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抛丸机生产效率的提升途径

文章出处:www.sdpaowanji.com人气:216发表时间:2019-05-14

摘要:在铸造清理中,铸件产品内腔清理是极其关键的一个环节,影响到铸件外观商品性和内部质量。本文提出采用“木板+喷漆”锁定抛丸产品的热区,最终锁定最佳抛射角度,为以后调校作参考。利用水平仪对机械手夹紧校正的科学论证,确保机械手平稳接送件,解决机械手掉件问题,提高生产效率和抛丸质量,满足国内外高端客户对铸件外观商品性高标准要求。

1、研究背景及原理:

 清理 DV2-450 抛丸机 1998 年从迪砂公司引进,承担我司缸体、缸盖等全部出口铸件的二次抛丸清理,一旦发生故障停机势必影响出口产品交货和后序供货。目前,该设备使用长达 20 年,DV2 抛丸机机架、抛头部位、机械手壳体承载强度下降,运行过程整机运行振动大,机械手夹爪无法自动夹紧等功能性丧失,目前抛丸时间为180S,严重影响生产效率  。

2、主要工作原理:

 如图 1 所示,工件由上/卸利装置送给机械手,机械手夹持铸件后进人抛丸室,丸料阀打开,开始抛丸清理。抛丸结束后,丸料阀关闭,清理好的铸件翻出清理室,机械手打开,上/卸料装置将铸件运离机械手。丸利经过抛丸室、振动给料机、斗提机、风选,最后进入丸料储存斗。该抛丸机机生产效率高,设计生产节拍为 1 循环/120S,适应大规模体盖生产。

  经组织对 DV2 -450 抛丸机检查确认,确定以下部位部分功能丧失,影响生产效率和存在重大故障隐患,决定实施整改:

 1)DV2 抛丸机机架、抛丸室衬板、抛丸器和机械手等核心部件直接受高速(75m/s)弹丸流击打,机械手壳体严重磨损,机械手防护挡板大面积被击穿,1—4#抛头座耐磨衬板、抛丸器壳体等部位大面积被磨损、击穿。

 2)DV2 抛丸机 1#机械手壳体局部严重磨损,壳体本体厚度由 12mm 磨损为仅 4-5mm;夹紧臂支撑座均严重磨损,安装定位止口已磨损无法恢复,弹丸易直接侵入机械手壳体内损坏夹紧臂花键轴,现 1#机械手夹持工件过程发现异响。

 3)DV2 抛丸机 1-4#抛丸器安装座及盖子因严重磨损,壳体局部产生裂纹,抛丸器壳体承载强度下降,抛头总成运行振动大。

 4)DV2 抛丸机振动筛槽体破裂,设备漏钢丸严重,当班生产需要加钢丸 6 次,每次 30分钟加钢丸时间,严重影响生产任务完成。

图 1   抛丸器结构示意图

图 1   抛丸器结构示意图

图 2 1-抛丸器室   2-室盖   3-轴   4-轴承室   5-轴承盖   6-中心盘   7-叶片&叶片固定螺栓   9-顶衬板   10-下衬板11.-轴侧衬板  12-给料管侧衬板   13-分丸轮   14-定向套巧   15-给料管   16-圆柱滚珠轴承   17-深沟球轴承18-固定迷宫环   19-旋转迷宫环   20-V 形环   21-衬板支撑座   22-橡胶   23-衬板支撑座   24-滤网   25-沉头螺栓   26-润滑罐   27-锁紧螺   28-压卡   29-分丸轮固定螺栓  30-中心盘固定螺栓

图 2 1-抛丸器室   2-室盖   3-轴   4-轴承室   5-轴承盖   6-中心盘   7-叶片&叶片固定螺栓   9-顶衬板   10-下衬板11.-轴侧衬板  12-给料管侧衬板   13-分丸轮   14-定向套巧   15-给料管   16-圆柱滚珠轴承   17-深沟球轴承18-固定迷宫环   19-旋转迷宫环   20-V 形环   21-衬板支撑座   22-橡胶   23-衬板支撑座   24-滤网   25-沉头螺栓   26-润滑罐   27-锁紧螺   28-压卡   29-分丸轮固定螺栓  30-中心盘固定螺栓

3、研究方法及设备的问题点梳理:

 1)DV2 抛丸机机架、存在机架运行振动大和抛丸室漏丸严重,主要原因:机架及抛丸室内衬板直接受高速(75m/s)弹丸流击打,产生剧烈磨损,机架承载强度下降;剧烈振动导致机架多处严重裂纹,承载强度下降;抛丸室耐磨板磨损被击穿,局部漏丸。

 2)抛丸机振动筛,存在振动筛槽体磨损严重以及振动筛筛板磨损严重,主要原因:振动筛机架多处严重裂纹,承载强度下降,振动筛筛板长期受到钢丸冲刷,产生机械磨损,漏钢丸严重。

 3)DV2 抛丸机 1-4#抛丸器,安装座及盖子因严重磨损,壳体局部产生裂纹,主要原因:抛丸器安装座局部产生裂纹,壳体承载强度下降;抛丸器安装座及盖子长期服役,定位部位磨损。

 4)DV2 抛丸机 1#机械手夹爪,存在机械手夹爪自动夹紧掉件,影响工件正常装卸  ,主要原因:1#机械手壳体局部严重磨损;弹丸易直接侵入机械手壳体内损坏夹紧臂花键轴,机械手夹持工件过程出现异响。

4、采取主要对策措施:

 为提高抛丸效率,提升抛丸质量,确保市场客户高品质铸件交货,开展抛丸机改良改进,提高生产效率,满足产品外观重量要求。

 1)对抛丸机机械手夹爪实施功能恢复改良,机械手箱体和夹紧臂支撑座实施大修处理,保证箱体平衡,减少设备手动时间,利用水平仪调整机械手夹爪水平位置,确保机械手平稳接送件。

图 3   机械手修复安装示意图

图 3   机械手修复安装示意图

 2)对抛丸机 1-4 号抛头壳体、底座、总成、叶轮体、叶片、护板进行全部更换,对抛头安装座进行修补、打磨,更换总成和电机皮带轮,提升抛头抛射力度,调整抛头抛射角度,确定最佳抛射角度。

改装前后

 3)通过抛丸设备多次试验和验证,采用―木板+喷漆‖锁定抛丸产品的热区,锁定最佳抛射角度。

上图为 DV2 抛丸机 1-4#抛头定向套最终角度位置,确定为调校标准

上图为 DV2 抛丸机 1-4#抛头定向套最终角度位置,确定为调校标准

 4)开展 DV2 抛丸机振动筛实施改善性大修:针对抛丸机振动筛漏钢丸严重,通过现场调查,决定对抛丸机振动筛实施大修,彻底解决振动筛漏钢丸问题,对振动筛筛板、槽体进行割除,采用 8mm 不锈钢板重新制作筛板(原来采用 4mm花纹板),提高振动筛使用寿命。目前每班加注钢丸 3 次,每班节约 1.5 小时,提升设备生产效率。

改装前后

振动筛整改后

振动筛整改后

4、开展主要工作及效果:

 通过对 DV2 -450 抛丸机各环节改良改善,对抛丸机振动筛、抛头、机械手部位进行提升性改进恢复,提高了生产效率和抛丸质量。

 ①  对抛丸机振动筛开展改善性大修,用8mm 不锈钢板材替代原来 4mm 普通板材,增加设备使用寿命,有效减少设备漏钢丸,从原来每班加 6 次钢丸,减少到现在每班 3 次,单班节约1.5 小时。  

 ②  对 4 个抛头进行改进性功能恢复,更换抛头底座和壳体,提高设备承载强度,解决抛头泄漏缸丸问题;对抛头皮带轮重新加工后全部更换,提高抛丸的抛射力度,不断现场实验调校,保证 4 个抛头钢丸量均衡。

 ③  积极开拓思路,用创新思维解决问题,
锁定缸体、缸盖抛丸位置,采用“木板+喷漆”确定抛射热区,最终确定 1-4#抛头定向套角度位置图,为以后调校做参考。

 ④  开展对抛丸机机械手夹爪实施改进性功能恢复,机械手箱体和夹紧臂支撑座实施大修处理,保证箱体平衡,解决机械手长期打手动问题,利用水平仪调整机械手夹爪水平位置,确保机械手平稳接送件,解决机械手掉件问题。

整改前局部抛不到位,光洁度差不良,需多次抛丸 整改后粗糙度达到 Ra50,产品气道内粗糙度≤Ra6.3 整改前后抛丸质量对比效果

整改前局部抛不到位,光洁度差不良,需多次抛丸 整改后粗糙度达到 Ra50,产品气道内粗糙度≤Ra6.3 整改前后抛丸质量对比效果

  整改前局部抛不到位,光洁度差不良,需多次抛丸 整改后粗糙度达到 Ra50,产品气道内粗糙度≤Ra6.3 整改前后抛丸质量对比效果

5、结论:

  解决设备抛头振动大问题,减少设备漏钢丸和加钢丸时间,解决机械手掉件和手动问题,抛丸时间从整改前 180S 降低为 140S,提升生产效率 22%。既提高了生产效率,降低了制造成本,
又满足了国内外客户对铸件外观商品性的高要求。 

 参考文献 [1]  卢永平.抛丸工艺及其管理[J].汽车工艺与材料,
2008,(9):24-28 [2]  闻邦椿.机械设计手册[M].北京:机械工业出版社, 2010,1