一种连杆喷丸工艺的制作方法

本发明涉及连杆加工技术领域，具体涉及一种连杆喷丸工艺。

背景技术：

喷丸强化是借助于高速运动的弹丸流使材料或零件表层发生弹性塑性变形，在表层产生残余压应力，从而提高抗疲劳与应力腐蚀开裂等使用性能，以及改善零件完整性的形变强化的一种工艺技术。本文即研究了一种连杆残余应力的要求及喷丸工艺试验的一些过程。

早在1948年美国宇航材料规范中制定了喷丸强化工艺规范(ams-2430)。1959年美国军用标准(mil-c-26074a)中，规定军用产品电镀前零件必须进行喷丸处理。1967年，美国工程师学会汇编并出版了《喷丸手册》。目前国内喷丸技术十分落后，许多单位是利用喷砂代替喷丸，强化效果较差。连杆作为柴油机的一个关键性零部件，提高连杆的抗疲劳性能及寿命，对柴油机的安全性能致关重要

技术实现要素：

本发明提供了一种连杆喷丸工艺，采用新的喷丸工艺，大大提高连杆的性能。

一种连杆喷丸工艺，包括以下步骤：

1)对连杆的大头孔和小头孔分别进行第一次喷丸，喷丸强度为0.35-0.40mma，覆盖率200％；

2)对连杆的大头孔和小头孔分别进行第二次喷丸，喷丸强度为0.20-0.25mma，覆盖率100％；

3)对连杆的齿形面进行喷丸，喷丸强度为0.20～0.25mma，覆盖率150％。

进一步的，所述步骤1)和步骤2)中丸粒型号为mi-330h，丸粒硬度55～62hrc；

步骤3)中丸粒型号为mi-110h，丸粒硬度55～62hrc。

进一步的，步骤1)中对连杆大头孔第一次喷丸强度为0.38mma，对连杆小头孔第一次喷丸强度为0.35mma；

步骤2)中对连杆大头孔第二次喷丸强度为0.23mma，对连杆小头孔第二次喷丸强度为0.23mma。

进一步的，步骤3)中对连杆齿形面的喷丸强度为0.22mma。

本发明的优点在于：通过采用全新的喷丸工艺，采用高效的工艺参数，即喷丸强度和喷丸覆盖率的精确要求，得到强化性能非常好的连杆。

附图说明

图1为连杆大头孔高强度试片喷丸(即第一次喷丸)实验图；

图2为连杆大头孔低强度试片喷丸(即第二次喷丸)实验图；

图3为连杆小头孔高强度试片喷丸(即第一次喷丸)实验图；

图4为连杆小头孔低强度试片喷丸(即第二次喷丸)实验图；

图5为连杆齿形面试片喷丸实验图；

图6为大头孔高强度喷丸覆盖率实验数据图；

图7为小头孔高强度喷丸覆盖率实验数据图；

图8为大头孔低强度喷丸覆盖率实验数据图；

图9为小头孔低强度喷丸覆盖率实验数据图；

图10为齿面喷丸覆盖率实验数据图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一种连杆喷丸工艺，包括以下步骤：

1)对连杆的大头孔和小头孔分别进行第一次喷丸，喷丸强度为0.35-0.40mma，覆盖率200％；

2)对连杆的大头孔和小头孔分别进行第二次喷丸，喷丸强度为0.20-0.25mma，覆盖率100％；

在步骤2)后，连杆的大、小孔喷丸后表面粗糙度ra为2～4um；

3)对连杆的齿形面进行喷丸，喷丸强度为0.20～0.25mma，覆盖率150％；

步骤3)后连杆的齿形面喷丸后的表面粗糙度为2～4um。

进一步的，所述步骤1)和步骤2)中丸粒型号为mi-330h，丸粒硬度55～62hrc；

步骤3)中丸粒型号为mi-110h，丸粒硬度55～62hrc。

进一步的，步骤1)中对连杆大头孔第一次喷丸强度为0.38mma，对连杆小头孔第一次喷丸强度为0.35mma；

步骤2)中对连杆大头孔第二次喷丸强度为0.23mma，对连杆小头孔第二次喷丸强度为0.23mma。

进一步的，步骤3)中对连杆齿形面的喷丸强度为0.22mma。

一、喷丸强度实验

如图1为连杆大头孔高强度试片喷丸(即第一次喷丸)实验图表：经过试验大头孔高强度喷丸饱和强度为0.38mma；

如图2为连杆大头孔低强度试片喷丸(即第二次喷丸)实验图表：经过试验大头孔低强度喷丸饱和强度为0.23mma；

如图3为连杆小头孔高强度试片喷丸(即第一次喷丸)实验图表：经过试验大头孔高强度喷丸饱和强度为0.35mma；

如图4为连杆小头孔低强度试片喷丸(即第二次喷丸)实验图表：经过试验大头孔低强度喷丸饱和强度为0.23mma；

如图5为连杆齿形面试片喷丸实验图表：经过试验小头孔低强度喷丸饱和强度为0.22mma。

二、喷丸覆盖率实验

1、大头孔高强度喷丸覆盖率测试

大头孔高强度喷丸强度的工艺参数，为压力3bar，流量10kg/min，对于连杆大头孔的喷丸只要通过试验找到机器人的移动速度，通过试验达到喷丸的覆盖率。喷枪移动轨迹：喷枪在圆孔中心位置，喷360°后前进15mm，再喷360°，直至零件喷完，每圈中间进给速度为100*100％，如图6为大头孔高强度喷丸覆盖率实验数据图；

由于喷丸轨迹一致，路程一样，喷丸速度与时间成反比。100％覆盖率时，速度共计7.5个30*100％速度，因为再喷100％覆盖率，总时间一致，速度为30*100％/7.5＝4*100％。

2、小头孔高强度喷丸覆盖率测试

小头孔高强度喷丸的工艺参数为压力1.5bar流量10kg/min，对于连杆小头孔的喷丸通过试验找到机器人的移动速度，即通过试验达到喷丸的覆盖率。喷枪移动轨迹：喷枪在圆孔中心位置，喷360°后前进15mm，再喷360°，直至零件喷完。每圈中间进给速度为100*100％，如图7为小头孔高强度喷丸覆盖率实验数据图，覆盖率测试时间一致，与大头孔高强度覆盖率喷丸测试数据一致。

3、大头孔低强度喷丸覆盖率测试

大头孔低强度喷丸强度的工艺参数，为压力1.5bar，流量10kg/min，对于连杆大头孔的喷丸只要通过试验找到机器人的移动速度，即通过试验达到喷丸的覆盖率。喷枪移动轨迹：喷枪在圆孔中心位置，喷360°后前进15mm，再喷360°，直至零件喷完。每圈中间进给速度为100*100％，如图8为大头孔低强度喷丸覆盖率实验数据图。

4、小头孔低强度喷丸覆盖率测试

小头孔低强度喷丸强度的工艺参数，即压力1.5bar，流量10kg/min，对于连杆小头孔的喷丸只要通过试验找到机器人的移动速度，即通过试验达到喷丸的覆盖率100％，如图9为小头孔低强度喷丸覆盖率实验数据图。

5、齿面喷丸覆盖率测试

齿形面喷丸强度的工艺参数，即压力3.8bar流量6kg/min，对于连杆小头孔的喷丸只要通过试验找到机器人的移动速度，即通过试验达到喷丸的覆盖率150％。喷枪移动轨迹为沿齿宽方向移动，共4段齿面，分两次进行喷丸，如图10为齿面喷丸覆盖率实验数据图。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。