汽车车桥抛丸机的开发与应用

汽车后桥整桥抛丸机的开发与应用

摘要：该机是专门为汽车后桥整桥内外表面进行清理而研制的，于后桥整桥内外表面氧化物及其表面附属物的清理和后桥的强化。

随着我国公路运输的不断发达和汽车工业的发展壮大，对汽车各零部件的质量要求不断提高，原先通过辊道式或悬链式抛丸机以及喷砂设备对车桥进行清理已无法满足生产率和表面清理质量的要求（以前对车桥内外表面的清理需要两种设备才能完成），研制一种一次性对后桥整桥内外表面进行抛喷丸清理强化的先进设备已成为必然。青岛抛丸机，铸诚机械有限公司通过多次试验和改进，已成功地研制出后桥整桥抛喷丸清理强化设备。该抛丸机通过将无数高速运动的弹丸流抛（喷）射到车桥内外表面，清理掉后桥整桥内外表面的氧化物及其表面附属物，并通过其表面产生理性变形而有效地提高后桥的强度和表面抗腐蚀性等。

l主要技术规格

   回转直径：444mm;

 抛丸长度：≤1600m.m(通过长度2040—2300mm)：

   一次处理后桥重量：≤800kg(3根总重量)

   生产率：30件，h；

   抛喷丸清理强化质量：

   要求后桥清理部位达到Sa2.5；抛丸强度达到0.2A，检验位置主要在焊缝处弹丸覆盖率：lOO%；除尘系统风量：32000mVb；压缩空气消耗量：约40mVh；装机总功率：约258kW。

2清理机的组成及结构特点

后桥抛喷丸清理强化机主要由抛喷丸清理室、对开门、提升机、分离器、螺旋输送器、抛丸器总成、喷丸系统、工件上下料小车、工件自转装置、供丸系统、除尘系统、气控系统、电气控制系统等组成(图l)

 

2．I抛喷丸清理室

    抛喷丸清理室主要由钢板、槽钢焊接而成，保证有足够的刚度和强度，具有对汽车后桥进行抛喷丸清理的密封、宽敞的操作空间。为防止弹丸直接抛射室体外框架．抛丸室上均装有组合式耐磨铸铁（或锰钢）衬板，抛丸室底部装有耐磨铸铁格栅板，以防止弹丸打击漏斗及螺旋输送机。

2.2室体大门

    为防止弹丸飞溅和粉尘外溢，在抛丸清理事前后各设密封门一个，进、出前后大门均设计成气缸控制的对外开启式，装有限位开关及软联结防护，内侧设有锰钢护板防护，两大门的中间设有挡板，有效防止了弹丸飞出室外。大门的下方设有收丸槽，将开门时带出的小部分弹丸收入室体内，防止弹丸落入地面上而滑倒人。

2.3上，卸料装置

 本机采用2个升降小车来实现工件的上卸料。该小车具有行走和举升功能：行走靠减速机通过链传动驱动小车实现，举升靠汽缸通过连杆机构实现。

2.4工件夹紧自转装置

工件夹紧白转机构主要包括两个部分：一是对工件夹紧，通过清理室要堆型卡爪同时向中间段的工件自转，通过的紧机构

2.5抛丸处理

本机的主轴，主轴承座，分丸轮，定向套，防护板，传动机构组成。为适用各种车桥的抛喷丸处理，根据计算机三维动态模拟，抛丸器在工件长度方向平行布置，在确保清理质量的前提下，尽可能发挥抛丸效能，尽量减少弹丸的空抛，从而最大限度地提高弹丸利用率，减少对清理室内防护板的磨损。

  抛丸器采取减振消音措施，并将抛丸器整体屏蔽起来，确保该机嗓音低于85dBo

2.6喷丸系统

   本机啧丸系统采用两台双缸四枪连续喷丸罐（其中一枪备用）．以工作压力为0.5-0.6MPa的压缩空气为动力，将弹丸从喷枪高速连续喷射到车桥内腔表面，达到清理内腔的目的。

   本喷丸机构的喷丸罐采用遥控式喷枪，且实现自动控制，喷射力大而稳定，可用来长时间、高压力连续作业，保证了均匀、高质量的清理工作。喷嘴采用硬质合金钨钢材料，同时喷嘴形状带有一定的弯度，工作时，喷嘴从工件两端的圆孔缓慢向内腔边移动边进行喷丸，由于工件是在夹紧自转机构的带动下沿轴向自转，所以确保了对工件内腔（包括电子束焊缝内腔衬环附近）的完全覆盖清理。此外，喷嘴既可喷丸又可喷气，这样在喷砂清理结束后，喷嘴可以喷气来清除工件内腔表面的浮灰和弹

丸。

2.7螺旋输送机和斗式提升机

   螺旋输送器由摆线针轮减速机、螺旋轴、输送罩、带座轴承等组成，是一种标准的丸砂水平输送设备，是抛丸机弹丸循环系统的重要组成部分。本部件的整根螺旋轴采用焊后加工工艺保证了同轴度，螺旋口f．片采用16Mn材料，其内外圆均经特殊艺进行加．后拉伸而成，节距、外圆尺寸均十分精确，提高了使用寿命。

   斗式提升机南摆线针轮减速机、上下滚筒、输送胶带、料斗、封闭料简和胀紧装置等组成。提升机罩壳采用折弯成型焊接结构，上晰设有检修门，可维修及蜒换提升料斗。打开下罩壳上的f盖，可以维修下部传动，排除其底部弹丸堵塞。其进科口与螺旋输送

器相连，出料口与分离器相连。

   本机采用平皮带传动，工作时，固定在输送胶带上的料斗将提升机底部的丸料刮起，然后在提升机电机的驱动下，将丸料送至提升机顶部，最后靠离心重力方式落料，将丸料输入丸砂分离器。

   为了保证工作时输送胶带不打滑，滚筒被制作成鼠笼形，这样既提高了提升胶带与带轮间的密擦力，避免了老式光皮带轮的打滑现象，又降低了提升皮带的预紧力，延长了提升胶带的使用寿命。为了避免系统不稳定造成提升机下部堵塞，在罩壳下部按皮带料斗运动轨迹作成圆弧形。同时提升机设有一套涨紧装置。当皮带松驰时，通过调节提升机上部两侧的调整螺栓，可以胀紧皮带。提升机的下部轴卜装有脉冲轮，可检测跟踪提升机的T作状态，一旦出现提升机转不动等故库，可及时将信号反馈至PLC处理，保证设备的安全运转。

2.分离器

   分离器由摆线针轮减速器、螺旋输送器、调隙板、挡料活板、分离极板、过滤筛等组成。

   从斗式提升机流入的丸砂混合物，由输送螺旋推动丸砂混合物，使其沿分离器全长均匀布料，最后到达分离器末端的溢流门，开始有料流溢出，料位感应计感应料流，多行程气缸开启小口，使分离器长度上形成瀑布状丸砂流幕。延时两秒钟若仍有溢流，气缸开启大口，满幕帘厚度加强，溢流口断流，多行程汽缸改换小口，经延时若仍断流，多行程汽缸关闭，这样大小口快速互换，使丸尘混合物始终形成满幕帘。在满幕帘状态下，利用重力风选原理，将流幕中的弹丸与金属氧化皮碎片、破碎弹丸及粉尘有效分离，大颗粒废料被筛挡住，细小丸料、粉尘从废料出口流出，弹丸进入丸料仓供抛丸器继续使用，块状物定期从过滤筛上清除。

2.9通风除尘系统

   本机除尘系统采用二级除尘：一级惯性除尘器，二级布袋除尘器。布袋除尘器采用FD系列旁捕脉冲反吹扁袋式除尘器，通过计算选定的抽风量确保设备运行时处于负压状态，使工作时产生的粉尘不向室体外飘溢，从而使设备周围的粉尘浓度不大干2mg，1113，除尘效率达99.5%以上，达到了国家规定的环保要求。风机采取减振消音措施，并整体屏蔽起来，确保该机噪声底于90dB。

2.10电控系统

该系列使用三菱公司生产的可编程序控制器控制，其他电控制系统中还采用了的某一部件运转出采取措施。点控制系统运作状况的动态抛丸循环计时及抛丸器-作累加计时并显示功能。系统具有良好的互锁、白锁及安全保护措施，在必要的地方均设有急停按钮，以确保设备和人身安全。

3清理机工作过程

    设备开始工作时，室体大门打开，在上料区域由吊车将汽车后桥放在上料小车上并将小车台面和车桥举起，然后上料小车自动将车桥送到清理室内夹紧机构处，室体两边的夹紧机构的气缸推动锥形卡爪同时向中间移动，将车桥牢牢卡住，然后上料小车台面降下退出清理室，室体大门关闭，夹紧自转机构在减速机的带动下和车桥一起转动同时抛丸器开，喷丸罐开，对车桥的内外表面同时清理；清理完毕自传机构停止，室体大门打开，卸料小车进入室体指定位置，夹紧机构的气缸推动锥形卡爪向两边移动，将车桥放到卸料小车上带出室体并卸料，上料小车再重复以上动作进行下一个工作循环。

   各种车桥在抛射区抛喷丸清理后，工件内外衷面的弹丸覆盖率达到100%．清理过程中车桥清理部位不受任何遮挡，工装夹具对工件两头的遮挡处不作为清理要求；抛喷丸清理后整个车桥内外表面露出金属本色且无色差，同时通过抛喷丸处理消除了应力集中，提高了金属构件的抗疲劳性能。

4结束语

   本设备僻决了对汽车后桥的内外表面一次性抛、喷丸清理强化；功率消耗较低，节能效果较好；室外粉尘排放浓度小于2mg，达到了国家规定的环保指标。

用户的连续使用表明：该机技术性能稳定，故障率较低，能够满足用户大批量连续生产的要求

摆床抛丸机、倾斜滚筒抛丸机、喷砂房、喷丸罐、钢瓶设备