一种异型材表面抛丸的方法与流程

本发明涉及一种异型材表面抛丸的方法，属于机械加工领域。

背景技术：

抛丸器利用高速弹丸流束对旋转的外壁进行抛丸清理，清除型材外表面氧化层与附着物，使之获得均匀精细的洁净表面，显露钢管基材色。

辊道为v型辊道连续输送自动旋转前进的结构模式，主要利用抛丸器高速弹丸流束连续集中抛向旋转移动的外周表，所产生的动能击碎并清除氧化皮及其附着物，使钢管外表见母材的效果，并达到成品表面光洁度和成品清洁指标。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种异型材表面抛丸的方法，通过改变抛丸器内部投射角度，扩大投射面区域，对于横截面复杂的异型材达到均匀完善的抛丸效果。具体是一种可以提高现有设备的利用率，达到清理异型材表面效率的抛丸方法，使用普通抛丸机对横截面复杂、无法在辊道上自转、前进的异型材进行表面清理作业。

异型材表面清洁的工艺步骤是：异型材锯切头尾→计算→焊接→重心测试→平面滚动测试→抛丸→锯切支撑管→清洁。

本发明提供了一种异型材表面抛丸的方法，包括以下内容：

（1）选择抛丸：

抛丸机外表面处理异型材选型使用钢丸，呈圆珠状，流动性好，有利于机内循环，在加工时能够保证对铸件表面进行高效率和高覆盖的表面处理，能够掩盖工件表面上的缺陷。

钢丸规格选取s170,最大几何尺寸为0.5mm。

（2）设计支撑管：

在异型材两端分别设置左、右支撑管，左、右支撑管对称设置，其结构、重量相同。

支撑管内径与异型材的内接圆直径相等。

运行过程中，支撑管承受的重量为t1+0.5t；其中，t为异型材重量，t1为单侧支撑管重量。

左、右支撑管的长度相等，分别为异型材长度的一半。

抛丸机辊道托辊辊间距为支撑管长度的一半。

异型钢材通过前后以焊接方式前后支撑安置钢管使其可以达到在辊道上前进的目标。在实际过程与现场条件结合，中间部位的异形钢材重量全部均匀增加在前后额外布置的钢管自重上，同步考虑辊间间距是否可是使前后分置的钢管在辊道表面前进不会发生栽入的情况。前后增加的钢管在辊道当中的实际重量发生变化，重量变化为自重和异型材重量1/2的总和。尺寸选取不当，辊道电机减速机将发生过载烧毁的情况。增加范围是钢管的长度为异型材标准的1倍。

（3）抛丸器角度调整

抛丸器对固定方向的流量通过提升机对料斗增加钢丸使其在要求范围内波动，不可超出抛丸器配套电机的额定电流。抛丸器在任意一个单位时间之内，抛丸量在一平面基准内可以看作是一个矩形。异型材表面存在凹凸，实际等价面积超过矩形以外，为保证抛丸效果，需要是其抛丸覆盖面增大，可以使表面有很好的一致性。抛丸器通用模式为线性排布，三台为1组，实际存在抛丸投射面的交叉为保证覆盖面的完整不存在遗漏。

抛丸器由于线性排布，投射面为水平正弦曲线扭曲覆盖方式，h型钢存在凹面，为保证投射面的曲面覆盖性，调节抛丸器的导向套角度，由顺时针倾斜15度位置调整至逆时针对应位置，投射面的范围扩大，使其可以完整覆盖表面。15度为准确位置，超出范围将会使投射面与水平面出现夹角，对抛丸器内部的护板产生过量磨损，钢丸击打抛丸器护板，无法将钢丸投射到异型材表面。

（4）焊接方式

支撑管与异型材连接部位安置铝板；

（5）重心测试

在水平面利用两个垂直水平仪检测；

（6）滚动测试

手工在水平面滚动10米，平滑无阻尼，前后往复两次，每次10分钟；

（7）操作过程当中钢丸装机量为3吨，辊道变频器输出功率调整为30~50%；

（8）切头尾

使用带锯机作业，防止产生毛刺；

（9）清洁

酸洗浸泡15-20min,对表面做后处理。

本发明的有益效果：

（1）提高现有设备的利用率，达到清理异型材表面效率的抛丸方法，使用普通抛丸机对横截面复杂，无法在辊道上自转，前进的异型材进行表面清理作业。

（2）通过改变抛丸器内部投射角度，扩大投射面区域，对于横截面复杂的异型材达到均匀完善的抛丸效果。

（3）属于机械制造行业传动设计、机械加工行业，适用于h型钢、t型钢、l型钢等各种型材，具体可以使特殊截面形状的异型材在辊道上可以旋转前进，抛丸器可以完全对表面进行处理。

附图说明

图1为原有的抛丸器的导向套角度示意图。

图2为本发明改造后的抛丸器的导向套角度示意图。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

以h型钢为例，具体包括以下内容：

（1）钢丸规格选取s170，最大几何尺寸为0.5mm。

化学成分为（质量百分比）：

c0.17%

cr18%

ni10%

si1.8%

mn1.2%

febal（表示剩余量全是fe）

（2）h型钢外接圆直径为160mm,按此选取支撑管：

选取外径为168mm、壁厚8mm的钢管作为支撑管。外抛丸辊道v型托辊间距为850mm,前后固定辊道长度为1.5m。单侧支撑管长度为2m，异型材长度为4m。

通过焊接夹层铝板，使h型钢可以在辊道上旋转前进，达到外表面被清理的目的。测试重心是否在几何尺寸中间，h型钢经过工艺处理等效于钢管存在于辊道上。抛丸器对固定方向的流量通过提升机对料斗增加钢丸使其在要求范围内波动，不可超出抛丸器配套电机的额定电流。

（3）异型材表面存在凹凸，实际等价面积超过矩形以外，为保证抛丸效果，需要使其抛丸覆盖面增大，可以使表面有很好的一致性。调节抛丸器的导向套角度，由顺时针倾斜15度位置调整至逆时针对应位置，投射面的范围扩大，使其可以完整覆盖表面。

（4）操作过程当中钢丸装机量为3吨（抛丸器装机量3个，分配量1:1:1，机器内部钢丸量达到3吨后，抛丸器满负载运行，3个抛丸器内钢丸流量达到设计值），手动进行抛丸流程，前后往复两次，每次10分钟，辊道变频器输出功率调整为30%。

异型材在辊道上旋转前进，通过控制速度，使钢丸打击面充分覆盖异型材表面，无死角，提高了作业效率，降低减少人工成本和安全风险。人工处理异型材1支需12小时，按照此种方式平均1小时1支。成本由800元/支降低到160元/支。

实施例2

以l型钢为例，具体包括以下内容：

（1）钢丸规格选取s170，最大几何尺寸为0.5mm。

化学成分为（质量百分比）：

c0.17%

cr18%

ni10%

si1.8%

mn1.2%

febal（表示剩余量全是fe）

（2）l型钢外接圆直径100mm,选取支撑管外径为108mm,壁厚8mm.

外抛丸辊道v型托辊间距为850mm,前后固定辊道长度为1.5m。通过焊接夹层铝板，使l型钢可以在辊道上旋转前进，达到外表面被清理的目的。测试重心是否在几何尺寸中间，l型钢经过工艺处理等效于钢管存在于辊道上。左、右支撑管长度分别为1.95m，异型材长度3.9m。

（3）调节抛丸器的导向套角度，由顺时针倾斜15度位置调整至逆时针对应位置，投射面的范围扩大，使其可以完整覆盖表面。

（4）操作过程当中钢丸装机量为3吨（抛丸器装机量3个，分配量1:1:1）机器内部钢丸量达到3吨后，抛丸器满负载运行，3个抛丸器内钢丸流量达到设计值，手动进行抛丸流程，前后往复两次，每次10分钟，辊道变频器输出功率调整为50%。t型钢凹面相应较小，速度可以对应提高。

异型材在辊道上旋转前进，通过控制速度，使钢丸打击面充分覆盖异型材表面，无死角，提高了作业效率，降低减少人工成本和安全风险。人工处理异型材1支需7小时，按照此种方式平均40分钟/1支。成本由700元/支降低到120元/支。