Piastre di articolazione per frantoio a mascelle

Introduzione dettagliata alla piastra di spinta (piastra di spinta) dei frantoi a mascelle

I. Composizione e struttura della piastra di articolazione

1. Corpo: Il corpo principale è una piastra piana, con superfici arcuate o piane ad entrambe le estremità, chiamate estremità di supporto, che si accoppiano con le sedi delle piastre di articolazione sulla ganascia mobile e sul telaio. Il raggio di curvatura di queste estremità di supporto deve corrispondere esattamente alle sedi per garantire una distribuzione uniforme della forza.
2. Nervature di rinforzo: Le nervature di rinforzo longitudinali sono fuse su entrambi i lati del corpo in alcune grandi piastre di articolazione per migliorare la rigidità complessiva, prevenendo fratture premature dovute a sollecitazioni di flessione eccessive durante il funzionamento.
3. Scanalature di indebolimento/Scanalature di concentrazione dello stress: Scanalature progettate al centro o in posizioni specifiche della piastra di articolazione per ridurre la resistenza locale, garantendo una frattura controllata (solitamente al centro) durante il sovraccarico, il che facilita la sostituzione ed evita danni ad altri componenti causati da frammenti di frattura.
4. Fori di collegamento (per piastre di articolazione combinate): Le parti superiore e inferiore delle piastre di articolazione combinate sono collegate tramite bulloni, con fori di posizionamento lavorati in corrispondenza dei giunti per garantire coassialità e perpendicolarità durante il montaggio.

II. Processo di fusione della piastra di articolazione

1. Preparazione dello stampo

• Si adotta la fusione in sabbia (sabbia verde o sabbia resinosa). I modelli in legno o metallo vengono realizzati sulla base dei disegni delle piastre di articolazione, replicando accuratamente il corpo, rinforzando le nervature e indebolendo le scanalature, con una tolleranza di lavorazione di 2-3 mm (la ghisa grigia ha un tasso di ritiro di circa lo 0,8-1%).

• La superficie della cavità dello stampo in sabbia deve essere liscia per evitare la formazione di fori di sabbia sul getto. Sulla superficie di separazione vengono aggiunti canali di sfiato per evitare l'intrappolamento di gas e la porosità durante la colata.

2. Fusione e colata

• Fusione della ghisa grigia: la ghisa, i rottami d'acciaio e i rottami di ritorno vengono dosati e fusi in un cubilotto o in un forno a media frequenza a 1380–1420 °C. La composizione chimica è controllata (C: 3,0–3,4%, Si: 1,8–2,2%, Mn: 0,5–0,8%, S ≤0,12%, P ≤0,2%) per bilanciare resistenza e fragilità (un eccesso di Si riduce la fragilità, prevenendo potenzialmente la frattura durante il sovraccarico).

• La ghisa malleabile viene prima fusa come ghisa bianca (con carbonio equivalente ridotto per evitare la formazione di grafite), seguita da ricottura per ottenere una struttura duttile.

• Per garantire un flusso uniforme del metallo fuso nella cavità, si utilizza un sistema di colata aperto, evitando il trascinamento di scorie. Per le piastre a ginocchiera con nervature di rinforzo, la velocità di colata è controllata a 5-8 kg/s per evitare chiusure a freddo nelle nervature.

3. Shakeout e pulizia

• Dopo il raffreddamento a meno di 300 °C, il getto viene sottoposto a distaffatura. I montanti e i canali di colata vengono rimossi (le piastre di innesto più piccole vengono battute, quelle più grandi vengono tagliate a fiamma) e i segni dei canali di colata vengono levigati.

• La sabbia e le sbavature superficiali vengono pulite e le aree chiave (estremità di supporto, scanalature di indebolimento) vengono ispezionate per garantire che non vi siano difetti evidenti.

4. Trattamento termico

• Piastre di collegamento in ghisa grigia: viene eseguita una ricottura di distensione (riscaldamento a 500–550 °C, mantenimento per 2–3 ore, quindi raffreddamento in forno a 200 °C) per eliminare le sollecitazioni di fusione e prevenire la deformazione durante la lavorazione o il funzionamento.

• Piastre di articolazione in ghisa malleabile: viene eseguita una ricottura di grafitizzazione (riscaldamento a 900–950 °C, mantenimento per 3–5 ore, quindi raffreddamento lento a 700 °C prima del raffreddamento ad aria) per decomporre la cementite in grafite nodulare, ottenendo la tenacità richiesta (resistenza alla trazione ≥350 MPa, allungamento ≥10%).

III. Processo di fabbricazione della piastra di articolazione

1. Lavorazione grezza

• Utilizzando il cerchio esterno delle estremità del supporto e le superfici laterali come riferimenti, si utilizza una fresatrice o una pialla per lavorare i piani superiore e inferiore (superfici di collegamento delle piastre di articolazione combinate), lasciando un margine di finitura di 1–2 mm per garantire un errore di planarità ≤0,5 mm/m.

• Le superfici arcuate delle estremità del supporto vengono sgrossate o fresate per garantire una deviazione del raggio di curvatura ≤0,5 mm, gettando le basi per la successiva finitura.

2. Finitura

• Lavorazione di precisione delle estremità del supporto: per la lavorazione delle superfici arcuate o piane delle estremità del supporto si utilizza una fresatrice verticale o una alesatrice, garantendo un gioco di adattamento con le sedi delle piastre di articolazione ≤0,1 mm (un gioco eccessivo provoca rumore e usura durante il funzionamento), con rugosità superficiale Ra ≤6,3 μm.

• Lavorazione della scanalatura di indebolimento: per la lavorazione della scanalatura di indebolimento centrale si utilizza una fresa a candela, con tolleranza di larghezza e profondità di ±0,3 mm. Il raggio di raccordo sul fondo della scanalatura deve soddisfare i requisiti del disegno (per evitare fratture premature dovute a raccordi eccessivamente piccoli).

• Lavorazione dei fori di collegamento (per piastre a ginocchiera combinate): i fori per i bulloni di collegamento delle piastre a ginocchiera superiore e inferiore vengono forati su una macchina perforatrice, con tolleranza di posizione del foro ±0,2 mm, rugosità della parete del foro Ra ≤12,5 μm e filettature (precisione della filettatura 6H) realizzate con un maschio.

3. Trattamento superficiale

• Le bave di lavorazione vengono rimosse. Le superfici di contatto delle estremità del supporto vengono fosfatate (per migliorare la resistenza all'usura) e le superfici non di contatto vengono verniciate per prevenire la ruggine (spessore del film di vernice 40-60 μm), garantendo che non vi siano strati mancanti o cedimenti.

IV. Processo di controllo qualità della piastra di articolazione

1. Controllo di qualità dei materiali

• Ispezione delle materie prime: l'analisi spettrale viene eseguita sulla ghisa per verificare la conformità della composizione chimica (ad esempio, contenuto di carbonio 3,0-3,4% per la ghisa grigia HT250). Vengono eseguite prove di trazione sui campioni per garantire che la resistenza alla trazione (ghisa grigia ≥250 MPa) e la durezza (170-240 HBW) siano conformi agli standard.

• Ispezione metallografica: la ghisa grigia deve avere grafite di tipo A (lamellare) senza carburi reticolati. La ghisa malleabile viene controllata per la presenza di grafite nodulare, evitando strutture di ferro bianco (che causano eccessiva fragilità).

2. Controllo di qualità della fusione

• Ispezione visiva dei difetti: viene eseguita un'ispezione visiva al 100% per escludere crepe, cavità da ritiro o pori passanti. Il test con particelle magnetiche (MT) viene eseguito su aree chiave (estremità dei supporti, scanalature di indebolimento) per garantire l'assenza di crepe superficiali.

• Controllo delle deviazioni dimensionali: calibri e modelli vengono utilizzati per controllare le deviazioni di lunghezza e larghezza (≤±1 mm), mentre i modelli ad arco verificano l'adattamento degli archi delle estremità di supporto (spazio ≤0,3 mm).

3. Controllo della precisione della lavorazione

• Controllo delle tolleranze geometriche: un comparatore a quadrante e un righello vengono utilizzati per verificare la planarità e la perpendicolarità (errore ≤0,1 mm/100 mm). Una macchina di misura a coordinate verifica la precisione di posizione dei fori di collegamento (deviazione ≤0,2 mm).

• Verifica della resistenza della scanalatura di indebolimento: le piastre di articolazione finite campionate vengono sottoposte a prova di pressione, con un carico di lavoro nominale pari a 1,5 volte quello nominale, per osservare se si verifica una frattura nella posizione preimpostata (scanalatura di indebolimento) con una superficie di frattura piatta e senza frammenti che fuoriescono.

4. Ispezione finale prima del montaggio

• Montaggio di prova con sedi per piastre a ginocchiera: la piastra a ginocchiera viene installata nelle apposite sedi della ganascia mobile e del telaio, utilizzando uno spessimetro per controllare la distanza di montaggio, assicurandosi che non vi siano inceppamenti o allentamenti. La ganascia mobile deve ruotare in modo flessibile quando azionata manualmente.

• Controllo delle etichette: i prodotti finiti devono essere contrassegnati con modello, materiale e data di produzione per la tracciabilità. I prodotti non qualificati vengono contrassegnati individualmente e isolati per evitare mescolanze con quelli qualificati.