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抛丸机简介及其技术应用

发布时间:2014-8-26      阅读人次:464次

慧聪表面处理网:抛丸机(Shot Blasting Machine),利用抛丸器抛出的高速弹丸清理或强化铸件表面的铸造设备。抛丸机能同时对铸件进行落砂﹑除芯和清理。
    金属表面机械处理技术(六)——抛(喷)丸清理机篇
    用压缩空气将钢丸或玻璃丸喷到零件上,以去除氧化皮及其他污物的工艺过程叫喷丸。也可将钢铁丸送至高速旋转的圆盘上,利用离心力的作用,使高速抛出的钢丸撞击零件表面,达到光饰的目的,这种工艺叫抛丸。这两种工艺都能使零件表面产生压应力,而且没有含硅粉末,对环境污染小。他们的主要用途如下:①使零件表面产生压应力,可提高它们的疲劳强度及抗拉应力腐蚀的能力;②对扭曲的薄壁零件进行校正;③代替一般的冷、热成型工艺,对大型薄壁铝制零件进行成型加工,不仅可避免零件表面有残余拉应力,而且可获得对零件有利的压应力。应注意的是:经喷丸或抛丸处理过的零件的使用温度不能太高,否则压应力在高温下会自动消失,因而失去预期的效果。它们的使用温度由零件的材质决定,对于一般钢铁零件约为260~290℃,铝制零件只有170℃。
    1.1 钢丸的种类
    (1)钢铁丸
    钢铁丸的硬度一般是HRC40~50,加工硬金属,可将硬度提高到HRC57~62。它们的韧性较好,使用寿命是铸铁丸的几倍,应用广泛。
    (2)铸铁丸
    铸铁丸的硬度为HRC58~65,很脆,非常容易破碎,寿命短,应用不广泛。主要用于要求喷丸强度很高的地方。
    (3)玻璃丸
    玻璃丸的硬度比前两种丸低,主要用于不锈钢、钛、铝、镁及其他不允许铁质污染的情况。也可在钢铁喷丸后作第二次处理时用,以除去铁质污染,并降低零件表面的粗糙度。
    1.2 抛(喷)丸工艺
    若零件经过抛(喷)丸处理后,要求表面有足够的压应力层,必须使零件表面都受到抛(喷)丸的均匀的冲击,即有足够的覆盖率,没有被喷丸冲击的表面尽量少。由于检查覆盖率不仅困难,而且很难做出定量的判断,故常采用控制喷丸强度的办法来获得要求的压应力值。
    目前大都按美国SAE标准J442所述用Almen弧高计测量喷丸强度。Almen弧高计采用厚度为0.8㎜、1.3㎜或2.4㎜标准尺寸的1070冷轧钢(相当于我国的70号碳素钢),其硬度为HRC44~50,将试样固定在专用夹具上,对它进行抛(喷)丸处理,然后用弧高计测量弯曲了的钢条试样的弧高,即可测得相应的抛(喷)丸强度。
    影响抛(喷)丸强度的主要因素如下。
    ①抛(喷)丸大小抛(喷)丸越大,冲击动能越大,抛(喷)丸强度也越大,但抛(喷)丸的覆盖率降低。因此,在保证抛(喷)丸强度的同时,应尽量选用较小的抛(喷)丸。此外,喷丸尺寸还受零件形状限制。当零件上有沟槽时,抛(喷)丸直径应小于沟槽内圆半径的一半。抛(喷)丸粒度常在6~50目之间选用。
    ②抛(喷)丸的硬度当抛(喷)丸硬度比零件硬度高时,它的硬度值的变化不影响抛(喷)丸强度;当抛(喷)丸比零件软时,若抛(喷)丸硬度值降低,抛(喷)丸强度也降低。
    ③抛(喷)丸速度抛(喷)丸速度增加时,抛(喷)丸强度也增加,但速度过高时,抛(喷)丸破损量增加。
    ④喷(抛)射角度抛(喷)丸射流与待喷表面垂直时,抛(喷)丸强度最高,因此一般都应保持在这种状态下进行抛(喷)丸处理。若受零件的形状限制,必须用小角度喷丸时,应适当加大喷丸尺寸与速度。
    ⑤抛(喷)丸的破碎量抛(喷)丸破片的动能低,破碎了的抛(喷)丸越多,喷丸强度降低,而且不规则的碎丸会划伤零件表面,因此应经常清除碎丸,保证喷(抛)丸完整率大于85%。抛(喷)丸设备基本相同,只需采用一些辅助装置来更严格的控制抛(喷)丸过程。
    台车式抛喷丸落砂清理机
    用途是将开箱后的铸件冷却到30℃以下放到台车上利用大抛丸量高速旋转的抛丸器将弹丸加速到80米/秒左右的速度,抛射到铸件表面上,清理不到的内腔可用喷枪补充清理,清理下的型芯砂,由于受到高速弹丸的打击,再经分离和除尘而得到再生,磁选后仍可使用。本机适用5吨以下的铸件落砂清理及锻件,结构件,热处理和强化。
    还有履带式,滚筒式、吊钩式等类型的抛丸机,用途类似,以适应各种工艺的要求。
    工作原理
    将工件放入橡胶履带滚筒中,操作人员按下“运行”按钮,抛丸室门气动关闭,抛丸清理开始,履带向前运行,工件不断地进行翻滚,高效强力抛丸器将抛丸高速抛射到正在翻滚的工件表面上,工件可完全均匀地得到清理。钢丸通过履带上的溜孔流入螺旋输送机,再将钢丸输送到斗式提升机,经斗式提升机提升到分离器,被分离后存储待用。抛丸结束后,抛丸室门自动开启,履带反转,将工件卸出。
    应用范围
    压铸件、精密铸件、精密锻件等的清理、光饰。去除热处理件、铸件、锻件的表面氧化皮。弹簧的强化。紧固件除锈和前处理。
    1、采用高效直联强力抛丸器,传递效率高,抛丸量大。
    2、高效风选分离器、丸砂分离率大于99%。
    3、弹丸覆盖均匀,无抛丸死角。
    4、耐磨件使用寿命长,更换迅速。
    5、设备低噪声运行。
    6、电气采用继电器(或PLC)控制,控制柜、声光报警装置,PC采用三菱品牌,主要原器件采用西门子合资品牌操作简单、可靠。