汽车连杆抛丸强化清理机的开发与应用

随着我国公路运输的不断发达和汽车工业的发展壮大，对汽车各零部件的质量要求不断提高，原先通过转台式或悬链式抛丸清理机对连杆进行强化已无法满足生产率和表面强化质量的要求，研制一种一次性对连杆进行抛丸强化的先进设备已成为必然。公司通过多次试验和改进，我已成功地研制出连杆抛丸强化清理设备，它通过将无数高速运动的弹丸流抛射到连杆表面，从而清理掉连杆表面的氧化物及其表面附属物，并通过使其表面产生塑性变形而有效地提高了连杆的高周期疲劳强度。

１主要技术规格
（１）适用于强化连杆的规格：
（长Ｘ宽×高）５ｍ１０２０ｍ￣２ｍｍ×４ｍ０ｍ１００ｍ４０ｍｘ６ｍｍｘ０多类连６ｍｍ杆。
（２）生产率：３００件／。ｈ１身．床
（３）抛丸强化质量：抛丸强度要抛抛求连杆杆部用Ａ型Ａｍｅｌｎ试片测得的弧高值不小于５Ａ，丸覆盖率１０５弹０％。
（４）除尘系统：风量２００／。２０ｍ３ｈ
（５）压缩空气：消耗量２７ｈ．ｍＹ；压力０５０６ａ．－．ＭＰ。
（６）装机总功率：１２Ｗ。约７ｋ

图１ＱＧＬ６汽车连杆抛丸强化清理机外型图
２ｊ件输送装置．二３抛丸器总成．４振筛旋５提升机．６分离器．７除尘系统．８抛丸室９．弹丸分配系统１．０自转装置１＿１螺旋输送器ｌ．台２平１．３工件卸料机构１４螺旋输送器ｌ．５工件上料机构Ｉ．系统Ｉ．系统Ｉ．６气控７电控８地基
２连杆抛丸强化清理机的组成及结构特点

连杆抛丸强化清理机主要由抛丸强化清理室、密封室、工件输送装置、升机、离器、旋输送器、提分螺抛丸器总成、工件ｔ下料机构、ｚ白转装置、提升机平台、供丸系统、地基、尘系统、除电气控制部分等部件组成如图ｌ所示。

２１抛丸强化室 


抛丸清理室主要由钢板、槽钢焊接而成，证有保足够的刚度和强度。具有对连杆进行抛丸强化的密封、敞的操作空间。为防止弹丸直接抛射室体外框宽架，抛丸室上均装有组合式耐磨铸铁（锰钢）或衬板，抛丸室底部装有耐磨铸铁格栅板，以防止弹丸打击漏斗及螺旋输送机。辅助室体内壁衬有耐磨橡胶护板。

２．２密封室
．为防ｌ弹丸飞溅和粉尘外溢，抛丸强化室前后卜在各设辅助密封室体一个，并在密封室进出口处各设了多道橡胶密封帘及尼龙丝密封帘，有效的防止了弹丸飞出室外。丸的空抛，从而较大限度地提高了弹丸利用率，

２．３

本机采用２个夹紧小车将连杆夹紧自转并通过链条带动小车运动转换工位以实现对连杆进行抛丸强化清理。７对小车在轨道上运行，３由链条连接成为闭合圆环，轮流通过６个抛丸强化工位。工件在抛丸区域自转，３每组小车为一个节拍，小车组采用步进通过方式通过。运行速度变频可调 采用补偿装置减小链条磨损对定位精度的影响。小车端部的夹具采用耐磨材料，以提高寿命。

２．４自转装置．

白转装置主要由摆线针轮减速机、链轮、链条等组成。本机采用特制宽链条驱动小车上的链轮，从而带动工件自转。
２．５加、卸料装置
它主要由气缸、支架、拨轮等组成。它驱动夹紧小车的弹簧压缩，实现自动卸料和人工上料后的自动夹紧。 

２．６抛丸器 

抛丸器是本机的关键部件，对清理强化质量及使用寿命、维护都有很大影响。本机采用曲线叶片抛丸器，主要有叶轮、主轴、主轴承座、丸轮、向套、分定防护板、传动机构等组成。为适用各种连杆的抛丸处理，根据计算机三维动态模拟，丸器在工件长度方向平行布置，抛在确保强化质量的前提下，可能发挥抛丸效能，量减少弹尽尽减少了对清理室内防护板的磨损。

２．７螺旋输送机。 
螺旋输送器由摆线针轮减速机、螺旋轴、输送罩、 带座轴承等组成，是一种标准的丸砂水平输送设备， 是抛丸机弹丸循环系统的重要组成部分。本部件的整 根螺旋轴采用焊后加工工艺保证了同轴度，螺旋叶片采用16MN材料，其内外圆均经特殊工艺进行加工后拉伸而成，节距、外圆尺寸均十分精确，提高了使用寿命。 

２．８斗式提升机
斗式提升机由摆线针轮减速机、上下滚筒、输送胶带、料斗、闭料筒和涨紧装置等组成。封提升机罩壳采用折弯成型焊接结构，上面设有检修门，可维修及更换提升料斗。打开下罩壳上的门盖，以维修下部可传动，排除其底部弹丸堵塞。其进料口与螺旋输送器 相连，出料口与分离器相连。
 本机采用平皮带传动，工作时，固定在输送胶带 上的料斗将提升机底部的丸料刮起，然后在提升机电 机的驱动下，将丸料送至提升机顶部，较后靠离心重 力方式落料，将丸料输入丸砂分离器。
 为了保证工作时输送胶带不打滑，滚筒被制作成 鼠笼型，这样既提高了提升胶带与带轮间的磨擦力， 避免了老式光皮带轮的打滑现象，又降低了提升皮带 的预紧力，延长了提升胶带的使用寿命。为了避免系 统不稳定造成提升机下部堵塞，在罩壳下部按皮带料 斗运动轨迹作成圆弧形。同时提升机设有一套张紧装 置。当皮带松驰时，通过调节提升机上部两侧的调整 螺栓，可以张紧皮带。提升机的下部轴上装有脉冲轮， 可检测跟踪提升机的工作状态，一旦出现提升机转不 动等故障，可及时将信号反馈至ＰＬＣ处理，保证设备的安全运转。

２．９分离器

２．１０通风除尘系统
 本机除尘系统采用二*除尘，一*惯性除尘器， 二*布袋除尘器，布袋除尘器采用机械回转反吹布袋 除尘器，通过计算选定的抽风量确保了设备运行时处 于负压状态下工作，工作时产生的粉尘不向室体外 使飘溢，从而使设备周围的粉尘浓度不大于２ｇｍ，ｍ／。除 尘效率达９９．５％以上，达到了国家规定的环保要求。 

２．１１电控系统 
该系统使用日本ＯＭＲ０Ｎ 公司生产的可编程序控制器控制，工件的步进采用自本富士公司生产的交流 变频器控制，在控制系统中还采用了转速检测元件， 当弹丸循环系统的某一部件运转出现异常时，控制系统将自动分类采取措施。 电控系统有手动和自动两种方式，工作运行状 有况的动态显示、故障诊断及报警功能，有抛丸循环计 时及抛丸器工作累加计时并显示功能。统具有良好 系的互锁、自锁及安全保护措施，必要的地方均设 急停按钮，以确保设备和人身安全。

 ３ＱＬ Ｇ６连杆抛丸强化清理机工作过程
 设备工作时，在上料区域由人工将汽车连杆放在 上料架上，然后上料架自动将连杆送到夹紧小车处， ２个夹紧小车将连杆夹紧自转并通过链条带动小车运 动转换工位进入抛丸强化工位，抛丸器工作对连杆进 行强化，强化完毕夹紧小车将连杆带出抛丸室， 在卸料区由卸料机构自动将连杆卸下，实现一个节拍，７ ３对小车在轨道上步进运行，由链条连接成为闭合圆 环，轮流通过６抛丸强化工位。个 各种连杆通过抛射区抛丸强化后，工件表面的弹 丸覆盖率达到１０，０％强化过程中工件杆部（指大小头 内孔中心线之问的部分）不受任何遮挡，工装夹具对 工件大头的遮挡面积小于２％对小头的遮挡面积小 ０，于１％Ｏ；强化后工件表面露出金属本色且无色差，同 时通过抛丸处理消除了应力集中，提高了金属构件的 抗疲劳性能。 

４结束语 
（１）本设备解决了对汽车连杆的一次性抛丸强化，其主要技术性能达到了国内强化清理设备先进的 水平。 
（２）设备功率消耗较低，能效果较好。室外 本节分离器由摆线针轮减速器、螺旋输送器、调隙板、 挡料活板、分离极板、过滤筛等组成。 提升机卸下的丸尘混合物由螺旋输送器均匀布 料，丸尘混合物在分离区内分离，细灰及废料进入料 斗，弹丸及块状物在过滤筛上分离后，合格弹丸进入 丸料仓供抛丸器继续使用，块状物定期从过滤筛上清 除。 粉尘排放浓度小于２ｇｍ，达到了国家规定的环保 ｍ／。指标。 
（３）该设备通过用户的连续使用，技术性能稳定，设备故障率较低，使用可靠，能够满足用户大批量 连续生产的要求。