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薄鋼板拋丸機拋丸后瓢曲淺析

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摘 要: 針對薄規格鋼板拋丸機拋丸瓢曲的現狀,通過對拋丸機各參數調整,判斷出影響拋丸后鋼板板型及表面質量因素,得出生產薄規格鋼板較佳工藝參數,保證了薄規格鋼板拋丸生產的質量
關鍵詞:拋丸機 電流 拋射面 定向套 丸料

引言
我廠拋丸機建于2011年2月份,設備制造廠家為德國公司,拋丸機投用的主要目的是鋼板表面除銹,為鋼板的后續熱處理做準備。為打開銷售思路,提升產品層次,至2012年8月份,該條生產線又增加了在線噴涂烤漆設備,自投用以來,拋丸生產主要針對8mm以上的中厚板進行拋丸生產。2013年8月份,拋丸機生產了成批量的9NI鋼噴涂板,拉開了薄規格鋼板拋丸的序幕,但生產初始即遇到了拋丸后鋼板瓢曲的難題,我廠技術人員對此開展了一系列調試研究工作。
1現狀分析
這批9Ni鋼質量要求高,特別是不平度要求2 mm/m,而且大多為6 mm鋼板,由于無相關拋丸經驗,一開始按照拋常規板的方法進行拋丸,上、下8個拋頭電流均為60 A,輥道速度為4.5 m/min。拋丸后,鋼板出現了鍋底型瓢曲即兩邊向上翹且外側瓢曲量較大。分析影響拋丸后板型的因素,基本判定為鋼板上下表面受力不均導致,但不清楚是上面力大導致,還是下面力大導致。經過調大下拋頭拋射速度,發現瓢曲變重,基本判定鋼板下表受力較大,導致鋼板向該方向拱。控制這種變形可以從影響拋打力的幾個方面入手。
2拋打力影響因素分析
2.1拋丸機各個可調整參數含義
電機電流:拋丸機拋頭電機工作電流,決定丸料拋射的線速度(60A相當于60m/s)
定向套方向:定向套開口的對應位置(如圖一所示)決定單位面積上拋打的丸料量。
拋丸傳輸速度:需拋丸物料在拋丸機中行走速度,決定物件在拋丸機內拋丸的時間。
丸料大小:拋打適用介質(鋼丸)直徑(見表一) 圖1 拋頭結構圖
圖1 拋頭結構圖
 丸料規格直徑對照表
表1 丸料規格直徑對照表
2.2 影響拋打力因素分析
根據動量及動能計算公式mv=Ft (m為拋出物質量,v為拋出物速度,F為拋打力,t為作用時間),可判定影響沖擊力的因素為


1) 拋頭拋出丸料量,即m,隨著拋頭拋出的丸料量m的增加,拋打力F隨之增大;
2) 拋出丸料速度,即v,隨著拋頭拋出的丸料速度v的增加,拋打力F隨之增大;
另外,定向套方向不正確,將導致單位面積上拋打的丸料速度不均勻,從而影響到拋打力的均勻性。
3調整措施
3.1 降低下拋頭丸料量
由于拋丸機電機為變頻調速,根據負載大小自己調整速度,即隨著M增加,v也跟著增大,隨著m減少,v也跟著降低;將上拋頭(1#2#3#4#)調整到75m/s,下拋頭(5#6#7#8#)調整到50m/s,此時板型已有明顯好轉,但靠外側鋼板邊部依然變形較大。然后繼續將外側下方拋頭丸料量降低,調整到35m/s時,拋丸后鋼板下表質量變得較差。說明單一調整拋出的丸料量,無法徹底解決問題。

3.2 調整定向套方向
原始定向套方向為55°,45°,45°,60°,55°,45°,45°,60°以下是調試具體方案
由于我廠拋丸機為3500mm拋丸機,故第一次準備了一塊寬3030mm,廠11000mm,厚度12mm且表面輕微銹蝕的鋼板,鋼板進行拋丸時,先單獨開1#5#拋頭,2m后開2#6#,4m后開3#7#,6m后開4#8#;鋼板拋丸后在鋼板上畫出每個拋頭拋丸面積,觀察重疊面積,可以看出1#拋頭拋射面較寬(如圖2所示) 拋丸后拋射面示意圖
圖2 拋丸后拋射面示意圖
于是將1#拋頭拋射角度由60°調整到45°,調整后,為了更清楚的看清每個拋頭的拋打面,準備兩塊與第一次一樣的鋼板,每組拋頭各拋打5m,鋼板拋丸后在鋼板上畫出每個拋頭拋丸面積,觀察重疊面積;
可以看出1#拋頭拋射面發生了變化(如圖3所示),通過此次調整后,重新拋丸6mm鋼板,上拋頭75m/s,下拋頭50m/s,輥道速度4。5m/min。鋼板邊部變形量明顯好轉,但邊部依然微微上翹,無法滿足質量要求。 調整后拋射面示意圖
圖3 調整后拋射面示意圖
3.3 問題分析及解決措施

通過以上兩步調整認識到,只有調整下丸料流量后,丸料動量確定下來了,則沖擊力也已確定;此時如果增加拋打面積,則鋼板單位面積手里將降低,即受力將更加均勻,版型質量將更好控制。于是又進行了第三部調試。
直接拋丸6mm厚鋼板,因拋丸后鋼板主要是靠外側邊部上翹,故將下方5#6#定向套方向全部調整到60°,拋丸速度由6m/min,5m/min,4m/min,3m/min逐漸降低,來觀察板型的變化;調整角度后,6mm鋼板拋丸未見明顯瓢曲(如圖4所示) 拋丸前后鋼板板型圖片對照
圖4 拋丸前后鋼板板型圖片對照經過對影響拋打力幾個因素的分析及調整,較終定下滿足拋丸質量的拋丸機的各個技術參數(根據定向套磨損情況進行定期調整),如表2所示:對于拋丸速度,為保證拋丸質量,應小于6m/min; 調整后拋丸機參數表
表2 調整后拋丸機參數表
4 丸料選用與添加
丸料的選用與添加規則:推薦選用規格S460(過大,表面粗糙度較大,過小磨損快,造成過度浪費),在生產及設備運行正常情況下,按每班10-20包添加,這樣丸料倉內丸料大小配置較合理,拋丸后鋼板表面質量較高。
5 結論
1、拋丸速度、丸料大小、拋丸電流決定了拋丸后鋼板的表面質量的好壞。
2、薄規格鋼板拋丸中,決定板型主要在于上下拋丸力旳均勻性,定向套的方向決定拋丸力的均勻性。
3、合理配置好拋丸機各個參數是決定拋丸后鋼板質量的關鍵所在。

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