1 試驗方案及方法

1.1 試驗材料

鋼丸直徑 1.7 mm，化學(xué)成分為：C：0.08%~0.20%，Si：0.10%~0.35%，Mn：0.35%~1.50%，S:≤0.035%，P:≤0.035%，金相組織為馬氏體和貝氏體的復(fù)相組織，硬度為 40~55 HRC。為了驗證掛件方式對拋丸質(zhì)量的影響，選用一批脈紋及粘砂缺陷嚴重的鑄件。

1.2 試驗設(shè)備

采用迪砂 HT438 型懸掛式拋丸機，在 HT438 型拋丸機配套的吊籠上進行標(biāo)記，以便數(shù)據(jù)記錄及分析。A、B、C、D、E 表示層的位置，如圖 2。

。

分析認為，影響鑄件拋丸效果的主要工藝參數(shù)為拋丸時間、拋丸機電流及鑄件在吊籠上的掛件方式。在其它條件不變的情況下，變更試驗參數(shù)，**拋丸處理后鑄件的外觀情況。共進行了16 組對比試驗，975 件鑄件，3 000 多個數(shù)據(jù)，研究拋丸時間、拋丸機電流及掛件方式對鑄件拋丸處理效果的影響。具體實施方案如表 1 所示。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 拋丸時間對鑄件拋丸效果的影響

圖 4 是各試驗方案的鑄件粘砂、脈紋缺陷情況，表 2 是不同拋丸處理時間對鑄件粘砂、脈紋缺陷的統(tǒng)計。從表 1 及圖 4 可見，對比 #1、#2 及 #3 方案，360 s 的拋丸處理效果**，說明過多延長拋丸時間對解決粘砂和脈紋的效果不大，拋丸處理時間越短，拋丸效果越好。

可見，單一變化拋丸處理時間對拋丸質(zhì)量的影響差異不大。

2.2 掛件方式對拋丸效果的影響

2.2.1 掛件數(shù)量對鑄件拋丸效果的影響

表3是4種掛件方式與粘砂、脈紋缺陷的統(tǒng)計結(jié)果，由表 3 可見，每籠掛 50 件的 9 組鑄件比每籠掛 75 件的 3 組鑄件粘砂和脈紋缺陷比例小，且拋丸效果**的是外圈不掛件的 3 組，不合格比例僅為 13.33%，比原工藝（66.67%）降低了 53.34%；且外圈不掛的 3 組中，拋丸處理時間為 7 min 的拋丸效果**。

2.2.2 掛件層數(shù)對鑄件拋丸效果的影響

表 4 是掛件層數(shù)的鑄件拋丸效果的統(tǒng)計結(jié)果。由表 4 可見，頂部 A 層的拋丸效果*差，其中 #4 方案的 2 件粘砂清理不干凈的鑄件都在 A層。

2.2.3 掛件部位對鑄件拋丸效果的影響

表 5 是不同掛件部位的鑄件拋丸效果統(tǒng)計結(jié)果。由表 5 可見，#1~#12 方案中，外部掛件導(dǎo)致的粘砂和脈紋缺陷的鑄件共 114 件，是內(nèi)部和中部掛件返修件數(shù)量之和。從外、中、內(nèi) 3 個吊籠掛件部位可以看出，無論是脈紋還是粘砂，外部掛件的數(shù)量和比例都是**的，說明外部掛件的拋丸效果*差。

2.2.4 吊籠 #1~#5 桿對鑄件拋丸效果的影響

表6是吊籠 #1~#5 桿上鑄件返修情況統(tǒng)計，由表 6 可見，由于吊籠在拋丸機內(nèi)先順時針旋轉(zhuǎn)，再逆時針旋轉(zhuǎn)，且時間相同，所以在 #1~#5 桿位置上的鑄件返修情況基本相同，拋丸效果的差異不大。

2.3 拋丸電流對鑄件粘砂的影響

對比 #1、#13 和 #14 試驗方案，增加或減少拋丸電流對拋丸效果影響不大，當(dāng)電流加大后，拋丸效果反而要退步，清理不掉的脈紋和粘砂比例達到 64%。加大拋丸電流后，不僅外部的拋丸效果不好，中部和內(nèi)部的拋丸效果也隨之變差，分析認為，電流加大后，鋼丸速度加快，撞擊工件后改變了鋼丸的正常方向，導(dǎo)致拋丸效果變差。

3. 結(jié)論

通過一系列的工藝改進試驗及生產(chǎn)驗證，得出如下結(jié)論：

（1）合理的掛件方式能很好地降低鑄件表面粘砂狀況，對粘砂和脈紋比較多的特殊結(jié)構(gòu)鑄件，吊籠外圈與頂層不能掛件。

（2）延長拋丸處理時間對鑄件拋丸質(zhì)量的作用不明顯，而將拋丸時間縮短至 300 s 以下，拋丸質(zhì)量會變差，比較合理的拋丸處理時間為 360~480 s，其中拋丸時間為 420 s 時效果**。

（3）拋丸機電流需控制在一定范圍內(nèi)，超過范圍后，加大拋丸電流不會改善拋丸質(zhì)量，反而會增加丸料與設(shè)備損耗，浪費資源和人力。