噴砂抛丸機軸容易斷怎麼辦?　　連續通過式抛丸機堵件卡件問題研究及改善，我來為大家科普一下關于噴砂抛丸機軸容易斷怎麼辦?下面希望有你要的答案，我們一起來看看吧!

噴砂抛丸機軸容易斷怎麼辦

　　連續通過式抛丸機堵件卡件問題研究及改善

　　摘 要：在采用GF連續式抛丸機清理和去除曲軸、凸輪軸等鑄件表面黏附的砂子和鐵鏽的過程中，卡件和堵件問題是高頻率發生問題，嚴重影響着生産效率并存在安全隐患。本文通過研究抛丸機和小件分件機結構原理，優化和改進鑄件排氣系統和澆注系統等結構有效地改善了抛丸機堵件和卡件問題，可為國内同行提供借鑒。

　　我公司采用兩箱濕砂型大批量鑄造的方式生産曲軸、凸輪軸等汽車鑄造零部件産品，後續清理工位采用 GF 連續通過式抛丸機将鑄件表面黏附的砂子或鐵鏽清除幹淨，并在抛丸機前面工位設置分件機分離鑄件和澆注系統。連續通過式抛丸機的優點是生産效率高，清理小型鑄件表面幹淨徹底，缺點是由于其結構的原因，易造成堵件、卡件問題。

　　近兩年，随着公司曲軸和凸輪軸等小件産品産量的激增，鑄造車間設備老化磨損嚴重，連續式抛丸機卡件和堵件問題頻繁發生，停機時間長達40min~1 h不等，嚴重影響了生産效率，一旦發生卡件和堵件問題，人員需要進入抛丸機排查和清除存在安全隐患，問題亟待解決。

　　1、連續通過式抛丸機和曲軸凸輪軸分件機結構及原理圖：

　　圖 1 為我廠小件線的工藝流程簡圖。

　　圖1 小件造型線工藝流程簡圖

　　圖 2 是我公司小件清理主要設備和工具。

　　圖2 小件清理線主要設備和工具

　　1.1、小件清理線 GF 連續通過式抛丸機結構及原理圖：

　　1.1.1、連續通過式的結構：

　　采用型号為 DT14-650 連續抛丸機将曲軸、凸輪軸鑄件表面黏附的砂子或鐵鏽清除幹淨，其工作流程如圖 3 所示：

　　圖3 連續式抛丸機設備結構及工作流程簡圖

　　1.1.2、連續通過式抛丸機的工作流程及重要參數：

　　鑄件通過振動給料器進入抛丸室，抛丸室頂部有高速鋼丸抛出，打到抛丸室内的鑄件上，将其表面砂子打掉。同時，通過抛丸室的不斷擺動帶動鑄件翻滾，使鑄件各部位均能被鋼丸抛幹淨。抛丸後的鑄件通過振動卸料器離開抛丸機。

　　設備主要參數：

　　a)允許通過的鑄件較大尺寸：長×寬×高：680 mm×500 mm×350 mm;

　　b)允許通過的鑄件較大重量：150 kg;

　　c)抛頭尺寸及數量：φ500 mm，6 個;

　　d)抛頭速度：2 600 r/min;

　　e)鋼丸通過速度：2 700 kg/min;

　　f)允許通過的鑄件較高溫度：150 ℃;

　　g)鋼丸直徑：φ1.4 mm;

　　h)抛丸能力：14 t/h.

　　1.2、小件清理線曲軸、凸輪軸分件機結構及工作原理：

　　1.2.1、分件機結構：

　　分件機用于将鑄件的内澆道、出氣端同鑄件分離，并将長澆道分開，其結構如圖4 所示。

　　圖 4 小件清理線曲軸、凸輪軸分件機結構

　　1.2.2、設備工作流程和主要參數：

　　将分件機的分離爪放進鑄件與澆冒口之間，按住操縱器上的前進鍵，在液壓缸的推動下，分離爪張開，将内澆道或出氣端同鑄件分離;分件完畢後按住操縱器上的後退鍵，分離爪閉合，完成一次循環。

　　設備主要參數：

　　液壓缸壓力：700kg/cm2;輸出：10.4l/55kg/cm2;1.9 l/700 kg/cm2.

　　分離爪産生的力：推力：350 kN;拉力：240 kN.

　　2、抛丸機堵件卡件原因分析：

　　連續通過式抛丸機堵件卡件主要分為以下幾種原因：

　　1)由于跑火和分型面結合不嚴等原因造成的細鐵片及型闆上設置的排氣片進入鐵水後形成細長鐵片，卡在抛丸機鱗闆孔洞内，造成曲軸、凸輪軸等鑄件被插在孔洞内的排氣片鐵片卡住無法繼續再前進堵在抛丸機内部形成堵件;排氣片進鐵水的原因分析見圖 5 魚骨圖分析，圖 6 為曲軸和凸輪軸型闆上的排氣片進入鐵水卡在抛丸機鱗闆孔内形成堵件;

　　2)抛丸機内鱗闆上孔洞磨損變大，鑄件上狹小的溢流冒口易堵塞在孔洞内(如圖7 所示);

　　3)澆注系統設計不合理，過長和過大容易堵塞在抛丸機内(如圖8 所示)。

　　3、抛丸機堵件卡件應對措施：

　　3.1、排氣片跑鐵水改善：

　　針對排氣片跑鐵水形成的堵件和卡件主要采用了三種措施進行改進。

　　3.1.1、型闆上排氣片結構改進：

　　圖9，圖10 為兩側的排氣片及排氣片在砂型上

　　圖5 廢型跑火和排氣片跑鐵水原因分析

　　圖 6 曲軸和凸輪軸型闆上的排氣片進入鐵水卡在抛丸機鱗闆孔内形成堵件..圖 7 抛丸機鱗闆上的孔磨損後卡上了鑄件的狹小部位形成卡件

　　圖8長而大的澆注系統在抛丸機内形成堵件

　　的情況，從圖10 可以看出一旦上下砂箱合模不嚴或者砂箱邊緣砂型疏松，本來不該進入鐵水隻是用于排掉澆注後氣體的排氣片内進入了鐵水，形成細長鐵片進入抛丸機内形成堵件和卡件，圖 11，圖 12 為排氣片改進方法，如圖 11 所示：排氣片靠近鑄件前端縮短 1 mm~2 mm，端部形狀修為半圓形，保持防壓環和排氣道間距離能夠≥5 mm.兩側排氣片修改方法如圖 12，靠近螺栓處的排氣道從對齊溢流冒口處前端部位加工掉并用鉚釘固定住;其餘靠近模塊處的排氣道部分增加拔模斜度打磨成梯形(30°)，靠近模塊端部鉚釘部分排氣道長度去除，重新用鉚釘固定。

　　圖 9 排氣片在型闆上的分布情況 圖 10 排氣片造型後在砂形上的分布情況

　　3.1.2、型闆上螺釘結構改進：

　　圖11 排氣片靠近鑄件端部縮短1mm~2mm

　　圖 12 兩側排氣片改進方法

　　把 30 mm 厚度的上下型闆四個角的凸起螺栓更改為頭部直徑 φ20 mm 沉頭螺釘，防止砂箱四個角因螺釘凸起造型時此處砂型疏松造成跑火加劇邊緣排氣片跑鐵水的情況發生，見圖 13 型闆上螺釘結構的改進。

　　圖13 型闆上螺釘結構改進

　　3.1.3、型闆托框上銷套結構改進：

　　經過長期觀察發現，在造型過程中型闆托框和砂箱配合過程中圓銷側易下不到位形成墊箱。改進前型闆托框上圓定位銷導向長度為 25 mm，圓定位銷直徑φ38 mm，如圖4 所示，銷套容易下不到位形成墊箱，易造成跑火和排氣片跑鐵水。改進後縮短定位部分長度，延長導向長度至 45 mm，圓定位銷直徑為φ38 mm，增加銷套間的配合間隙，從而防止分型面跑火和排氣片内走鐵水。圖 15 為更改後定位圓銷結構和相關尺寸。

　　3.1.4、驗證方法：

　　圖14 更改前定位圓銷結構和相關尺寸更改後定位圓銷結構和相關尺寸

　　圖15型闆托框上銷套結構改進

　　通過起模和合箱檢驗發現：合箱嚴實，砂型完整，改進後砂箱邊角無疏松，排氣片跑鐵水和砂箱跑火現象消除。我廠為大批量生産，因為改進排氣結構可能引起曲軸批量氣孔問題，為此，在改進前采用了 MAGMA 凝固模拟軟件模拟了各型腔氣壓情況，分析此處改進後出現氣孔缺陷的區域，見圖16，通過凝固模拟發現 1# 和 4# 模腔型腔裡的氣體壓力<130 kPa，型腔排氣通暢，沒有憋氣，排氣片即使不與大氣貫通也不會形成氣孔，排氣片更改和取消不會造成氣孔的風險。2#，3#模腔型腔裡的氣體壓力>130 kPa，排氣片更改和取消可能有造成批量氣孔的風險。

　　3.2、抛丸機方面的改進：

　　針對抛丸機内鱗闆上孔磨損過大，造成曲軸、凸輪軸等鑄件被插在孔洞内形成堵件的問題，通過減小鱗闆孔洞大小、更換新的鱗闆和相應易插入鱗闆空洞内的鑄件及澆注系統部位适度增加尺寸來進行了有效解決。

　　3.3、曲軸澆注系統分件結構改進：

　　圖16 MAGMA 凝固模拟軟件模拟型腔氣壓分布情況

　　如圖 17 所示，改進前的橫澆道為長平直結構，小件分件機分件困難，為避免其在抛丸機内形成堵件需要專門把長的澆注系統(見圖 1 改進前澆注系統)從輸送鱗闆和抛丸機内勾選出來，抛丸後找外部廠家進行澆注系統破碎後才能放進熔化爐前料坑中形成回爐料，該過程需要消耗很大的成本。

　　通過計算澆注系統各截面積比率，把曲軸下模位置較長的橫澆道進行了改進。改進點有 3 處見圖17b)圖所示：①增加 3 個分件卡塊方便分件機分離爪插入進行分件;②原來的澆道更改為堤壩式使橫澆道在減少厚度的情況下截面積不改變;③堤壩較底部增設 R3 的斷口(左右兩側各一個)形成斷裂源使分件機分件時更容易，且不易形成分件時崩件。針對改進同樣采用了 MAGMA 凝固模拟軟件判斷是否會引起氣孔等缺陷出現，模拟結果顯示改進後澆注系統的充型和凝固過程正常，無形成氣孔和縮孔等缺陷的風險，通過實際生産後發現改進後澆注系統很容易被分件成功，鑄件質量未受到影響，成功消除了由澆注系統造成的堵件問題，并且澆注系統可以成功被分件機分成幾段(見圖 18 所示)，不再需要委外進行破碎，大大節省了費用。

　　圖17 曲軸澆注系統分件結構改進

　　圖18 改進後澆注系統易于被分開成小塊，不易在抛丸機内形成堵件

　　4、結論：

　　1)通過改進型闆上排氣片結構、螺釘連接結構，型闆托框上銷套結構來徹底消除排氣片跑鐵水形成的抛丸機堵件問題。

　　2)通過改進抛丸機内部鱗闆結構和更換新的鱗闆來解決GF連續式抛丸機的卡件問題。

　　3)通過改進曲軸鑄件的澆注系統的分件結構來解決由澆注系統造成的堵件問題。通過上述改進徹底消除了 GF 連續式抛丸機堵件卡件問題，達到了消除安全隐患，有效地降本增效的目的，并取得了良好的經濟效益。

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