王瑞國，王 彬，侯志堅(jiān)

（山東開泰拋丸機(jī)械有限公司，山東濱州 256217）

金屬材料工件在鑄造、鍛造和焊接成形加工后，其表面往往帶有殘留的型砂、氧化皮、焊渣等，并且存在殘余應(yīng)力，型砂、氧化皮、焊渣等硬度大，機(jī)械加工時(shí)刀具磨損嚴(yán)重，機(jī)械加工性降低；殘余應(yīng)力使工件機(jī)械加工后容易產(chǎn)生變形，精度保持性差，有些不需要機(jī)械加工的表面，如工程構(gòu)件、鋼管內(nèi)外壁等也要求露出工件基體的材質(zhì)，這樣表面涂漆附著力增大，可提高防銹效果。利用拋丸表面清理工藝可以去除零件毛坯的殘留的型砂、氧化皮、焊渣等，減小或消除內(nèi)應(yīng)力，有利于后續(xù)機(jī)械加工，或提高毛坯表面抗疲勞強(qiáng)度及耐腐蝕性。拋丸清理是指利用拋丸器將一定粒度的彈丸高速拋射到需要處理工件表面上，拋出的彈丸形成一定的扇型流束，直接沖擊需要清理的表面，使表面殘留物部脫落，從而達(dá)到表面清理的目的。在拋丸器中，電機(jī)驅(qū)動的拋丸輪在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生離心力和風(fēng)力，彈丸流入可以控制彈丸流量的進(jìn)丸管時(shí)，便被加速帶入高速回轉(zhuǎn)的分丸輪中，在離心力的作用下，彈丸由分丸輪窗口拋出進(jìn)入定向套，再經(jīng)由定向套窗口拋出，由高速旋轉(zhuǎn)的葉片接住，并沿葉片之長度方向不斷加速運(yùn)動直至拋出[1，2]。

1 QF3512K 型轉(zhuǎn)臺式拋丸清理機(jī)設(shè)計(jì)

1.1 QF3512K 型轉(zhuǎn)臺式拋丸清理機(jī)特點(diǎn)

QF3512K型轉(zhuǎn)臺式拋丸清理機(jī)是一種小型拋丸機(jī)，可用于重量小于0.5t、體積小于1200mm×400mm的中、小型鑄件、焊接件的外表面和內(nèi)腔進(jìn)行拋噴丸清理，每個(gè)循環(huán)10min～30min，彈丸循環(huán)量15t/h.

圖1為QF3512K型轉(zhuǎn)臺式拋丸清理機(jī)布局圖，圖2為清理室結(jié)構(gòu)圖。該設(shè)備主要由拋丸清理室、拋丸器總成、丸料循環(huán)凈化系統(tǒng)、旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺、除塵系統(tǒng)、氣控系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分組成。為防止彈丸反彈拋射室體，清理室內(nèi)壁掛有Mn13護(hù)板。拋丸清理室的頂部對稱分布2臺拋丸器，拋丸器的布置均經(jīng)過計(jì)算機(jī)仿真拋射后確定，使各種工件處于最佳拋射位置，獲得最佳清理效果。旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺位于清理室內(nèi)部，減速機(jī)構(gòu)帶動轉(zhuǎn)臺勻速轉(zhuǎn)動，工件放置在臺面上隨轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)，臺面材料為Mn13，并設(shè)有漏丸孔，防止彈丸在臺面上堆積。除塵系統(tǒng)采用二級除塵，粉塵首先經(jīng)沉降箱利用慣性進(jìn)行第一次沉降，再經(jīng)濾筒除塵器進(jìn)行過濾。電控系統(tǒng)設(shè)有自動/手動切換開關(guān)，可自動操作，設(shè)備各部件按預(yù)先編好的程序進(jìn)行順序運(yùn)行；也可手動控制，便于調(diào)試人員對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整。

圖1 QF3512K 型拋丸清理機(jī)布局圖

1.2 工作原理

機(jī)器工作時(shí)，先使除塵系統(tǒng)、分離器、提升機(jī)等依次開始運(yùn)行，在轉(zhuǎn)臺上裝載工件，工件重量不應(yīng)超過規(guī)定范圍，裝完工件后將清理室大門關(guān)閉鎖緊，啟動轉(zhuǎn)臺使之回轉(zhuǎn)。啟動拋丸器，將供丸閘門打開，彈丸流入拋丸器，高速拋出的彈丸形成扇形束，連續(xù)均勻地打擊在工件表面上，工件回轉(zhuǎn)同時(shí)接受彈丸擊打，至設(shè)定的清理時(shí)間時(shí)，供丸閘門自動關(guān)閉，拋丸機(jī)停止工作。此時(shí)可打開清理室門，翻轉(zhuǎn)工件，下個(gè)循環(huán)再清理與轉(zhuǎn)臺面接觸的表面。拋射到臺面的彈丸由小孔流到室體底部，再由斗式提升機(jī)提至分離器中，由磁選機(jī)進(jìn)行篩選，廢砂流出，干凈的彈丸由彈丸控制器閘門再進(jìn)入拋丸器拋打工件，進(jìn)入下一循環(huán)。

圖2 清理室結(jié)構(gòu)圖

2 使用效果

經(jīng)過使用證明，QF3512K型轉(zhuǎn)臺式拋丸清理機(jī)具備了以下優(yōu)點(diǎn)：

1）有效地清除鑄件、鍛件和焊接件表面殘留的型砂、氧化皮、焊渣等，毛坯表面干凈，有利于毛坯的外觀檢驗(yàn)和機(jī)械加工。

2）彈丸循環(huán)使用，丸、渣、砂、塵自動分離，無環(huán)境污染。

3）設(shè)備的綜合性能好，噪聲低，除塵效果好，改善了操作工的工作環(huán)境。

[1]張丹，張子達(dá)，徐越.新一代水平移動式拋丸機(jī)[J］.鑄造設(shè)備研究，2007（5）：24-27.

[2]余龍，張丹，張子達(dá).除塵裝置對水平移動式拋丸機(jī)工作效果影響[J］.鑄造設(shè)備研究，2007（6）：7-9.