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抛丸工件-转轨道式自动抛丸机设计2022-11-29

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本文围绕抛丸、工件、清理、吊钩、表面、丸料、设备、抛丸机、结构、卸料等有关词展开编写的关于转轨道式自动抛丸机设计的抛丸工件相关文章,仅供大家了解学习。

旋转式自动抛丸机设计摘要:抛丸清洗机利用抛丸清洗技术对工件进行清洗,以达到清洗和强化工件的目的。
根据挂钩清洁器抛丸的组成和工作原理,可以发现抛丸机无法连续清洁工件。
利用这一特性,吊钩式抛丸清洗机可以通过改进吊钩轨迹来连续循环清洗工件,从而提高抛丸清洗机的自动化程度。
本课题主要采用跟踪测绘、观察分析、理论计算、改进修理的设计方法,以丸料循环系统为主线,运用上述设计思路,使设备既符合理论又符合实际可行的条件和环境。
论述了抛丸高铬铸铁耐磨件复合壳体精密铸造技术的特点和生产抛丸机耐磨件的优势,并从抛丸机机械公司100t复合壳体精密铸造生产线的角度分析了复合壳体精密铸造技术的生产工艺和操作特点。
利用光学电子显微镜和洛氏硬度计分析了高铬铸铁耐磨零件的显微组织和力学性能,并分析了不同热处理方法对其显微组织和硬度的影响。
本文以实际问题为背景,对抛丸自动清理机进行了深入的研究和大量的对比分析,总结了各种配套设备对整体工作效果的各种影响,并进行了详细的理论计算,对抛丸机的研究具有一定的参考价值
关键词:抛丸机函数;工作原理:结构;抛丸设备;分隔符;运载装置;高铬铸铁耐磨件:复合材料型壳熔模铸造:显微组织第一章引言第一章引言1.1表面清理技术概述及抛丸机 1.1.1表面清理技术表面清理设备是用来清除工件表面的氧化物和粘结剂,使工件达到一定的表面质量要求。
主要分为两大类:干洗设备和湿洗设备。
一般在潮湿状态下清洗的湿式清洗设备,无法去除表面的氧化物,也无法使表面达到一定的清洁度和粗糙度。而且环境污染问题多,投资大,一般在特定条件下选择。
而干洗设备由于具有机械切割功能和工件表面塑性变形的影响而被广泛使用,因此它不仅能去除工件表面的粘结剂和氧化物,而且能使工件表面达到一定的表面质量要求,污染少,投资低[L]
干洗是指在干燥、无液体的状态下清洗工件,是去除铸件和钢结合件表面铁锈、氧化皮和残留型砂的主要方法。
根据清洗机理,可分为非研磨性清洗和研磨性清洗。
无磨料清洗是通过相互刮擦和摩擦来清洗工件表面。
为了增强清洗效果,经常在工件中加入一些星铁。
这种方法主要用于不怕碰撞,单件质量小于50至100g的小型铸件的清理作业[2]
磨料清洗是利用高速飞行的丸料冲击切割工件表面,达到清洗的目的。
这种方法可以适应各种材料、重量和尺寸的工件,因此是主要的干洗方法[3l]
根据使丸料产生速度的方法,有两种磨料清理:抛丸清理和抛丸清理。
抛丸清理以压缩空气为动力,使丸料加速;抛丸清洗是利用离心力使丸料加速。
抛丸是机械表面处理工艺的名称。类似的工艺包括喷砂和喷丸。
抛丸的原理是利用高速旋转的丸料头将钢丸加速到一定的速度,然后将高速钢丸流抛向待清理的工件表面,去除工件表面的粘砂、氧化皮和细小飞边毛刺,获得一定的表面粗糙度[41],使工件变得美观,或使工件的焊接拉应力变为压应力,延长工件的使用寿命。
通过提高工件表面的粗糙度,也提高了用于工件后续涂漆的漆膜的附着力。
抛丸这种工艺几乎应用于机械的所有领域,如造船、汽车零件、飞机零件、枪炮坦克表面、桥梁、钢结构、玻璃、钢板型材、管道内外壁防腐甚至路面[51
喷丸的特点是:(1)可以任意使用金属或非金属丸料,以满足清理工件表面的不同要求。
(2)清洗灵活性大,复杂工件内外表面和管件内壁容易清洗,设备可以移动到超大工件附近,不受场地限制。
(3)设备结构简单,整机投资低;易损件少,维护成本低。
(4)必须配备大功率的空压站,在同样的清洗效果下会消耗更多的能量。
另外,清洗后的表面容易再次受潮生锈。
(5)清洗效率低,操作人员多,劳动强度大。
与抛丸清理相比,抛丸清理具有以下特点:(1)清理效率高,成本低,操作人员少。
易于实现机械化,适合大批量生产(2)无压缩空气的加速丸料,无需设置大功率空压站,清洗后的表面无湿气。
(3)灵活性差,受场地限制。
清洗工件有一定的盲目性,容易在工件内表面产生盲点。
(4)设备结构复杂,易损件多,尤其是叶片等部件磨损快,维修时间长,费用高。
(5)一般情况下,不应使用轻小型。
当钢铁表面受到丸料冲击时,会发生表面强化现象,较大时疲劳强度可提高50%左右,较大时耐腐蚀性可提高一倍,表面硬度也会提高。
钢表面受丸料冲击后,焊缝内应力可消除,表面粗糙度可增加,材料中的裂纹可显露出来。
下表列出了清洗前后不同材料的疲劳强度增加值抛丸
表1.1材料的疲劳强度提高值抛丸 抛丸具有操作简单、能耗低、效率高、适用范围广等优点。是金属材料表面改性的有效方法,是一种发展前景无限、应用空间广阔的表面处理技术。
近年来,在抛丸领域出现了粒子撞击、粒子镶嵌涂层、高能和超声波抛丸等新技术
研究表明,它们在提高表面光洁度、降低摩擦系数、提高耐磨性、延长使用寿命、简化渗氮工艺等方面具有优异的特性[6]。
抛丸现在的清洁方法是世界上比较经济可靠的。
抛丸与其他清洗技术相比,清洗技术具有以下优点:(1)提高机械产品和金属构件的抗疲劳性能;(2)消除应力集中。
(3)延长其使用寿命。
(4)优化工件的表面加工状态。
(5)提高清洗效率。
(6)降低清洁工作的劳动强度。
(7)减少环境污染。
对材料表面进行喷丸处理,可以使材料表面产生冷硬层和表面残余压应力,从而提高承载能力,延长使用寿命[8]。
1.1.2 抛丸清洗设备的类型根据被清洗工件的运输方式,抛丸清洗设备有多种类型[9],如翻滚式、转盘式、卡车式、传送带式、悬挂式、组合式等。
滚压设备是将工件放置在有操作空间的室壁上,移动的室壁带动工件滚压;转盘设备是将工件放在转盘上,随着转盘的转动,改变工件被清洗的位置;台车式设备是将工件放置在可移动的台车式承载装置上,使工件做平动或平动加转动的运动;输送带式设备是将工件放置在水平输送装置上,工件做平移运动或同时旋转运动;悬挂设备是指将工件悬挂在连续的水平输送装置上,工件在移动的同时平移或旋转,或移动到一定位置后才旋转;组合包括吊链、小车组合、行车、小车组合等。
抛丸生产线由进料系统、输送系统、抛丸清洗、丸料回收、喷漆、烘干、卸料系统、漆雾处理和粉尘处理组成[101
1.1.3抛丸清洗机的发展历史及展望。70年代初,第一台机械离心抛丸机主要用于喷砂,它的出现标志着抛丸机的核心部件散弹枪正式诞生。
20世纪初,美国生产了冷硬钢丸,金属丸的出现不仅使喷砂技术迅速发展,还产生了金属表面的喷丸强化技术。
接着在1929年,美国人齐美尔将喷丸技术应用于弹簧的表面强化,取得了良好的表面清洁效果。
30-20世纪70年代末,随着喷丸清理和喷丸强化技术的迅速发展,喷丸机械的研究立即进入了一个新的发展阶段,由此喷丸机械的研究迅速发展起来。
目前喷丸设备的技术主要是机械离心和气动,干湿结合,通用和专用并重[L]
100多年前,世界上制造出第一台抛丸设备,其主要用途是去除各种金属或非金属表面的杂质和氧化皮,提高工件的表面粗糙度。
经过一个多世纪的发展,抛丸清洗技术和设备已经比较成熟,其应用也不局限于各种重工业工厂。
随着美国Blastrac公司世界上第一台水平移动式抛丸清洗设备的诞生,抛丸清洗的应用领域迅速扩展到船舶甲板的金属表面处理和混凝土表面的涂层处理,从而导致了该行业标准的制定和施工方法的规范[LLJ
随着美国latric抛丸处治设备的不断完善和技术成熟,抛丸处治技术和设备已进入欧美发达国家的道路养护、桥梁建设、机场维护等领域。
国内抛丸处理的应用和技术发展远远落后于欧美,只有少数机械加工项目使用抛丸处理技术,而在高速公路、市政道路、混凝土桥梁等大多数非机械行业很少使用。
1.2选题概述1.2.1选题背景和意义目前,随着技术的成熟和发展,清洗设备已经逐渐摆脱铸造机械其范围不仅应用于铸造行业,还应用于公路路面、港口、造船、钢铁冶炼、铁路机车、车体、底盘、航空航天和军事领域如飞机机翼、尾翼、军用工件等。、工程机械、塔机等桥梁工程、公路跨江跨海钢结构桥梁、电气设备制造、道路两侧护栏、暖气片、液化气。
国内机械制造业竞争激烈,抛丸机市场竞争不断升温*
抛丸机制造业是典型的制造业。作为机械工业不可或缺的一员,为工业生产加工提供各种机械设备和器材。
产业转移是推动中国机械工业发展的重要因素。由于中国机械行业拥有较为完整的设计制造产业链,且具有人力综合、原材料成本低等优势,近年来海外机械制造向中国转移,体现在机械产品进出口额的快速增加。
在这种良好的氛围下,抛丸机制造加工业一直备受青睐。
抛丸清洁机和很多发明一样,源于~自然现象。它利用机械离心原理,将磨料高速射出,冲击工件表面,使表面氧化皮、锈层、粘砂或杂质剥落,或使其表面变形,产生压应力。
用于表面抛丸或抛丸清理和强化的设备和装置类型基本相同,但其适用范围和技术要求不同。
在国外,如美国、德国、日本、法国等。铸件、压铸件和锻件的表面清洁是应用较多的行业,其次是钢板、H型钢、线材和各种钢材的清洁[131
抛丸清洗设备抛丸机的关键部件是抛丸装置,从诞生至今已有一百多年的历史,拥有完整的理论体系和各种类型的抛丸装置产品[L4]。
但是,抛丸清洗技术在国内很少使用。
目前在国内,抛丸机青岛机械公司,山东的山东大学、济南大学等都在做这方面的研究。
在国内,抛丸机机械还是一个新兴的行业,应用前景广阔,而在国外,抛丸机机械的技术已经相当成熟。
这项研究的目的是为未来的设计创新打下良好的基础,赶上国外的技术,为中国的制造业做出贡献。
1.2.2选题目前常用的抛丸清理机有吊钩抛丸机、辊道抛丸机、履带抛丸机、悬链线抛丸机等。
随着我国经济的快速发展,制造业水平的大幅提高,以及人们对高精尖产品的不断需求,一种结构紧凑、效率高、噪音污染小、成套性能好、自动化程度高的清洗设备的出现迫在眉睫。
目前清洗行业适合清洗小型铸件、锻件、冲压件、齿轮、弹簧等零件的设备还很少。
这次和抛丸机机械公司的合作就是设计这样一套设备。
预期设备具有以下特点:使用寿命长,结构简单;分离效果好,生产率高;彻底改变工人的工作环境,使粉尘排放浓度低于国家标准;明显减少零件的碰撞损伤和对环境的噪音污染;清洗和卸载自动化可以降低工人的劳动强度。
传统的吊钩式抛丸清洗机无法实现工件的循环进给。为提高生产效率,实现工业生产自动化,对吊钩式抛丸清洗机进行了改进,并与机械公司合作设计制造了旋转轨道自动抛丸机。
在此抛丸机操作中,准备工作完成后,机器将正常运行。此时工件会快速进入抛丸腔室,吊钩旋转机构与吊钩啮合并移动,带动工件旋转,供丸闸门打开开始清洗。同时,操作者将在上部卸载站装载和卸载工件,当给定时间到时,药丸供应阀将关闭。
吊钩旋转机构上的链条与吊钩上的链轮分离,腔室内的工件被送出抛丸腔室。同时,预备工位上的工件快速进入抛丸腔室,重复上述动作清洗其他工件,从而抛丸机可以实现自动化。
根据工作原理,为实现工件的循环进给,可将挂钩改为圆形轨道,或将抛丸腔室由正方形改为近似圆形,使工件循环运动,实现抛丸的自动清洗。不同的强化清洗方式可以达到不同的效果,所以如何高效、快速、方便、灵活的达到强化清洗的标准才是重中之重。本课题的内容是通过对不同强化清理方法的预算分析,找出一种更经济适用的方案,经过分析设计,实现旋转轨道自动抛丸机。旋转轨道自动抛丸机是吊钩式抛丸机的改进形式。选择这个题目,对于了解国内制造业和机械设计的未来发展很有帮助。
抛丸机可实现以下特点:(1)世界上第四代大抛丸容积、高抛射速度的悬臂离心抛丸装置,提高了清洗效率,达到了满意的清洗质量。
(2)模拟抛射图(包括确定抛丸设备的型号、数量和空间布置位置等。)且抛丸机的所有图纸均采用计算机辅助设计(CAD)绘制,抛丸器件的选择和布置更加合理。
提高了丸料的利用率和劳动生产率,保证了清洗效果,减少了腔体护板的磨损。
(3)配有lo挂钩,并配有工件检测装置,达到挂钩有工件要扔,没有工件要扔目的,满足自动化操作的要求。
(4)清洗室内热区由高铬铸铁制成。与以前的橡胶板保护相比,使用寿命大大延长,而且外形美观,更换方便。是目前抛丸清洗设备中较好的房体保护板,使用寿命可达两年以上(每年300个工作日,每天连续工作8小时)。
(5)分离器采用美国Penn公司BE型全帘分离器技术,分离效果好。
(6)设备结构紧凑,占地面积小;电控系统配有故障检测装置,如果设备某一部分出现故障,可以自动报警;丸料控制系统采用抛丸机机械有限公司专利技术,电磁控制,简单可靠。
综上所述,本课题通过各种参数计算和结构改造,zui终实现了稳定高效的集约化清洗。1.2.3本课题内容:本课题在吊钩式抛丸机的基础上,改进了悬链线输送机构,使工件能够连续循环进给。同时,为了配合工件的自动循环,对吊钩式抛丸清洗机的抛丸清理室、球团循环净化系统、吊钩旋转机构、除尘系统和控制系统的结构进行了改造。从结构上实现了抛丸清洗的自动化,并对抛丸装置和螺旋输送机的相关参数进行了优化计算。同时,还计算了高铬含量。
通过本课题的研究,制作了自动化程度高、生产效率高的抛丸清洗机,也为后续的自动化抛丸清洗机的生产研究提供了理论和实物参考。
目前这个抛丸机正在抛丸机机械公司量产。确定第二章自动化抛丸机的设计方案和工艺流程21自动化抛丸机的方案。[/k0/]常见的实现自动化的方式有以下三种[16]:第一种方案是鼓式/[抛丸
间歇作业时,小直径滚筒采用人工装卸工件,大直径滚筒配备机械化设备装卸工件。
该型连续用于批量生产,装卸可连续进行。第二种方案是间歇操作抛丸清洗,如图2.2所示,用于清洗怕碰撞的中小型工件。易于实现机械化装卸,生产效率高于转鼓。
其浇注运行装置由两个圆形端板和一个封闭轨道组成。
铸件可以通过履带反向旋转进行卸料,装卸机械的方案三是悬链线抛丸清理,如图2.3所示,适用于中小型工件的批量生产。
生产效率高,易于形成连续自动化生产线。
体积大,结构复杂。
图2.1滚筒式抛丸清洗图2-2间歇运行图2.3吊链抛丸清洗综上所述,本项目设计的自动抛丸机回转轨道采用方案三。
根据预期的设计目标,要求设备具有结构紧凑、高效、低污染等特点。,适用于大批量生产零件的抛丸清洗。该方案装卸自动化,大大降低了操作人员的劳动强度,能够满足自动化生产设备的基本标准,改善了工人的工作环境。
2.2吊钩式抛丸机的结构及工艺流程2.2.1吊钩式抛丸机吊钩式抛丸清洗机的结构主要由抛丸清洗间、气动开关门、抛丸装置总成、球团循环清洗系统、悬链线输送机等组成。
广泛应用于工程机械、铸造和汽车工厂。
1.抛丸清洗间:抛丸清洗间的侧壁是大功率抛丸装置总成,保证对待清洗工件的全面抛丸清洗。房间内衬防护板采用优质进口MNL2防护板,通过计算机三维动态模拟抛丸装置的布置。所有的安排
在照顾到所有待清洗工件的基础上,尽可能减少丸料的空抛,从而大大提高丸料的利用率,减少清洗间防护板的磨损。
清理房间顶部挂钩行走槽采用护板和多层耐磨橡胶板,底层采用抗冲击聚氨酯板密封,顶部尼龙刷形成迷宫式密封带,防止丸料弹到房间外。
同时抛丸室的进出口用弹性钢耐磨橡胶板密封。
在腔室的底部,有一个药丸收集斗,它们都装有多孔筛板,以筛选药丸。只有合格的药丸才会落入料斗回收,大块的物料会落在筛板上,定期人工清理,使药丸循环系统和抛丸装置得到安全有效的保护。所有多孔筛板均覆盖有由ZGMNL3制成的现浇板进行保护。
2.抛丸装置总成:抛丸装置总成由抛丸装置、电机等组成。
一般有2-4套抛丸装置,抛丸装置引进国外技术,抛丸量大,易损件耐磨性高。
其易损件采用高铬钢,耐磨性高。具有以下优点[18]: (1)效率高:特殊分丸轮结构,比能量抛丸可达16.5 ke/min kW。
(2)叶片快速组装和拆卸。
(3)采用单盘叶轮,稳定性好,集中抛射面积,均匀抛丸
(4) 抛丸叶片、分丸轮、定向套等。设备中采用高铬耐磨材料经特殊热处理工艺制成,使叶片重量差控制在5g以内,大大降低了设备运行时的噪音,延长了易损件的寿命。
(5)外形美观,结构精巧,制造维修方便,噪音低。
(6)在抛丸设备上安装限位装置:打开抛丸设备顶盖进行维修时,设备无法启动,保护了维修人员的安全。
3.磨料净化:净化器采用传统的可调幕帘系统,选择性筛分系统(振动筛)的应用要求对磨料进行更精确的分类。
4.螺旋输送机/提升机:输送带和提升机通常很大,完全密封,由齿轮电机驱动。
提升料斗的材料为球墨铸铁,具有很高的耐磨性。
5.挂钩:抛丸机挂钩的运动由齿轮电机驱动,产生的传动力直接作用在挂钩上。
被提升的工件移动到直接暴露于刀片抛出的磨料的位置,工件抛丸实际上被清洗。
吊架的旋转和前进速度由变频器[191]控制
6.除尘系统:结构紧凑,排气系统采用脉冲射流筒式滤芯,污染物排放和安全工作符合标准。
Hook 抛丸机适用范围:1。铸件的清砂和zui终清理抛丸,特别适合那些容易破碎和碰撞的人;2.锻件除锈和工件表面强化。
3.工件表面的除锈、打毛和清洗
4.工件表面强化
5.塑料零件去毛刺
2.2.2当吊钩式抛丸机工艺流程抛丸机工作时,由抛丸装置抛出的丸料和砂子通过橡胶轨道上的小孔流入底部的钢网筛,由螺旋输送机送入提升机,由提升机带入分离机进行分离。灰尘被风机吸入除尘器过滤,洁净的空气排入大气,装上布袋。使用过程中可定期清理,废砂从废口流出或可回收。喷砂混合物通过回收管被回收到腔体内,然后被分离器分离后再次使用。干净的丸料通过电磁丸料供应门进入抛丸装置的工件[20]。
2.3回转轨道自动抛丸机的工艺流程及工作原理2.3.1回转轨道自动抛丸机的结构通过以上分析发现,吊钩式抛丸清洗机*一开始在结构上无法实现自动化生产,没有办法适应当前工业自动化的快速发展。同时,其易磨损部件采用高锰材料或高铬钢。
为此,设计了一种具有旋转轨道的自动抛丸清洗机,并在吊钩式抛丸机的基础上对其结构进行了改进,实现了抛丸清洗的自动化。
旋转式自动抛丸清理机为钩式清理机,由抛丸清理室、提升机、分离器、螺旋输送机、抛丸装置总成、抛射控制系统、钩轨道、钩系统、旋转装置、基础、除尘系统和电气控制部分组成。
2.3.2工艺流程转轨自动抛丸机是一种特殊的自动化设备,其具体工作流程如下:分步装零件抛丸清洗、分步卸零件、装零件。
工艺流程图见上图。
工件在吊具的提升下进入抛丸清洗间。进入抛丸清洗区后,吊链自动停止,工件在旋转机构的带动下旋转。同时抛丸装置清洁工件抛丸。清洗完成后,喷丸控制器停止喷丸供应,工件在吊链输送系统的驱动下被送出。
图2.4工艺流程2.3.3工作原理本产品由PLC控制。
操作准备工作完成后,机器进行正常生产。
此时,工件快速进入抛丸腔室,吊钩旋转机构与吊钩啮合并运行,带动工件旋转,打开供丸闸门,开始清洗工作。同时,操作员在上部卸载站装载和卸载工件。给定时间结束后,药丸供应阀关闭,并且抛丸设备始终打开。这个清洗过程就完成了。
吊钩旋转机构上的链条与吊钩上的链轮分离,腔室内的工件送出抛丸腔室,而准备工位上的工件快速进入抛丸腔室,重复上述动作清洗其他工件。
2.4本章概述l .本章主要比较几种常用的抛丸机自动化方案,选择适合不同抛丸机的不同方案,达到抛丸机清洗不同类型工件,实现自动化的目的。
2.分析了吊钩式抛丸机机的结构特点和工作方式,找出了吊钩式抛丸机的优点,以及设计中存在的不足。
3.根据工业自动化的需要,提出了回转轨道自动抛丸机设计的工作流程和工作原理,并根据这一工作原理进行了自动抛丸机设计的研究。

公司借鉴国内外厂家的产品性能和生产经验,开发了抛丸机清理系列产品,主要生产喷砂房、钢管外壁抛丸机、钢管内壁喷砂机、转台式抛丸机、悬链步进式抛丸机、钢板抛丸机、吊钩式抛丸机、履带式抛丸机、台车式抛丸机、辊道式抛丸机、悬链式抛丸机、大型铸件抛丸机、钢瓶外壁清理机、带钢线材抛丸清理机、钢板型材清理喷漆烘干线、树脂砂生产线、粘土砂处理、喷砂机、除尘设备等100余种产品。我们技术设计所积累的经验使我们能够为用户就近提供需要的解决方案。公司利用技术为工业制造商,铸造厂和金属加工企业提供服务,解决他们的特殊要求。


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