摘要:抛丸清理工艺是一种表面处理技术,它是通过抛丸器叶片的高速运动利用离 心力将弹丸高速抛落冲击在工件或物体表面,达到清理强化的效果。与其他表面 处理技术相比来说,它更快、更有效。我国抛丸技术随时间不断的发展,抛丸设备已 经广泛应用于零件表面的清理和强化,例如铸锻件、部分焊接件、热处理件的表面清理 和齿轮、弹簧、受到高应力的板簧的强化处理。此外,其技术还可应用于车辆、轮船的 表面处理。经过不断地发展,多年来抛丸装备越来越完善,技术也变得更成熟,性能和 效率不断提高。 目前,国内的抛丸装备与国外相比,差距越来越小,但是一些耐磨件使用时间相对 较短,易损件更换频率高,后期维护费用较多。对于悬链式抛丸机来说,室体的维护和 密封有一些不足,辅助系统在实际应用中也有不足,需要改进。 本论文的主要内容: (1)研究抛丸器的工作原理,对弹丸清理和强化效果的影响因素进行分析,并对 抛丸器基本性能指标进行了理论数据计算。根据实际生产加工的悬链式抛丸机,对机器 进行整机研究,获得抛丸器的各种尺寸数据,用UG软件建立其抛丸器和室体的三维模 型,为软件分析提供基础。 (2)用ADAMS仿真模型,分析弹丸的运动状态,结合文献中分析弹丸几种理论, 选择合适的方法进行软件仿真。考虑空气阻力、重力、抛打角度和抛打距离的影响,对 弹丸冲击过程进行分析,并计算验证。运用ANSYS/LS.DYNA对室体内护板进行分析, 得到相应的应力图和最大应力,对其设计方案进行了改进。当对抛丸清理机进行方案设 计时,根据最大工件的外形尺寸来选择合适的室体结构和承载机构。合理布置抛丸器的 位置,若布置不当将会增加弹丸打空的机会,降低抛打效率,同时也加快室体护板和其 他结构的损坏。 (3)对抛丸机其它系统进行简单的介绍和分析,主要包括丸料循环分离系统和悬 链输送系统。其中丸料系统分析主要针对螺旋输送器、提升机和除尘系统。计算验证螺 旋输送器输送量,并针对螺旋输送器轴承易磨损问题进行了分析和改进。调研噪声来源, 提出降低噪声的办法。
关键词:悬链式抛丸机;抛打效果;护板;结构优化
第一章 绪论
1.1表面清理技术和抛丸机概述
1.1.1表面清理技术
表面清理设备通常用于清除铸件或零件表面氧化物和表面的粘结物,并使它们的表 面质量达到一定要求的机械设备。其设备可以分为湿式清理设备和干式清理设备两种类 型。湿式清理设备是在湿态下进行清理的,一般情况无法使表面达到一定的粗糙度和清 洁度,也不能清除表面氧化物,而且它投资也较大、环境污染严重,一般在特定的条件 下才会选用。而有一定的作用使工件表面产生塑性变形带有冲击作用的干式清理设备, 不仅能够去除工件表面的氧化物和粘结物,还能使工件表面达到一定的表面质量要求, 且投资较低、污染小,因而已在实践中应用广泛【l 干式清理是在无液态介质、干燥条件下进行清理的。这种方法是对某些钢结构件、大部分的铸件等工件进行表面去除残留的型砂以及氧化皮等粘结物的主要方法。 按照可以使弹丸产生加速的方式可以把磨