汽車后橋整橋拋丸機(jī)的開發(fā)與應(yīng)用

摘要：該機(jī)是專門為汽車后橋整橋內(nèi)外表面進(jìn)行清理而研制的，于后橋整橋內(nèi)外表面氧化物及其表面附屬物的清理和后橋的強(qiáng)化。本文由青島鑄造機(jī)械廠整理
關(guān)鍵詞：汽車后橋，拋噴丸清理設(shè)備
隨著我國公路運(yùn)輸?shù)牟粩喟l(fā)達(dá)和汽車工業(yè)的發(fā)展壯大，對(duì)汽車各零部件的質(zhì)量要求不斷提高，原先通過輥道式或懸鏈?zhǔn)?a href="http://www.juzigongxiang.com">拋丸機(jī)以及噴砂設(shè)備對(duì)車橋進(jìn)行清理已無法滿足生產(chǎn)率和表面清理質(zhì)量的要求（以前對(duì)車橋內(nèi)外表面的清理需要兩種設(shè)備才能完成），研制一種一次性對(duì)后橋整橋內(nèi)外表面進(jìn)行拋噴丸清理強(qiáng)化的先進(jìn)設(shè)備已成為必然。通過多次試驗(yàn)和改進(jìn)，已成功地研制出后橋整橋拋噴丸清理強(qiáng)化設(shè)備。該拋丸機(jī)通過將無數(shù)高速運(yùn)動(dòng)的彈丸流拋（噴）射到車橋內(nèi)外表面，清理掉后橋整橋內(nèi)外表面的氧化物及其表面附屬物，并通過其表面產(chǎn)生理性變形而有效地提高后橋的強(qiáng)度和表面抗腐蝕性等。
l主要技術(shù)規(guī)格
回轉(zhuǎn)直徑：444mm;
拋丸長(zhǎng)度：≤1600m.m(通過長(zhǎng)度2040—2300mm)：
一次處理后橋重量：≤800kg(3根總重量)
生產(chǎn)率：30件，h；
拋噴丸清理強(qiáng)化質(zhì)量：
要求后橋清理部位達(dá)到Sa2.5；拋丸強(qiáng)度達(dá)到0.2A，檢驗(yàn)位置主要在焊縫處彈丸覆蓋率：lOO%；除塵系統(tǒng)風(fēng)量：32000mVb；壓縮空氣消耗量：約40mVh；裝機(jī)總功率：約258kW。
2清理機(jī)的組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
后橋拋噴丸清理強(qiáng)化機(jī)主要由拋噴丸清理室、對(duì)開門、提升機(jī)、分離器、螺旋輸送器、拋丸器總成、噴丸系統(tǒng)、工件上下料小車、工件自轉(zhuǎn)裝置、供丸系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、氣控系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)等組成(圖l)

2．I拋噴丸清理室
拋噴丸清理室主要由鋼板、槽鋼焊接而成，保證有足夠的剛度和強(qiáng)度，具有對(duì)汽車后橋進(jìn)行拋噴丸清理的密封、寬敞的操作空間。為防止彈丸直接拋射室體外框架．拋丸室上均裝有組合式耐磨鑄鐵（或錳鋼）襯板，拋丸室底部裝有耐磨鑄鐵格柵板，以防止彈丸打擊漏斗及螺旋輸送機(jī)。
2.2室體大門
為防止彈丸飛濺和粉塵外溢，在拋丸清理事前后各設(shè)密封門一個(gè)，進(jìn)、出前后大門均設(shè)計(jì)成氣缸控制的對(duì)外開啟式，裝有限位開關(guān)及軟聯(lián)結(jié)防護(hù)，內(nèi)側(cè)設(shè)有錳鋼護(hù)板防護(hù)，兩大門的中間設(shè)有擋板，有效防止了彈丸飛出室外。大門的下方設(shè)有收丸槽，將開門時(shí)帶出的小部分彈丸收入室體內(nèi)，防止彈丸落入地面上而滑倒人。
2.3上，卸料裝置
本機(jī)采用2個(gè)升降小車來實(shí)現(xiàn)工件的上卸料。該小車具有行走和舉升功能：行走靠減速機(jī)通過鏈傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)小車實(shí)現(xiàn)，舉升靠汽缸通過連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。
2.4工件夾緊自轉(zhuǎn)裝置
工件夾緊白轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要包括兩個(gè)部分：一是對(duì)工件夾緊，通過清理室要堆型卡爪同時(shí)向中間段的工件自轉(zhuǎn)，通過的緊機(jī)構(gòu)
2.5拋丸處理
本機(jī)的主軸，主軸承座，分丸輪，定向套，防護(hù)板，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。為適用各種車橋的拋噴丸處理，根據(jù)計(jì)算機(jī)三維動(dòng)態(tài)模擬，拋丸器在工件長(zhǎng)度方向平行布置，在確保清理質(zhì)量的前提下，盡可能發(fā)揮拋丸效能，盡量減少彈丸的空拋，從而較大限度地提高彈丸利用率，減少對(duì)清理室內(nèi)防護(hù)板的磨損。
拋丸器采取減振消音措施，并將拋丸器整體屏蔽起來，確保該機(jī)嗓音低于85dBo
2.6噴丸系統(tǒng)
本機(jī)嘖丸系統(tǒng)采用兩臺(tái)雙缸四槍連續(xù)噴丸罐（其中一槍備用）．以工作壓力為0.5-0.6MPa的壓縮空氣為動(dòng)力，將彈丸從噴槍高速連續(xù)噴射到車橋內(nèi)腔表面，達(dá)到清理內(nèi)腔的目的。
本噴丸機(jī)構(gòu)的噴丸罐采用遙控式噴槍，且實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，噴射力大而穩(wěn)定，可用來長(zhǎng)時(shí)間、高壓力連續(xù)作業(yè)，保證了均勻、高質(zhì)量的清理工作。噴嘴采用硬質(zhì)合金鎢鋼材料，同時(shí)噴嘴形狀帶有一定的彎度，工作時(shí)，噴嘴從工件兩端的圓孔緩慢向內(nèi)腔邊移動(dòng)邊進(jìn)行噴丸，由于工件是在夾緊自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的帶動(dòng)下沿軸向自轉(zhuǎn)，所以確保了對(duì)工件內(nèi)腔（包括電子束焊縫內(nèi)腔襯環(huán)附近）的完全覆蓋清理。此外，噴嘴既可噴丸又可噴氣，這樣在噴砂清理結(jié)束后，噴嘴可以噴氣來清除工件內(nèi)腔表面的浮灰和彈
丸。
2.7螺旋輸送機(jī)和斗式提升機(jī)
螺旋輸送器由擺線針輪減速機(jī)、螺旋軸、輸送罩、帶座軸承等組成，是一種標(biāo)準(zhǔn)的丸砂水平輸送設(shè)備，是拋丸機(jī)彈丸循環(huán)系統(tǒng)的重要組成部分。本部件的整根螺旋軸采用焊后加工工藝保證了同軸度，螺旋口f．片采用16Mn材料，其內(nèi)外圓均經(jīng)特殊藝進(jìn)行加．后拉伸而成，節(jié)距、外圓尺寸均十分精確，提高了使用壽命。
斗式提升機(jī)南擺線針輪減速機(jī)、上下滾筒、輸送膠帶、料斗、封閉料簡(jiǎn)和脹緊裝置等組成。提升機(jī)罩殼采用折彎成型焊接結(jié)構(gòu)，上晰設(shè)有檢修門，可維修及蜒換提升料斗。打開下罩殼上的f蓋，可以維修下部傳動(dòng)，排除其底部彈丸堵塞。其進(jìn)科口與螺旋輸送
器相連，出料口與分離器相連。
本機(jī)采用平皮帶傳動(dòng)，工作時(shí)，固定在輸送膠帶上的料斗將提升機(jī)底部的丸料刮起，然后在提升機(jī)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，將丸料送至提升機(jī)頂部，較后靠離心重力方式落料，將丸料輸入丸砂分離器。
為了保證工作時(shí)輸送膠帶不打滑，滾筒被制作成鼠籠形，這樣既提高了提升膠帶與帶輪間的密擦力，避免了老式光皮帶輪的打滑現(xiàn)象，又降低了提升皮帶的預(yù)緊力，延長(zhǎng)了提升膠帶的使用壽命。為了避免系統(tǒng)不穩(wěn)定造成提升機(jī)下部堵塞，在罩殼下部按皮帶料斗運(yùn)動(dòng)軌跡作成圓弧形。同時(shí)提升機(jī)設(shè)有一套漲緊裝置。當(dāng)皮帶松馳時(shí)，通過調(diào)節(jié)提升機(jī)上部?jī)蓚?cè)的調(diào)整螺栓，可以脹緊皮帶。提升機(jī)的下部軸卜裝有脈沖輪，可檢測(cè)跟蹤提升機(jī)的T作狀態(tài)，一旦出現(xiàn)提升機(jī)轉(zhuǎn)不動(dòng)等故庫，可及時(shí)將信號(hào)反饋至PLC處理，保證設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.分離器
分離器由擺線針輪減速器、螺旋輸送器、調(diào)隙板、擋料活板、分離極板、過濾篩等組成。
從斗式提升機(jī)流入的丸砂混合物，由輸送螺旋推動(dòng)丸砂混合物，使其沿分離器全長(zhǎng)均勻布料，較后到達(dá)分離器末端的溢流門，開始有料流溢出，料位感應(yīng)計(jì)感應(yīng)料流，多行程氣缸開啟小口，使分離器長(zhǎng)度上形成瀑布狀丸砂流幕。延時(shí)兩秒鐘若仍有溢流，氣缸開啟大口，滿幕簾厚度加強(qiáng)，溢流口斷流，多行程汽缸改換小口，經(jīng)延時(shí)若仍斷流，多行程汽缸關(guān)閉，這樣大小口快速互換，使丸塵混合物始終形成滿幕簾。在滿幕簾狀態(tài)下，利用重力風(fēng)選原理，將流幕中的彈丸與金屬氧化皮碎片、破碎彈丸及粉塵有效分離，大顆粒廢料被篩擋住，細(xì)小丸料、粉塵從廢料出口流出，彈丸進(jìn)入丸料倉供拋丸器繼續(xù)使用，塊狀物定期從過濾篩上清除。
2.9通風(fēng)除塵系統(tǒng)
本機(jī)除塵系統(tǒng)采用二*除塵：一*慣性除塵器，二*布袋除塵器。布袋除塵器采用FD系列旁捕脈沖反吹扁袋式除塵器，通過計(jì)算選定的抽風(fēng)量確保設(shè)備運(yùn)行時(shí)處于負(fù)壓狀態(tài)，使工作時(shí)產(chǎn)生的粉塵不向室體外飄溢，從而使設(shè)備周圍的粉塵濃度不大干2mg，1113，除塵效率達(dá)99.5%以上，達(dá)到了國家規(guī)定的環(huán)保要求。風(fēng)機(jī)采取減振消音措施，并整體屏蔽起來，確保該機(jī)噪聲底于90dB。
2.10電控系統(tǒng)
該系列使用三菱公司生產(chǎn)的可編程序控制器控制，其他電控制系統(tǒng)中還采用了的某一部件運(yùn)轉(zhuǎn)出采取措施。點(diǎn)控制系統(tǒng)運(yùn)作狀況的動(dòng)態(tài)拋丸循環(huán)計(jì)時(shí)及拋丸器-作累加計(jì)時(shí)并顯示功能。系統(tǒng)具有良好的互鎖、白鎖及安全保護(hù)措施，在必要的地方均設(shè)有急停按鈕，以確保設(shè)備和人身安全。
3清理機(jī)工作過程
設(shè)備開始工作時(shí)，室體大門打開，在上料區(qū)域由吊車將汽車后橋放在上料小車上并將小車臺(tái)面和車橋舉起，然后上料小車自動(dòng)將車橋送到清理室內(nèi)夾緊機(jī)構(gòu)處，室體兩邊的夾緊機(jī)構(gòu)的氣缸推動(dòng)錐形卡爪同時(shí)向中間移動(dòng)，將車橋牢牢卡住，然后上料小車臺(tái)面降下退出清理室，室體大門關(guān)閉，夾緊自轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)在減速機(jī)的帶動(dòng)下和車橋一起轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)拋丸器開，噴丸罐開，對(duì)車橋的內(nèi)外表面同時(shí)清理；清理完畢自傳機(jī)構(gòu)停止，室體大門打開，卸料小車進(jìn)入室體指定位置，夾緊機(jī)構(gòu)的氣缸推動(dòng)錐形卡爪向兩邊移動(dòng)，將車橋放到卸料小車上帶出室體并卸料，上料小車再重復(fù)以上動(dòng)作進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)。
各種車橋在拋射區(qū)拋噴丸清理后，工件內(nèi)外衷面的彈丸覆蓋率達(dá)到100%．清理過程中車橋清理部位不受任何遮擋，工裝夾具對(duì)工件兩頭的遮擋處不作為清理要求；拋噴丸清理后整個(gè)車橋內(nèi)外表面露出金屬本色且無色差，同時(shí)通過拋噴丸處理消除了應(yīng)力集中，提高了金屬構(gòu)件的抗疲勞性能。
4結(jié)束語
本設(shè)備僻決了對(duì)汽車后橋的內(nèi)外表面一次性拋、噴丸清理強(qiáng)化；功率消耗較低，節(jié)能效果較好；室外粉塵排放濃度小于2mg，達(dá)到了國家規(guī)定的環(huán)保指標(biāo)。用戶的連續(xù)使用表明：該機(jī)技術(shù)性能穩(wěn)定，故障率較低，能夠滿足用戶大批量連續(xù)生產(chǎn)的要求