薄钢板抛丸机抛丸后瓢曲浅析


这批9Ni钢质量要求高,特别是不平度要求2 mm/m,而且大多为6 mm钢板,由于无相关抛丸经验,一开始按照抛常规板的方法进行抛丸,上、下8个抛头电流均为60 A,辊道速度为4.5 m/min。抛丸后,钢板出现了锅底型瓢曲即两边向上翘且外侧瓢曲量较大。分析影响抛丸后板型的因素,基本判定为钢板上下表面受力不均导致,但不清楚是上面力大导致,还是下面力大导致。经过调大下抛头抛射速度,发现瓢曲变重,基本判定钢板下表受力较大,导致钢板向该方向拱。控制这种变形可以从影响抛打力的几个方面入手。
2抛打力影响因素分析
2.1抛丸机各个可调整参数含义
电机电流:抛丸机抛头电机工作电流,决定丸料抛射的线速度(60A相当于60m/s)
定向套方向:定向套开口的对应位置(如图一所示)决定单位面积上抛打的丸料量。
抛丸传输速度:需抛丸物料在抛丸机中行走速度,决定物件在抛丸机内抛丸的时间。
丸料大小:抛打适用介质(钢丸)直径(见表一)
图1 抛头结构图

表1 丸料规格直径对照表
2.2 影响抛打力因素分析
根据动量及动能计算公式mv=Ft (m为抛出物质量,v为抛出物速度,F为抛打力,t为作用时间),可判定影响冲击力的因素为


1) 抛头抛出丸料量,即m,随着抛头抛出的丸料量m的增加,抛打力F随之增大;
2) 抛出丸料速度,即v,随着抛头抛出的丸料速度v的增加,抛打力F随之增大;
另外,定向套方向不正确,将导致单位面积上抛打的丸料速度不均匀,从而影响到抛打力的均匀性。
3调整措施
3.1 降低下抛头丸料量
由于抛丸机电机为变频调速,根据负载大小自己调整速度,即随着M增加,v也跟着增大,随着m减少,v也跟着降低;将上抛头(1#2#3#4#)调整到75m/s,下抛头(5#6#7#8#)调整到50m/s,此时板型已有明显好转,但靠外侧钢板边部依然变形较大。然后继续将外侧下方抛头丸料量降低,调整到35m/s时,抛丸后钢板下表质量变得较差。说明单一调整抛出的丸料量,无法彻底解决问题。

3.2 调整定向套方向
原始定向套方向为55°,45°,45°,60°,55°,45°,45°,60°以下是调试具体方案
由于我厂抛丸机为3500mm抛丸机,故第一次准备了一块宽3030mm,厂11000mm,厚度12mm且表面轻微锈蚀的钢板,钢板进行抛丸时,先单独开1#5#抛头,2m后开2#6#,4m后开3#7#,6m后开4#8#;钢板抛丸后在钢板上画出每个抛头抛丸面积,观察重叠面积,可以看出1#抛头抛射面较宽(如图2所示)
图2 抛丸后抛射面示意图
于是将1#抛头抛射角度由60°调整到45°,调整后,为了更清楚的看清每个抛头的抛打面,准备两块与第一次一样的钢板,每组抛头各抛打5m,钢板抛丸后在钢板上画出每个抛头抛丸面积,观察重叠面积;
可以看出1#抛头抛射面发生了变化(如图3所示),通过此次调整后,重新抛丸6mm钢板,上抛头75m/s,下抛头50m/s,辊道速度4。5m/min。钢板边部变形量明显好转,但边部依然微微上翘,无法满足质量要求。
图3 调整后抛射面示意图
3.3 问题分析及解决措施

通过以上两步调整认识到,只有调整下丸料流量后,丸料动量确定下来了,则冲击力也已确定;此时如果增加抛打面积,则钢板单位面积手里将降低,即受力将更加均匀,版型质量将更好控制。于是又进行了第三部调试。
直接抛丸6mm厚钢板,因抛丸后钢板主要是靠外侧边部上翘,故将下方5#6#定向套方向全部调整到60°,抛丸速度由6m/min,5m/min,4m/min,3m/min逐渐降低,来观察板型的变化;调整角度后,6mm钢板抛丸未见明显瓢曲(如图4所示)
图4 抛丸前后钢板板型图片对照 经过对影响抛打力几个因素的分析及调整,较终定下满足抛丸质量的抛丸机的各个技术参数(根据定向套磨损情况进行定期调整),如表2所示:对于抛丸速度,为保证抛丸质量,应小于6m/min;
表2 调整后抛丸机参数表
4 丸料选用与添加
丸料的选用与添加规则:推荐选用规格S460(过大,表面粗糙度较大,过小磨损快,造成过度浪费),在生产及设备运行正常情况下,按每班10-20包添加,这样丸料仓内丸料大小配置较合理,抛丸后钢板表面质量较高。
5 结论
1、抛丸速度、丸料大小、抛丸电流决定了抛丸后钢板的表面质量的好坏。
2、薄规格钢板抛丸中,决定板型主要在于上下抛丸力旳均匀性,定向套的方向决定抛丸力的均匀性。
3、合理配置好抛丸机各个参数是决定抛丸后钢板质量的关键所在。