一种均匀强化的喷丸方法与流程

本发明涉及金属表面处理，具体涉及一种均匀强化的喷丸方法。

背景技术：

1、齿轮表面的喷丸强化主要是借助于高速运动的弹丸冲击零件的表面，使其发生弹性塑性变形，从而产生残余压应力、加工硬化和组织细化等有利的变化，以提高齿轮的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度，是改善齿轮抗咬合能力、提高齿轮使用寿命的重要途径。现有技术中，渗碳后齿轮件在喷丸强化时，首先，采用一把喷枪对准静止的待喷丸齿轮的齿部，之后，驱动该齿轮朝一个方向持续旋转，同时，驱动该喷枪在齿轮的轴向上往复移动，使喷射流覆盖到齿轮的厚度范围；最终使得齿轮的所有齿部均被喷射到。采用现有技术的喷丸方法，齿轮齿根特别是齿根两侧的喷丸效果较差，残余应力值远达不到齿面部位喷丸后的水平，导致齿轮整体喷丸后的效果不均匀，不利于齿轮疲劳强度的提高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有技术中对齿轮进行喷丸强化后，齿轮齿根及其两侧的喷丸效果较差，残余应力值远不如齿面部位，导致齿轮整体喷丸后的效果不均匀的问题，提供一种均匀强化的喷丸方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种均匀强化的喷丸方法，其特征在于，包括如下步骤：

4、a：设置第一喷枪以及两侧的第二喷枪和第三喷枪，保持待喷丸的齿轮静止，调节三把喷枪的喷射角度，使得：第一喷枪对准齿轮的任一齿根，第二喷枪和第三喷枪分别对准与齿根相邻的两侧，且在齿轮中心轴方向上，第二喷枪和第三喷枪的喷射流的投影均与第一喷枪的喷射流投影相交；

5、b：驱动齿轮持续旋转，同时，驱动三把喷枪在齿轮的轴向上同步往复移动，以使三把喷枪的喷射流均覆盖齿轮的厚度范围。

6、采用前述技术方案的本发明，通过设置三把喷枪，并调整三者分别对准任一齿根及该齿根相邻的两侧；在齿轮旋转过程中，三把喷枪可分别对齿根及其两侧进行喷丸强化，同时，三把喷枪也可对齿面进行喷丸强化，相比于现有技术中对齿轮进行喷丸强化后，齿轮齿根及其两侧的喷丸效果较差，残余应力值远不如齿面部位，导致齿轮整体喷丸后的效果不均匀的问题，本发明通过设置三把喷枪分别对准齿根及其两侧进行喷丸强化，喷丸效果较好，大幅增加齿根及其两侧的残余应力值，可以达到齿面部位喷丸后的水平，从而使齿轮整体喷丸后的效果均匀，有利于齿轮疲劳强度的提高。

7、进一步的，步骤b中，顺时针一圈和逆时针一圈交替进行地旋转所述齿轮；相较于仅顺时针旋转或仅逆时针旋转齿轮，该旋转齿轮的方式可使得喷丸均匀性更好。

8、进一步的，步骤a中，三把喷枪的喷射流共面且均垂直于所述齿轮的中心轴，第二喷枪和第三喷枪的喷射流均分别与第一喷枪的喷射流相交；如此设置，在齿轮中心轴方向上，三把喷枪等高，便于设置工装进行安装，同时，由于喷射流均与齿轮的中心轴垂直，故喷枪比较正地对准齿轮齿部，喷丸强化效果较好。

9、进一步的，步骤a中，三把喷枪的喷射流在空间上错开；避免喷射流之间互相干扰，影响喷丸效果。

10、进一步的，步骤a中，调节三把喷枪的喷射角度时，包括如下步骤：

11、a1：保持三把喷枪的喷射流共面且均垂直于所述齿轮的中心轴，调节第一喷枪对准所述齿轮的任一齿根，第二喷枪和第三喷枪分别对准与所述齿根相邻的两侧，且第二喷枪和第三喷枪的喷射流均分别与第一喷枪的喷射流相交；

12、a2：保持三把喷枪的喷射流在所述齿轮中心轴方向上的投影不变，调节所述喷枪，使三者的喷射流在空间上错开。

13、进一步的，步骤a1中，所述第一喷枪正对所述齿根的中心，所述第二喷枪和第三喷枪的喷射流关于所述第一喷枪的喷射流轴对称；如此设置，齿根两侧的喷丸效果比较均衡。

14、进一步的，步骤a2中，调节所述第二喷枪向所述齿轮的一侧偏转，调节所述第三喷枪向所述齿轮的另一侧偏转相同的角度。

15、进一步的，所述第二喷枪和第三喷枪的偏转角度均不超过5°；避免偏转角度过大导致喷射流与齿部夹角过小，影响喷丸效果。

16、进一步的，调节所述第二喷枪和第三喷枪之后，所述第二喷枪和第三喷枪在所述齿轮上的喷射点在所述齿轮中心轴方向上的间距不大于所述齿轮厚度的1/10；如此设置，避免三把喷枪在齿轮上的喷射点相距较远，便于减少三把喷枪的同步往复移动行程，节省空间。

17、本发明的有益效果为：通过设置三把喷枪分别对准齿根及其两侧进行喷丸强化，喷丸效果较好，大幅增加齿根及其两侧的残余应力值，可以达到齿面部位喷丸后的水平，从而使齿轮整体喷丸后的效果均匀，有利于齿轮疲劳强度的提高；顺时针一圈和逆时针一圈交替进行地旋转所述齿轮，相较于仅顺时针旋转或仅逆时针旋转齿轮，该旋转齿轮的方式可使得喷丸均匀性更好；三把喷枪的喷射流在空间上错开，避免喷射流之间互相干扰，影响喷丸效果。

技术特征：

1.一种均匀强化的喷丸方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的均匀强化的喷丸方法，其特征在于，步骤b中，顺时针一圈和逆时针一圈交替进行地旋转所述齿轮(4)。

3.根据权利要求1所述的均匀强化的喷丸方法，其特征在于，步骤a中，三把喷枪的喷射流共面且均垂直于所述齿轮(4)的中心轴，第二喷枪(2)和第三喷枪(3)的喷射流均分别与第一喷枪(1)的喷射流相交。

4.根据权利要求1所述的均匀强化的喷丸方法，其特征在于，步骤a中，三把喷枪的喷射流在空间上错开。

5.根据权利要求4所述的均匀强化的喷丸方法，其特征在于，步骤a中，调节三把喷枪的喷射角度时，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的均匀强化的喷丸方法，其特征在于，步骤a1中，所述第一喷枪(1)正对所述齿根(5)的中心，所述第二喷枪(2)和第三喷枪(3)的喷射流关于所述第一喷枪(1)的喷射流轴对称。

7.根据权利要求6所述的均匀强化的喷丸方法，其特征在于，步骤a2中，调节所述第二喷枪(2)向所述齿轮(4)的一侧偏转，调节所述第三喷枪(3)向所述齿轮(4)的另一侧偏转相同的角度。

8.根据权利要求7所述的均匀强化的喷丸方法，其特征在于，所述第二喷枪(2)和第三喷枪(3)的偏转角度均不超过5°。

9.根据权利要求7所述的均匀强化的喷丸方法，其特征在于，调节所述第二喷枪(2)和第三喷枪(3)之后，所述第二喷枪(2)和第三喷枪(3)在所述齿轮(4)上的喷射点在所述齿轮(4)中心轴方向上的间距不大于所述齿轮(4)厚度的1/10。

技术总结
本发明涉及一种均匀强化的喷丸方法，通过设置三把喷枪，并调整三者分别对准待喷丸齿轮的任一齿根及该齿根相邻的两侧；在齿轮旋转过程中，三把喷枪可分别对齿根及其两侧进行喷丸强化，同时，三把喷枪也可对齿面进行喷丸强化，相比于现有技术，本发明通过设置三把喷枪分别对准齿根及其两侧进行喷丸强化，喷丸效果较好，大幅增加齿根及其两侧的残余应力值，可以达到齿面部位喷丸后的水平，从而使齿轮整体喷丸后的效果均匀，有利于齿轮疲劳强度的提高。

技术研发人员：宋天琰,陈永祥,胡云权,仲博颖,张琰,郭峻麟
受保护的技术使用者：重庆齿轮箱有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25