薄鋼板拋丸機(jī)拋丸后瓢曲淺析

摘　要: 針對(duì)薄規(guī)格鋼板拋丸機(jī)拋丸瓢曲的現(xiàn)狀,通過(guò)對(duì)拋丸機(jī)各參數(shù)調(diào)整,判斷出影響拋丸后鋼板板型及表面質(zhì)量因素,得出生產(chǎn)薄規(guī)格鋼板較佳工藝參數(shù),保證了薄規(guī)格鋼板拋丸生產(chǎn)的質(zhì)量
關(guān)鍵詞：拋丸機(jī) 電流 拋射面 定向套 丸料

引言
我廠拋丸機(jī)建于2011年2月份，設(shè)備制造廠家為德國(guó)公司，拋丸機(jī)投用的主要目的是鋼板表面除銹，為鋼板的后續(xù)熱處理做準(zhǔn)備。為打開銷售思路,提升產(chǎn)品層次,至2012年8月份,該條生產(chǎn)線又增加了在線噴涂烤漆設(shè)備,自投用以來(lái),拋丸生產(chǎn)主要針對(duì)8mm以上的中厚板進(jìn)行拋丸生產(chǎn)。2013年8月份，拋丸機(jī)生產(chǎn)了成批量的9NI鋼噴涂板，拉開了薄規(guī)格鋼板拋丸的序幕，但生產(chǎn)初始即遇到了拋丸后鋼板瓢曲的難題，我廠技術(shù)人員對(duì)此開展了一系列調(diào)試研究工作。
1現(xiàn)狀分析
這批9Ni鋼質(zhì)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(wú)相關(guān)拋丸經(jīng)驗(yàn),一開始按照拋常規(guī)板的方法進(jìn)行拋丸,上、下8個(gè)拋頭電流均為60 A,輥道速度為4.5 m/min。拋丸后,鋼板出現(xiàn)了鍋底型瓢曲即兩邊向上翹且外側(cè)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(dǎo)致,但不清楚是上面力大導(dǎo)致,還是下面力大導(dǎo)致。經(jīng)過(guò)調(diào)大下拋頭拋射速度,發(fā)現(xiàn)瓢曲變重,基本判定鋼板下表受力較大,導(dǎo)致鋼板向該方向拱?？刂七@種變形可以從影響拋打力的幾個(gè)方面入手。
2拋打力影響因素分析
2.1拋丸機(jī)各個(gè)可調(diào)整參數(shù)含義
電機(jī)電流：拋丸機(jī)拋頭電機(jī)工作電流，決定丸料拋射的線速度（60A相當(dāng)于60m/s）
定向套方向：定向套開口的對(duì)應(yīng)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(jī)中行走速度，決定物件在拋丸機(jī)內(nèi)拋丸的時(shí)間。
丸料大小：拋打適用介質(zhì)（鋼丸）直徑（見表一）
圖1 拋頭結(jié)構(gòu)圖

表1 丸料規(guī)格直徑對(duì)照表
2.2 影響拋打力因素分析
根據(jù)動(dòng)量及動(dòng)能計(jì)算公式mv=Ft (m為拋出物質(zhì)量，v為拋出物速度，F(xiàn)為拋打力，t為作用時(shí)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(dǎo)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(diào)整措施
3.1 降低下拋頭丸料量
由于拋丸機(jī)電機(jī)為變頻調(diào)速，根據(jù)負(fù)載大小自己調(diào)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(diào)整到75m/s，下拋頭（5#6#7#8#）調(diào)整到50m/s，此時(shí)板型已有明顯好轉(zhuǎn)，但靠外側(cè)鋼板邊部依然變形較大。然后繼續(xù)將外側(cè)下方拋頭丸料量降低，調(diào)整到35m/s時(shí)，拋丸后鋼板下表質(zhì)量變得較差。說(shuō)明單一調(diào)整拋出的丸料量，無(wú)法徹底解決問(wèn)題。

3.2 調(diào)整定向套方向
原始定向套方向?yàn)?5°,45°,45°,60°,55°,45°,45°,60°以下是調(diào)試具體方案
由于我廠拋丸機(jī)為3500mm拋丸機(jī)，故第一次準(zhǔn)備了一塊寬3030mm,廠11000mm，厚度12mm且表面輕微銹蝕的鋼板，鋼板進(jìn)行拋丸時(shí)，先單獨(dú)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(gè)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）
圖2 拋丸后拋射面示意圖
于是將1#拋頭拋射角度由60°調(diào)整到45°，調(diào)整后，為了更清楚的看清每個(gè)拋頭的拋打面，準(zhǔn)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(gè)拋頭拋丸面積，觀察重疊面積；
可以看出1#拋頭拋射面發(fā)生了變化（如圖3所示），通過(guò)此次調(diào)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(zhuǎn)，但邊部依然微微上翹，無(wú)法滿足質(zhì)量要求。
圖3 調(diào)整后拋射面示意圖
3.3 問(wèn)題分析及解決措施

通過(guò)以上兩步調(diào)整認(rèn)識(shí)到，只有調(diào)整下丸料流量后，丸料動(dòng)量確定下來(lái)了，則沖擊力也已確定；此時(shí)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(zhì)量將更好控制。于是又進(jìn)行了第三部調(diào)試。
直接拋丸6mm厚鋼板，因拋丸后鋼板主要是靠外側(cè)邊部上翹，故將下方5#6#定向套方向全部調(diào)整到60°，拋丸速度由6m/min,5m/min,4m/min,3m/min逐漸降低，來(lái)觀察板型的變化；調(diào)整角度后，6mm鋼板拋丸未見明顯瓢曲（如圖4所示）
圖4 拋丸前后鋼板板型圖片對(duì)照 經(jīng)過(guò)對(duì)影響拋打力幾個(gè)因素的分析及調(diào)整，較終定下滿足拋丸質(zhì)量的拋丸機(jī)的各個(gè)技術(shù)參數(shù)（根據(jù)定向套磨損情況進(jìn)行定期調(diào)整），如表2所示：對(duì)于拋丸速度，為保證拋丸質(zhì)量，應(yīng)小于6m/min；
表2 調(diào)整后拋丸機(jī)參數(shù)表
4 丸料選用與添加
丸料的選用與添加規(guī)則：推薦選用規(guī)格S460(過(guò)大，表面粗糙度較大，過(guò)小磨損快，造成過(guò)度浪費(fèi))，在生產(chǎn)及設(shè)備運(yùn)行正常情況下，按每班10-20包添加，這樣丸料倉(cāng)內(nèi)丸料大小配置較合理，拋丸后鋼板表面質(zhì)量較高。
5 結(jié)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(zhì)量的好壞。
2、薄規(guī)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(jī)各個(gè)參數(shù)是決定拋丸后鋼板質(zhì)量的關(guān)鍵所在。