CTB1245型永磁筒式磁选机磁轭加工工艺研究刘义敏

CTB1245型永磁筒式磁选机磁轭加工工艺研究刘义敏

刘义敏潘鑫唐家伟

（北矿机电科技有限责任公司北京100160）

摘要：本文通过对筒式磁选机磁轭加工工艺进行了研究，该工艺能有效保证磁轭的加工精度减小磁系与筒体之间的设计间隙，降低成本。设计了保证磁轭加工精度的工装，能有限防止焊接变形，保证加工精度，为大型化磁选机的加工制造提供了有利的工艺保证。

关键词：筒式磁选机、磁筒、加工工艺、圆度

DiscussionontheprocessingtechnologyofCTB1245magneticsaparatordrum

Yi-minLiuJia-weiTangXinPan

（BGRIMM-MAT，Beijing，100160，China）

Abstract：byprocessdesigningandpractice，thepaperintroduceakindofprocess，whichcaninsurethemachiningaccuracyofdrum，itthequantityoftheNbmagnaticmaterials，reducethecostoftheequipment，alsocanreducethedesigninggapofthemagneticdrum.Itdesignedthetoolstoreducetheweld，insurethemacufactureofthebiggermagneticsaparator.

Keywords：magneticsaparatormganeticdrumprocessingtechnologyroundness

CTB1245型磁筒直径为1.2m，长度为4.5m，由于磁轭长度长，磁系半径大，然而磁系和筒体之间设计间隙小，这给加工过程带来了很大的难度。磁轭的加工精度要求高，对磁轭的平面度要求控制在1mm以内和角度控制在1/4度以内。控制磁轭的加工精度，对保证后续装配精度和节约成本着重要意义。生产实践表明磁轭的拼装和钻孔工艺较难掌握，经研究，各个极面的轭板采用折弯取代拼焊后整体加工的工艺是切实可行的，轭板先钻孔后折弯取代焊接完成后整体钻孔能节省成本。

1.永磁筒式磁选机磁轭结构

通常磁轭包括传动轴和筋板、轭板三部分组成见示意图1[1]，磁轭包括轴与轴座组件、筋板、轭板三部分组成。

图1磁轭结构示意图

Fig.1Sketchofyokestructure

2磁轭加工工艺

2.1.原材料准备及设备

原材料为Q235B钢板，轭板和筋板板的厚度分别为：δ=20mm和δ=16mm，要求其化学成分均匀，屈服强度最低为235MPa，延伸率为26%。材料表面要求无凹坑、锈斑等外观缺陷，力学性能及其他满足GB/T3274-2007标准。

2.2设备

本次产品工业制作所投入的设备清单见表1所示。

表1主要生产设备清单

Tabel1mainequipmentlist

2.3轭板下料

此环节主要控制和保证轭板的气割尺寸及其焊接坡口形式。板料坡口的尺寸及其类型必须按照焊接工艺规程的要求进行。板料下料如图2所示，尺寸检验合格后进入刨槽工序，机加工车间按下图要求进行两面刨槽，按照E，F=α，G，H，I=β，J尺寸进行加工，共10等份。要求机加工车间划线时从中间向两边分，保证两边凹槽中心连线垂直板面，首件完成后转下道工序。

表2板料允许尺寸偏差

Tab.2sheetmetalsizetolerances

图2轭板下料及刨槽示意图

Fig.2Sketchofyokeplateblankingandslotting

2.4划线钻孔

通常的工艺为磁轭焊接完成后整体钻孔，但是随着磁轭加工尺寸的增大，焊接完成后进行钻孔对于加工设备来说有很高的要求，对于工作台尺寸和钻床的行程有很高的要求，并且要求依据各个极面进行多次翻转。结合生产实际，我们将钻孔这个道工序安排在折弯工序之前，极大的缩短了加工时间，节约了工时成本。划线时从中间依次往两边分，划出轭板上螺栓孔的位置。

2.5折弯

折弯采用的是500T折弯机，宽度为5000m最大的折弯厚度为25mm，本次要求的精度为1/4度，远远超出一般工件的折弯精度，折弯过程中需要严格控制影响折弯角度的各种因素，影响折弯精度的因素有材料的性能、工艺槽的尺寸、设备性能、施工人员的技术水平。理论上毛坯下料长度是制件中性层的展开长度，即弯曲件直线部分长度与弯曲部分中性层展开长度之和[2]。理论计算公式为：

2.6组对和焊接

2.6.1拼装工艺

磁轭的组对是保证磁轭精度的最重要的环节，此环节不仅能校正下料和折弯环节造成的误差，而且还能保证将来的安装尺寸。通过对磁轭的加工结构进行分析，制定了磁轭的组对焊接工艺，具体的工艺如下：

1）磁轭轭板与筋板的组对

将折弯完成的轭板，经过角度检查后，放置在专用工装台后，将筋板组对好。组对过程中，要保证轭板的角度和平面度控制在1/4度和1mm以内，否则将给磁轭的后续装配带来很大的困难，角度每增加0.5度，磁系的半径会增加约2mm，增加装配过程中磁系和筒体发生擦蹭的几率，导致后续拆装。组对过程中采用专用工装能较好的解决这一问题的产生。组对过程中采用磁轭组对工装，见图3。专用工装包括主题机架和压下装置两部分，机架上的座板和轭板上角度一致，如果轭板角度尺寸存在偏差，可以通过压下装置进行校正。

图3磁轭组对焊接专用工装

Fig.3Deviceforyokesettingandwelding

2）磁轭筋板和轴座的组对

将把好的磁轭主轴和轴座组装到磁轭筋板上，如何控制轴座组件和筋板之间的间隙是控制磁轭半径的关键，要保证每一个折弯角处磁轭半径都走负差，整个组对过程要用专用角度样板对磁轭的各个角度进行检查以确保各个尺寸都控制在要求范围内。

3）焊接工艺

组装电焊是采用手工电弧焊，焊接过程中采用CO2气体保护焊，焊接气体为80%Ar2+20%CO2，焊丝为H08Mn2SiA，焊接电压为38V，焊接电流为220A，焊接速度为0.5m/min。焊接顺序为：焊接筋板时，先焊中间筋板，后焊两侧筋板。焊接每块筋板的具体顺序为采用分段退焊，从中间依次向两侧进行焊接，以达到将焊接残余应力控制在最小的目的[3]，保证轭板的变形量控制到最小。

本工艺可以保证轭板的平面度控制在1mm，角度能够控制在1/4度以内，保证了设计间隙。

3小结

1）轭板采用折弯工艺，改变了以往单块轭板拼焊后加工的工艺，节约了成本；

2）采用了折弯前钻孔，改变了以往整个磁轭上设备钻孔的工艺，降低了对加工设备的要求。

3）通过工艺保证，磁轭平面度控制在1mm以内，角度控制在0.5度以内，减少了磁系的设计间隙；

4）设计了磁轭焊接用的专用工装，保证了磁轭的加工精度。

参考文献：

[1]王常任，磁选设备磁系设计基础.[M].北京：冶金工业出版社，1990：10-20.

[2]梁绍华，新编钣金展开计算实用手册.[M].北京：机械工业出版社，2004：704-712.

[3]殷树言，张九海.气体保护焊工艺[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1989：230-299.

[4]成大先.机械设计手册[M].5版，北京：化学工业出版社，2008，7（1）：114-115.

作者简介：

刘义敏，1986年8月25日生，男，汉族，工程师，研究方向为矿山机械设备制造