外貌强化抛丸机设计初探
2018-04-12
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摘 要：外貌喷丸强化技术被广泛应用于航空发动机制造领域，喷丸强化工艺有气动和机械等丸粒加速的方法。本文介绍了用于航空发动机零件外貌强化
抛丸机的技术性能，剖析了抛丸机的机械结构和事情原理。
主题词：抛丸机；结构；钢丸
中图分类号：TD611+.2 文献标识码：A
1 概述
1.1 设备功效
外貌喷丸强化技术被广泛应用于航空发动机制造领域，喷丸强化工艺有气动和机械等丸粒加速的方法。本文介绍的抛丸机接纳机械方法将一定直径的钢丸加速，使钢丸高速攻击被强化零件，在零件外貌爆发塑性变形，抵达提高零件疲劳强度的目的。
1.2 设备的技术性能
事情介质：钢丸(φ0.3mm)
攻击速度：50m/s
弹丸流量:180kg/min
同时可加工零件数量:8
2 设备的结构及其事情原理
2.1 设备的事情原理
抛丸机通过旋转叶轮将钢丸加速到划定的速度,攻击待强化的零件外貌，抵达划定的强化值。事情历程为：利用压缩空气，通过吸料喷嘴将料斗中的钢丸吸出，经气动传送装置将钢丸输入钢丸分选器，空气和灰尘由通风装置排出，钢丸则进入高速旋转的转子被加速，抵达预定攻击速度的钢丸从喷口射向工件完成对零件外貌的强化。工件被装置在夹具上缓慢旋转，使工件的各外貌均被强化。
钢丸攻击零件后经仓壁阻挡返回到料斗中，再被吸出重复前述历程，抵达工艺划定的强化时间后即完成一批工件的强化事情。
2.2 设备的总体结构
抛丸机由壳体、转子、钢丸输送、钢丸分选、动力、控制等部分组成� ？翘遄爸迷诘鬃�，壳体内装有转子� ？翘迳喜孔坝懈滞璺盅∑鳌⒋糠帧⒏滞枋渌妥爸�� ？刂乒窭喂淘谑虑樘ㄌぐ迳希� 1）。
图 1 抛丸机
2.3 钢丸分选器
钢丸分选器（见图 2）用于钢丸的分选。分选器由外筒、内筒及螺旋通道组成。压缩空气和钢丸混淆流沿气动传送装置的输送通道进入钢丸分选器，及格钢丸因离心力的作用流向外筒并落到其底部� ？掌啬谕步胪ǚ缦低�，缺乏格的钢丸被疏散出来。分选器底部设有滤网和锥形体，及格的钢丸通过锥形体输送到分选器出丸口。分选器外筒壁上设有视察窗，用于视察分选器中钢丸的状况，清除废丸。
图 2 钢丸分选器
2.4 气动传送装置
气动传送装置用于把钢弹丸从壳体中输送到螺旋分选器中。其下部为喷嘴(见图 3)，上部为输送管路。喷嘴通入压缩空气，爆发的负压将钢丸吸入，压缩空气的流速应足以使钢丸被输送到一定高度，以完成钢丸的输送。
图 3 喷嘴
2.5 转子
转子由电机发动旋转。转子的壳体上装有叶片，钢丸从转子中心进入叶片并被旋转的叶片加速，在离心力及圆周运动的配合的作用下，钢丸从叶片外部的抛射口被抛出(见图 4)。抛射速度 V 由抛射口旋转线速度 V1与离心力作用下钢丸的径向速度 V2 合成（盘算略）。抛射速度凭据强化工艺需要调解。
图 4 转子叶片
2.6 空心轴
空心轴(见图 5)用于发动被加工零件旋转� ？招闹嵊沙萋滞ūㄐ�，通过齿轮啮合，事情时八个空心轴同时等速旋转� ？招闹嵘喜可栌卸烁�，避免钢丸外泄，端盖下部装有夹具，用于装夹零件� ？招闹嵯虏可栌谢得芊饧疤盍厦芊庾爸�，避免钢丸进入轴承。
图 5 空心轴
结论
经过试用，抛丸机各系统事情稳定可靠，设备技术指标满足工艺需要。用抛丸机强化加工后的零件，疲劳强度大幅提高，抵达预期设计效果。
参考文献
[1]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出书社，2004.
[2]胡宗武等.非标准机械设备设计手册[M].北京：机械工业出书社，2002.
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