一种振动落砂机落砂板的高锰钢耐磨加强结构的制作方法

本技术属于振动落砂机，具体而言，涉及一种振动落砂机落砂板的高锰钢耐磨加强结构。

背景技术：

1、振动落砂机是铸造生产线中的重要设备，主要用于将铸件从砂型中分离出来，其工作原理是通过振动装置产生高频振动，使砂型在落砂板上受到周期性冲击而破碎，砂料和铸件在振动作用下分离并从落砂板上落下进入下一道工序。在这个过程中，落砂板作为直接承受砂料冲击和摩擦的部件，工作条件极为恶劣，需要承受砂料的高频冲击载荷以及砂料与板面之间的剧烈摩擦，长时间工作后落砂板表面会产生严重磨损。目前铸造企业普遍采用的落砂板多为普通碳素钢板或锰钢板整体制造，虽然具有一定的强度和韧性，但耐磨性能有限，在砂料反复冲击和摩擦作用下，落砂板表面很快出现磨损凹坑和沟槽，表面粗糙度增大后影响砂料的正常流动，降低落砂效率，严重磨损的落砂板甚至会出现穿孔现象。有些企业尝试在落砂板表面堆焊耐磨层来提高耐磨性，但堆焊层与基体之间的结合强度往往不足，在振动冲击载荷作用下容易产生剥落，而且堆焊过程中的热输入较大容易造成落砂板变形。还有企业采用整体高锰钢铸造落砂板，虽然耐磨性能得到改善，但高锰钢铸造工艺复杂，成本高昂，而且整体铸造的落砂板重量大，刚度分布不均，在振动过程中容易产生局部共振导致疲劳裂纹。

技术实现思路

1、有鉴于此，本实用新型提供的一种振动落砂机落砂板的高锰钢耐磨加强结构，解决了振动落砂机落砂板在高频冲击和摩擦下磨损快、易变形开裂，导致寿命短、效率低的问题。

2、本实用新型是这样实现的：

3、本实用新型提供一种振动落砂机落砂板的高锰钢耐磨加强结构，包括落砂板本体和高锰钢耐磨层，落砂板本体的上表面用于承接振动落下的砂料，其中，高锰钢耐磨层固定于落砂板本体的上表面，所述高锰钢耐磨层呈板状结构且与落砂板本体上表面贴合，所述高锰钢耐磨层的下表面与落砂板本体的上表面通过焊接方式连接，所述落砂板本体的下表面设置有加强筋板，所述加强筋板沿落砂板本体的长度方向延伸，所述加强筋板与落砂板本体的下表面垂直连接。

4、本实用新型提供的一种振动落砂机落砂板的高锰钢耐磨加强结构的技术效果如下：通过在落砂板本体的上表面设置高锰钢耐磨层，并采用焊接方式将高锰钢耐磨层的下表面与落砂板本体的上表面连接，使得高锰钢耐磨层与落砂板本体形成牢固的整体结构，利用高锰钢材料优异的耐磨性能和加工硬化特性，有效抵抗砂料反复冲击和摩擦造成的磨损，同时在落砂板本体的下表面设置沿长度方向延伸的加强筋板，通过加强筋板与落砂板本体下表面的垂直连接，增强落砂板本体的整体刚度和抗弯能力，防止落砂板在承受振动冲击时产生变形或疲劳损坏，延长落砂板的使用寿命。

5、在上述技术方案的基础上，本实用新型的一种振动落砂机落砂板的高锰钢耐磨加强结构还可以做如下改进:

6、其中，所述高锰钢耐磨层的厚度沿落砂板本体的宽度方向由中心向两侧逐渐减薄。

7、采用上述改进方案的有益效果为：通过将高锰钢耐磨层的厚度设计成沿落砂板本体宽度方向由中心向两侧逐渐减薄的结构形式，使得高锰钢耐磨层的材料分布与落砂板在实际工作中承受的砂料冲击载荷分布相匹配，因为砂料在振动落下过程中主要集中在落砂板的中心区域，该区域承受的磨损最为严重，通过增加中心区域的高锰钢耐磨层厚度提供更强的耐磨保护，而两侧区域的磨损相对较轻因此减薄厚度，这种设计既保证重点区域的耐磨性能又减轻整体重量并节约高锰钢材料成本。

8、进一步的，所述高锰钢耐磨层的上表面设置有多条凸起条纹，所述凸起条纹沿落砂板本体的长度方向延伸且相互平行分布。

9、采用上述改进方案的有益效果为：在高锰钢耐磨层的上表面设置多条沿落砂板本体长度方向延伸且相互平行分布的凸起条纹，当砂料在振动作用下落到高锰钢耐磨层表面时，所述凸起条纹对砂料的运动轨迹起到导向作用，使砂料沿着凸起条纹的延伸方向有序移动，减少砂料在落砂板表面的无规则滑动和碰撞，降低砂料与高锰钢耐磨层表面之间的相对滑动速度，从而减轻磨损程度，同时凸起条纹增加高锰钢耐磨层与砂料之间的接触面积，分散单位面积上承受的冲击力，进一步提升耐磨效果。

10、进一步的，所述凸起条纹的横截面呈梯形结构，所述梯形结构的上底宽度小于下底宽度。

11、采用上述改进方案的有益效果为：将凸起条纹的横截面设计成上底宽度小于下底宽度的梯形结构，使得凸起条纹具有稳定的底部支撑和适当的顶部宽度，梯形结构的底部宽度较大能够增强凸起条纹与高锰钢耐磨层主体之间的连接强度，防止凸起条纹在长期承受砂料冲击时发生断裂或脱落，而梯形结构的上底宽度较小则有利于砂料在凸起条纹之间的谷部顺畅通过，避免砂料堆积造成局部过载，同时梯形结构的侧边斜面能够对砂料产生导向力，促使砂料向设定方向移动，提高落砂效率。

12、进一步的，所述加强筋板呈波浪形结构，所述波浪形结构的波峰与波谷沿落砂板本体的长度方向交替分布。

13、采用上述改进方案的有益效果为：通过将加强筋板设计成波峰与波谷沿落砂板本体长度方向交替分布的波浪形结构,相比传统的平直加强筋板，波浪形结构具有更大的截面惯性矩和更优的抗弯刚度，在相同材料用量的条件下能够提供更强的支撑力和抗变形能力，当落砂板本体在振动过程中承受周期性的冲击载荷时，波浪形结构的加强筋板能够更有效地吸收和分散振动能量，减少落砂板本体的振幅，防止落砂板因共振现象产生疲劳裂纹，同时波浪形结构还增强加强筋板自身的稳定性，避免加强筋板因屈曲失稳而失效。

14、进一步的，所述落砂板本体的边缘部分向下弯折形成包边结构，所述包边结构与落砂板本体的上表面形成钝角。

15、采用上述改进方案的有益效果为：在落砂板本体的边缘部分设置向下弯折形成的包边结构，并使所述包边结构与落砂板本体的上表面形成钝角，这种包边结构能够有效增强落砂板本体边缘的强度和刚度，防止边缘部位在承受砂料侧向冲击或搬运过程中发生变形或卷边，钝角的设计使得包边结构具有合适的过渡角度，既保证边缘强度又避免尖角造成的应力集中，同时包边结构还起到限位作用，防止砂料从落砂板边缘溢出，提高砂料的收集效率，并且包边结构的弯折部分增加落砂板本体的整体刚性。

16、进一步的，所述落砂板本体的四角位置设置有连接凸台，所述连接凸台从落砂板本体的下表面向下突出，所述连接凸台上开设有螺栓通孔。

17、采用上述改进方案的有益效果为：在落砂板本体的四角位置设置从下表面向下突出的连接凸台，并在所述连接凸台上开设螺栓通孔，通过将连接凸台设置在四角位置，充分利用落砂板本体的几何特性实现稳定的四点支撑和连接，连接凸台从落砂板本体下表面向下突出的结构形式使得螺栓连接点与落砂板本体的工作表面保持距离，避免螺栓连接部位对落砂板上表面造成干涉，同时连接凸台的突出设计便于螺栓的安装和拆卸操作，螺栓通孔的设置实现落砂板与振动落砂机机架的可靠固定，保证落砂板在振动工作状态下不发生松动或位移。

18、进一步的，所述高锰钢耐磨层的边缘呈倒角结构，所述倒角结构使得高锰钢耐磨层的上表面边缘与侧边缘平滑过渡。

19、采用上述改进方案的有益效果为：将高锰钢耐磨层的边缘设计成倒角结构，使得高锰钢耐磨层的上表面边缘与侧边缘实现平滑过渡，消除尖锐边缘可能产生的应力集中现象,当高锰钢耐磨层在焊接固定过程中因热应力或在使用过程中因冲击载荷产生应力时，倒角结构能够使应力沿着平滑的过渡面均匀分布，降低边缘部位发生裂纹的风险，同时倒角结构还能减少砂料与高锰钢耐磨层边缘碰撞时的冲击力，避免边缘发生崩角或剥落，并且平滑的倒角结构有利于砂料从高锰钢耐磨层表面顺畅滑落，不会因尖锐边缘造成砂料堵塞。

20、进一步的，所述高锰钢耐磨层的边缘与落砂板本体的上表面边缘之间保持间隙，所述间隙的宽度小于高锰钢耐磨层中心位置厚度的两倍。

21、采用上述改进方案的有益效果为：通过在高锰钢耐磨层的边缘与落砂板本体的上表面边缘之间保持间隙，并将所述间隙的宽度限制为小于高锰钢耐磨层中心位置厚度的两倍，这种间隙设计为高锰钢耐磨层在焊接过程中因热膨胀产生的应力提供释放空间，避免因边缘约束过紧导致高锰钢耐磨层产生翘曲变形或内应力过大，同时间隙宽度的限制保证高锰钢耐磨层与落砂板本体边缘保持适当距离，既不会因间隙过大削弱落砂板整体性，也不会因间隙过小失去应力释放作用，这种尺寸关系的设计在保证结构可靠性的同时优化焊接工艺性能。

22、进一步的，所述加强筋板的数量为三个，所述三个加强筋板沿落砂板本体的宽度方向等间距分布于落砂板本体的下表面，所述落砂板本体由碳素结构钢制成，所述高锰钢耐磨层由高锰钢材料制成。

23、采用上述改进方案的有益效果为：通过将三个加强筋板沿落砂板本体的宽度方向等间距分布于落砂板本体的下表面，实现对落砂板本体的均匀支撑和加强，三个加强筋板的数量配置能够在保证足够支撑刚度的前提下避免加强筋板数量过多导致的结构复杂和重量增加，等间距分布使得落砂板本体各区域获得均衡的支撑力，防止因支撑不均造成局部应力集中或变形，同时采用碳素结构钢制造落砂板本体保证基体具有良好的强度和韧性，采用高锰钢材料制造高锰钢耐磨层充分发挥高锰钢的高耐磨性和加工硬化特性，两种材料的合理搭配实现性能优化和成本控制的平衡。

24、与现有技术相比较，本实用新型提供的一种振动落砂机落砂板的高锰钢耐磨加强结构的有益效果是：本实用新型通过在落砂板本体上表面焊接固定高锰钢耐磨层，充分利用高锰钢材料在冲击载荷作用下表面产生加工硬化的特性，使高锰钢耐磨层在承受砂料反复冲击时表层硬度不断提高从而形成坚硬的耐磨表面，大幅度提升落砂板抵抗磨损的能力，相比普通钢材制造的落砂板，本实用新型的使用寿命显著延长，减少更换频率和维护成本。通过在高锰钢耐磨层上表面设置沿长度方向延伸的凸起条纹，对砂料的运动轨迹进行导向，减少砂料在落砂板表面的无序滑动，降低磨损速率的同时提高落砂效率。通过在落砂板本体下表面设置波浪形加强筋板，显著增强落砂板的整体刚度和抗振性能,有效抑制振动过程中的变形和共振现象，防止疲劳裂纹的产生。通过优化高锰钢耐磨层的厚度分布、边缘倒角设计以及与落砂板本体边缘之间的间隙配置，实现材料的合理利用和应力的有效释放，避免因应力集中导致的边缘开裂或剥落。本实用新型结构设计合理，加工工艺简单，便于批量生产和现场安装维护，具有良好的经济性和实用性，能够满足铸造行业对振动落砂设备高可靠性和长寿命的使用要求。