米，枪头端头的内壁上安装一个碳化硅45°反射面5，反射面与椭圆形喷孔相对应，喷枪枪头的内壁设有耐磨涂层。包括如下步骤第一步分体式喷枪喷头部分设计及制造；该分体式喷枪喷头和枪身部分采用了分体式结构设计，通过螺纹连接方法固定，由于枪头部分在喷丸使用过程中表现为易损部件，所以定期更换喷枪枪头，而喷枪枪身可进行重复使用。枪头的制造步骤如下I.利用高硬度工具钢制造枪头3并完成其内部孔结构制造，在尾端进行螺纹处理2，从而实现枪头和枪体的连接结构；2.在喷枪的内壁表面都使用超音速火焰喷涂制备耐磨涂层对其进行强化处理；3.采用碳化硅材料制造喷枪的枪头45°反射面，将该反射块5安装在喷枪枪头出口位置并固定，要保证弹丸经45°反射面反射后其弹丸流与喷孔垂直。第二步分体式喷枪枪体部分设计及制造；利用高硬度工具钢制造枪体I并完成其内部孔结构制造，在枪体一端设计与枪头和连接的螺纹处理。第三步分体式喷枪组装及检验。根据前两步的结果完成分体式喷枪两部分的制造，并将两部分组合安装并测试整体喷枪的平直度。
权利要求
1.一种分体式内腔喷丸喷枪，其特征是，喷枪分为枪体和枪头两部分，枪体与枪头之间螺纹连接，枪端头侧面开有椭圆形喷孔，椭圆形喷孔的周向轴长设计应能保证弹丸流动通畅及保持喷丸压力，长度应控制在O. 8至I. 2倍喷枪内壁直径，椭圆形喷枪的轴向轴长等于喷枪内壁直径，枪端头的内壁上安装一个碳化硅45°反弹面，反弹面与椭圆形喷孔相对应，喷枪枪头的内壁设有耐磨涂层。
2.根据权利要求I所述的一种分体式喷枪，其特征是，枪头的长度为20至25毫米，在枪头侧面中间位置所开椭圆形喷孔弧度为120°。
3.根据权利要求I所述的一种分体式喷枪，其特征是，在枪头内壁位置安装一个碳化硅45°反射面，并保证喷丸流与喷孔截面垂直。
4.根据权利要求I所述的一种分体式喷枪，其特征是，枪头内壁上的耐磨涂层材料为碳化鹤。
全文摘要
本发明属于制造技术，涉及一种分体式内腔喷丸喷枪。喷枪分为枪体和枪头两部分，枪体与枪头之间螺纹连接，枪头的端头的侧面开有椭圆形喷孔，椭圆形喷孔的长轴受喷丸过程强度控制，控制在8至15毫米，枪头端头的内壁上安装一个碳化硅45°反射面，反射面与椭圆形喷孔相对应，喷枪枪头的内壁设有耐磨涂层。本发明在原有的喷枪零件的基础上，通过将枪体和枪头采用分体式的制造方法，大幅提高了枪体的重复使用寿命，同时，由于针对枪头进行单独制造，可以更好的对枪头本身进行强化处理，在提高枪体使用重复率的同时，也大幅的提高了枪头本身的使用寿命。
文档编号B24C5/02GK102975127SQ20121047599
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月21日 优先权日2012年11月21日
发明者王强, 吴凌飞, 宋颖刚, 王欣, 田帅 申请人:中国航空工业集团公司北京航空材料研究院