piastra laterale del frantoio a ganasce

Introduzione dettagliata alle piastre laterali dei frantoi a mascelle

I. Composizione e struttura delle piastre laterali

1. Corpo della piastra
   La parte portante centrale, a forma di piastra piana verticale rettangolare o trapezoidale con uno spessore di 50-150 mm (a seconda del modello), è realizzata in acciaio fuso ad alta resistenza (ZG35CrMo) o acciaio strutturale debolmente legato (Q355D) con una durezza superficiale ≥220 HBW per resistere ai carichi d'impatto laterali. I bordi superiore e inferiore della piastra si collegano rispettivamente alle piastre superiore e inferiore del telaio. Il lato interno è lavorato con fori per l'alloggiamento dei cuscinetti e strutture di guida, mentre il lato esterno è progettato con nervature di rinforzo per migliorare la resistenza alla deformazione.
2. Foro dell'alloggiamento del cuscinetto
   Un foro passante circolare nella parte superiore della piastra per il montaggio del cuscinetto dell'albero eccentrico, che funge da area funzionale centrale della piastra laterale. Il diametro del foro è progettato in base al modello del cuscinetto (tolleranza H7), con uno spessore della parete ≥1/3 del diametro esterno del cuscinetto (per garantire la resistenza al carico). Entrambe le estremità del foro sono lavorate con gradini (profondità 15-30 mm) per alloggiare l'anello esterno del cuscinetto e il coperchio di tenuta. La rugosità della superficie interna del foro è Ra ≤1,6 μm (per ridurre l'usura del cuscinetto). La coassialità dei fori dell'alloggiamento del cuscinetto su entrambe le piastre laterali deve essere ≤0,05 mm (≤0,1 mm per macchine di grandi dimensioni); in caso contrario, potrebbe causare rumori anomali o surriscaldamento dell'albero eccentrico durante il funzionamento.
3. Scivolo di guida (opzionale, per alcuni modelli)
   Uno scivolo longitudinale ricavato nella parte inferiore interna della piastra (2-3 mm più largo della flangia sul lato della ganascia mobile) limita la traiettoria di oscillazione della ganascia mobile, garantendo il movimento lungo una direzione preimpostata. La superficie dello scivolo è temprata (50-55 HRC) e ricoperta di grasso per ridurre l'attrito. La distanza tra lo scivolo e la ganascia mobile è controllata a 0,5-1 mm; una distanza eccessiva può causare vibrazioni della ganascia mobile, mentre una distanza insufficiente può causare inceppamenti.
4. Strutture di rinforzo

• Nervature di rinforzo anulari: Le nervature anulari (sezione trasversale rettangolare, larghe 50–100 mm) vengono fuse o saldate attorno al lato esterno del foro dell'alloggiamento del cuscinetto per migliorare la resistenza al taglio attorno al foro e impedire la deformazione dovuta a una forza eccessiva.

• Nervature di rinforzo longitudinali: Le nervature longitudinali (distanti 300–500 mm) sono saldate o fuse sul lato esterno della piastra, con un'altezza pari a 1,5–2 volte lo spessore della piastra. Formano una struttura a griglia con nervature trasversali sui bordi superiore e inferiore, migliorando la rigidità complessiva (deflessione ≤0,5 mm/m).

5. Strutture di collegamento e posizionamento

• Bordi della flangia: I bordi della flangia (10–20 mm più spessi della piastra) sono lavorati sui bordi anteriore e posteriore della piastra per il collegamento tramite bulloni con le pareti anteriore e posteriore (specifiche bulloni M24–M48, grado 8.8 o superiore). I fori per i perni di posizionamento (20–40 mm di diametro) sono lavorati sulla superficie della flangia con una distanza di accoppiamento ≤0,1 mm per garantire la precisione di assemblaggio.

• Fori di sollevamento: Fori di sollevamento (filettati o passanti) da φ50–φ100 mm sono ricavati sulla parte superiore o laterale della piastra per la movimentazione e l'installazione. L'area attorno ai fori è ispessita (≥40 mm) per evitare strappi.

II. Processo di fusione delle piastre laterali (esempio di acciaio fuso)

1. Preparazione di stampi e sabbia

• Si utilizza la fusione in sabbia di resina (piccola/media) o la fusione in sabbia di silicato di sodio (grande). I modelli in legno o schiuma vengono realizzati sulla base di modelli 3D, con una tolleranza di ritiro del 2,5%-3% (ritiro lineare per l'acciaio fuso del 2,2%-2,8%). Per aree chiave come i fori degli alloggiamenti dei cuscinetti, vengono utilizzate anime in sabbia, con rivestimento in polvere di zircone (spessore 1-1,5 mm) applicato alle superfici delle anime per migliorarne la precisione.

• Durante l'assemblaggio dello stampo in sabbia, viene garantita la simmetria degli stampi per entrambe le piastre laterali, con una deviazione di coassialità dei fori dei cuscinetti ≤0,1 mm per evitare errori dimensionali nelle fusioni.

2. Fusione e colata

• I rottami di acciaio a basso contenuto di fosforo e zolfo (P≤0,03%, S≤0,02%) e le leghe vengono fusi in un forno ad arco elettrico a 1540–1580 °C. La composizione chimica viene regolata (ZG35CrMo: C 0,32%–0,40%, Cr 0,8%–1,1%, Mo 0,2%–0,3%) e gas e inclusioni vengono rimossi tramite raffinazione in siviera (contenuto di idrogeno ≤2 ppm).

• Si utilizza un sistema di colata dal basso, con colata simultanea da entrambi i lati inferiori della piastra. La temperatura di colata è di 1500–1540 °C e il tempo di colata è di 15–40 minuti (a seconda del peso: 1000–8000 kg) per garantire un riempimento uniforme ed evitare intrappolamenti di scorie o chiusure a freddo. Per piastre di grandi dimensioni vengono utilizzati montanti (15–20% del peso del getto) per prevenire cavità da ritiro.

3. Distaffatura e trattamento termico

• I getti vengono sformati dopo un raffreddamento inferiore a 200 °C. I riser vengono rimossi mediante taglio meccanico, rettificati a filo con la superficie della piastra e puliti dalle sbavature e dall'adesione della sabbia.

• Trattamento termico: normalizzazione (880–920°C per 2–3 ore, raffreddato ad aria) + rinvenimento (550–600°C per 4–5 ore, raffreddato ad aria) per omogeneizzare la struttura in perlite + ferrite, con durezza controllata a 220–260 HBW e tenacità all'urto ≥35 J/cm² (-20°C).

III. Processo di lavorazione delle piastre laterali

1. Lavorazione grezza

• Utilizzando il lato esterno della piastra come riferimento, i bordi delle flange e le superfici interne vengono sgrossati su una fresa a portale, lasciando un margine di finitura di 3-5 mm. Planarità delle flange ≤1 mm/m e perpendicolarità alla piastra ≤0,5 mm/100 mm.

• I fori degli alloggiamenti dei cuscinetti vengono sgrossati su una macchina alesatrice orizzontale con una sovradimensione di 5–8 mm, con una perpendicolarità dell'asse del foro rispetto alla flangia ≤0,3 mm/100 mm. Entrambe le piastre laterali vengono lavorate simultaneamente per garantire la simmetria.

2. Semi-finitura e invecchiamento

• Le superfici sono semifinite (tolleranza di 1–2 mm) e i fori sono semiforati (tolleranza di 1–2 mm). L'invecchiamento tramite vibrazioni (60–100 Hz per 2–3 ore) allevia le sollecitazioni di lavorazione (sollecitazioni residue ≤100 MPa) per prevenire deformazioni post-finitura.

3. Lavorazione di finitura

• I fori degli alloggiamenti dei cuscinetti vengono rifiniti su una macchina alesatrice CNC con utensili sincroni a doppio asse per garantire una coassialità ≤0,05 mm (≤0,1 mm per macchine di grandi dimensioni), tolleranza H7, Ra ≤1,6 μm e perpendicolarità del gradino all'asse del foro ≤0,02 mm/100 mm.

• I fori di collegamento e gli scivoli sono lavorati meccanicamente: i fori per i bulloni (tolleranza H12) e i fori per i perni di posizionamento (H7/m6 per le pareti anteriore/posteriore) sono forati sulle flange. Per gli scivoli di guida, la fresatura e rettifica CNC (Ra ≤3,2 μm) garantisce un parallelismo con l'asse del foro del cuscinetto ≤0,1 mm/m.

4. Trattamento superficiale e preparazione dell'assemblaggio

• Le superfici non lavorate vengono sabbiate (Sa2,5) e rivestite con primer epossidico ricco di zinco (60-80 μm) e finitura in gomma clorurata (40-60 μm). Le superfici lavorate vengono trattate con olio antiruggine (grande) o fosfatazione (piccola/media).

• I fori degli alloggiamenti dei cuscinetti sono rivestiti con grasso antiruggine e coperti da manicotti protettivi; i fori filettati sulle flange sono dotati di tappi protettivi per evitare danni durante il trasporto.

IV. Processo di controllo qualità

1. Controllo di qualità della fusione

• Ispezione visiva: ispezione al 100% per verificare la presenza di crepe, ritiri o irregolarità. Il test con particelle magnetiche (MT) attorno ai fori dell'alloggiamento del cuscinetto garantisce l'assenza di crepe superficiali di 1 mm.

• Qualità interna: il test a ultrasuoni (UT) per piastre di grandi dimensioni (>3000 kg) impedisce difetti ≥φ3 mm entro 20 mm sotto il foro del cuscinetto; altre aree consentono difetti ≤φ5 mm (area singola ≤5 cm²).

2. Ispezione di precisione dimensionale

• Le macchine di misura a coordinate verificano il diametro del foro (H7), la coassialità, la perpendicolarità e la planarità della flangia, con deviazioni chiave controllate entro il 50% delle tolleranze di progettazione.

• I laser tracker verificano la rettilineità (≤0,5 mm/m) e la torsione (≤0,3 mm/m) delle piastre per evitare sollecitazioni sul telaio dopo l'assemblaggio.

3. Test delle proprietà meccaniche

• Prova di trazione: i campioni soddisfano una resistenza alla trazione ≥600 MPa, una resistenza allo snervamento ≥350 MPa e un allungamento ≥15%.

• Prova di durezza: durezza Brinell (220–260 HBW) con variazione ≤30 HBW; i passaggi temprati vengono testati tramite Rockwell (50–55 HRC).

4. Assemblaggio e test operativi

• Assemblaggio di prova: le piastre laterali vengono collegate alle pareti anteriore/posteriore, verificando la coassialità del foro tramite mandrino (spazio ≤0,05 mm) e l'adattamento della flangia (area ≥80% con spazio ≤0,1 mm).

• Prova a vuoto: dopo aver assemblato l'albero eccentrico e i cuscinetti, si verifica un funzionamento di 2 ore per verificare la temperatura dei cuscinetti (≤70°C), le vibrazioni (≤0,1 mm/s) e il rumore per eventuali anomalie.