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行业新闻
影响抛丸机处理铸件表面质量的因素有哪些?

发布者:ming  时间:2021-04-25 11:28:23

抛丸机广泛用于铸件的自动表面处理和精加工。在抛丸工艺中,抛丸流是由抛丸涡轮产生并成形的,涡轮组成了一个动力和动力系统,该系统包括一个分丸轮,一个定向套和一个装有叶片的叶轮体。抛丸处理过的表面的质量取决于抛丸机的实际设计和运行参数,而相关参数的值与抛丸器部件的几何形状及其与分离器系统的集成程度有关。从料斗开始,通过螺旋输送,进行抛丸处理,分离受污染的磨料混合物,再到其循环再利用,抛丸介质的循环成为生产线的综合因素。磨料的质量差和磨料混合物的纯度不足,是造成抛丸效果低下的原因。但是,大多数从业者未能完全认识到在工业条件下对抛丸工艺进行正确诊断的重要性。经常会误解主要机器部件和磨料的磨损以及抛丸处理过的表面的质量,因此需要在综合方法框架内考虑该抛丸过程中涉及的所有因素。本文试图制定可用的测试方法并将其应用到工业条件下的工程实践中。测试方法如下:


1.抛丸技术的介绍  铸造产品制造的最后阶段涉及铸件的表面处理和精加工,以去除铸模和型芯混合物的残留物,以获得所需的表面质量和状况。在表面处理方法中,机械方法似乎很普遍,尤其是研磨(或抛丸)方法。它们的主要优势包括能耗低,处理过的表面质量高,过程自动化的潜力大,使用由更耐用的材料制成的抛丸清理单元,工作安全性和环保特性。


在抛丸工艺中,会产生具有所需动能的磨料流,并将其推到要处理的表面上。磨料流是金属屑的混合物,是一个动态可变的系统,涉及一个集中和分散的区域,抛丸流结构中特定区域的实际比例强烈影响抛丸清理效率。集中区域越大,该过程越有效。抛丸处理效率的其他决定因素包括:满足抛丸机理设计的标准,必须满足特定工艺要求的清洁剂性能,


 抛射流的最佳形状,包括其几何,动力学和动力学参数,抛射流撞击治疗场表面的方向。这些因素决定了抛丸处理铸件的表面质量。由于抛丸工艺最复杂,因此进行了广泛的研究和分析研究,以优化系统组件的工艺和机械参数,并确定抛丸工艺中涉及的关键现象。特别重要的是过程参数的测量和评估方法,因为这对于确保过程的良好效率是必不可少的。 


2.抛丸机的机构特性 抛丸机的结构和运行参数与抛丸作业的效率密切相关。抛丸涉及的基本过程是磨料的循环,假定为非均质混合物形式。这种异质性与以下因素有关:各种类型的磨料(例如,与处理表面分离的金属屑和废料)的组成,粒料的形状和大小以及特定粒度级分的比例。混合物循环的不均匀性还与流经抛丸处理单元特定元件的磨料的几何形状,运动动力学和动力学行为有关。


磨料的循环涉及两个阶段。第一阶段从位于抛丸机最高位置的料斗开始。料斗具有两个功能:它容纳所需量的磨料,以确保过程的连续性,并充当定量给料单元,通过重力通过管道装置的作用将抛丸供应给抛丸器。计量过程中的特征参数是抛丸器的数量,它决定了抛丸量及其流向涡轮的动力。此时,磨料混合物中包含回收的磨料,这些磨料经过纯化以去除岩心和砂子混合物的碎屑,以及依次添加的新磨料,以填充至所需量。添加新鲜粒料进一步有助于晶粒尺寸的均匀性,从而改善了加工性能。回收磨料的纯度是主要要求,除了必须首先将磨料在分离器中分离。最典型的选择是使用磁选分离器。磨料循环的另一阶段涉及其流向分离转子的过程。在运行要求的范围内,应精确控制磨料的流速,以使其充满整个转子体积。该要求由进料管的圆形出口的横截面与分离转子的圆形内部横截面之间的关系表示。在转子中,致密的研磨剂柱被分成几小批,通过料斗导向抛丸叶片。气流由在转子圆柱体侧壁上切开的矩形缝隙分开。在现有的转子解决方案中,插槽的数量从8到12不等。大多数从业人员建议使用8个插槽选项。分离转子和分丸轮形成运动学对。定向套的主要功能是将一定剂量的磨料供应到抛丸转子的叶片上。进料在转子内部开始形成磨料流的位置进行。就其设计而言,定向套是具有指定壁厚的圆柱体,其中切出了一个矩形槽。槽的尺寸(长度,宽度和厚度由外部半径和内部半径之差得出)构成其体积,该体积控制通过分离转子输送的磨料的质量流量。


迪砂抛丸机进行的测试表明,最佳的缝隙长度是分离转子中两个缝隙的宽度与这两个缝隙之间的壁的宽度之和。应满足该要求,以确保分离转子和定向套之间的磨料流连续。保持这种连续性,直到磨料流与叶片表面接触为止。就操作要求而言,定向套位置至关重要。它由插槽相对于水平面的倾斜角定义。该角度的值确定了在离心力的作用下喷射的磨料的动态行为。测试结果表明,最佳的动态效果是在20度角处实现的。磨料的受控循环线中最后阶段的关键机构是带有叶片的抛丸转子。在涡轮叶片上,抛丸形成沿叶片长度流动的气流。根据分离转子和定向套的实际布置,在叶片的宽度和长度上,流动的气流将大致均匀。抛丸流一离开叶片,就通过调节轮来控制其方向,同时其形状在宽度和长度上都发生变化,从而形成一定范围的抛丸流。注入料流的浓度改变,导致形成浓缩的和分散的料流,其沿着浓缩料流的外周布置。抛丸处理的效率与浓缩流的流动强度有关。在抛丸循环的第二阶段,我们得到了沙子和模压混合物的混合物。为了使砂子可以再循环(第1阶段),要求首先将模制混合物与砂子分离。这可以通过机械分离方法(例如筛选)或电磁或气动方法来完成。这些方法的组合提供了很好的效果。分离系统包括:连续地从污染物中分离出沙子,去除压碎的碎粒以稳定粒度分布,去除颗粒物。分离效率的关键指标是:混合料中的粒状污染物,允许的污染物含量不超过1%,分离性能:分离出的污染物量(千克/分钟)。


加工效率,要处理的表面的质量和状况,抛丸流的控制和有效的抛丸区域。无论实际的机器设计和工艺参数如何,磨料介质的类型也起着主要作用。丸粒的形式和材料直接影响处理过程的质量和效率,以及机器部件的磨损。铸造工程中的大多数抛丸处理系统都使用圆形或锋利的金属抛丸形式的磨料,这些颗粒的粒度可变,耐磨损,高弹性且具有特定的硬度。所用铸件的选择取决于铸造技术,表面质量要求和待处理铸件的种类。 


3.对机器的服务状况的调查在方法论的背景下,对系统的服务状况的调查应包括以下过程:流程准备,组织和管理活动,系统的运行和维护(如果所有机制都具有潜力)以设计的方式利用,评估系统运行情况,包括对所有机制和整个爆破过程的性能进行测试。过程操作的结构中包含的过程与预测的生产能力紧密相关。管理过程结合了成功运行系统所需的决策和报告活动。报告应包括在抛丸机中发生的所有现象和事件,以及组织活动。决策过程涉及与处理和传输与系统操作的评估有关的所有数据有关的所有事件。尤其重要的是系统操作,这里理解为机器的使用,操作和维护。机器使用适用于能够执行抛丸清理操作的高效机器。机器的操作和维护过程适用于故障机器或显示出某些机械故障的机器。该过程的主要目的是执行指定的任务,或者维护或恢复完全可用性的条件。系统运行情况调查可能涉及单个机器,机器组或整个工作场所。扩展了单个机器的测试程序,该程序应包括:机器的选择(例如抛丸机),评估其服务参数,耐用性,可靠性,使用其生产能力的程度,效率,机器操作的控制,使用和维护强度,经济分析。


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