鑄件清理是鑄造生產后端關鍵工序，復雜泵體、閥體、重型殼體鑄件存在內腔、深槽、密集筋板等特征，屬于典型難清理鑄件。傳統單拋丸器吊鉤拋丸設備投射方向單一，筋板遮擋造成內腔轉角型砂、氧化皮清理不徹底；單純延長拋丸時間，會造成外露薄壁法蘭、薄筋板發生過拋損傷，長期存在質量不穩定、返工率高等問題。

目前國內鑄造車間，針對異形復雜鑄件大多沿用標準機型，缺少設備投射系統、工裝配套的定制化優化設計，裝備與鑄件工況匹配度不足。本文針對復雜鑄件清理難點，對吊鉤式拋丸清理機的拋丸器布置、室體結構、彈丸分離系統進行優化改進，配套開展工藝試驗，形成一套裝備 + 工藝一體化解決方案，在鑄造生產現場開展驗證。

1 原設備存在問題分析

原有標準吊鉤式拋丸機配置單組拋丸器，拋射方向固定。在清理帶內腔的泵閥鑄件時，主要存在如下問題： （1）投射射流單一，鑄件背面、內腔轉角被筋板遮擋，形成清理死角，型砂清理不完全； （2）工件吊具通用性差，鑄件重心偏斜，旋轉過程晃動，投射距離波動，表面紋理不均勻； （3）風選分離器篩分精度不足，破碎細丸無法有效分離，循環系統內細粉含量偏高，降低清理效率； （4）工藝參數依靠人工經驗，同一批次鑄件表面質量波動大，薄壁區域容易出現啃傷。

2 裝備結構優化設計

2.1 拋丸器多角度布置優化

主機采用雙拋丸器傾斜布置方案，兩臺拋丸器分別安裝于清理室側壁，設置不同投射傾角，可同時從斜上方與側向對鑄件進行投射。拋丸器底座采用可調法蘭結構，現場可微調投射角度，對準鑄件內腔、焊縫轉角等死角區域。拋丸器選用高耐磨葉片、定向套組件，提升易損件使用壽命，減少設備停機維保頻次。

2.2 專用工裝吊具設計

定制可配重式吊具。吊點選取在鑄件厚大、剛度充足位置，避開薄壁與加工面；增設可拆卸配重塊，校正鑄件偏心重心，保證吊鉤旋轉過程平穩，減小晃動。吊具框架盡量簡化，減少吊具遮擋鑄件清理表面。吊具模塊化設計，同系列鑄件可快速更換吊點，提升工裝通用性。

2.3 彈丸循環與風選系統升級

提升斗式提升機輸送能力，增加料位在線監測裝置，實時監測彈丸存量。優化風選分離器風道結構，調整風速，分級分離合格鋼丸、破碎細丸、型砂粉塵。破碎細丸及時排出循環回路，避免細粉持續累積影響拋丸射流穩定性。設置高低料位報警，提醒操作人員少量分次補丸，穩定彈丸流量。

2.4 除塵配套優化

優化除塵管路布局，減少管路彎頭，降低風阻。除塵風口布置在清理室上部，維持拋丸室負壓，抑制粉塵外逸；配套脈沖布袋除塵，增加壓差在線監測，布袋堵塞、破損時系統及時報警，滿足鑄造車間環保排放要求。

3 清理工藝試驗研究

3.1 試驗工件與試驗條件

試驗工件：鑄鋼泵體鑄件，鑄件存在內腔、分流流道、薄壁法蘭；鑄件壁厚區間 8～45 mm。設備：優化后的吊鉤式拋丸清理機；彈丸選用 φ1.0mm 高韌性鑄鋼丸。 考察因素：工件旋轉速度、拋丸時間。評價指標：目視清理效果、除銹等級、薄壁件變形情況、粗糙度。

3.2 試驗結果分析

（1）旋轉速度：旋轉速度過低，局部區域長時間受彈丸沖擊，薄壁易損傷；轉速過高，彈丸覆蓋次數不足，死角清理不達標。試驗確定工件旋轉最佳區間為 2.5～3.5 r/min。 （2）拋丸時間：拋丸時間不足，內腔型砂殘留；拋丸時間超過閾值，薄壁法蘭出現表面啃傷。采用分段拋丸工藝：主拋階段去除大面積氧化皮與型砂；小幅調整工件姿態，對死角區域短時間補拋。 （3）彈丸影響：選用球形鋼丸，避免鋼砂直接長時間沖擊薄壁部位；鋼丸硬度控制在 HRC40～45，兼顧清理能力與抗破碎性能。

4 工程應用效果

將優化后的吊鉤拋丸裝備應用于鑄造泵閥鑄件生產線，連續批量生產驗證。優化后： 1）鑄件內腔、筋板轉角無清理死角，鑄件表面除銹等級穩定達到 Sa2.5 級； 2）薄壁法蘭、薄筋板無變形、啃傷缺陷，鑄件返工率顯著下降； 3）設備彈丸消耗下降，設備非計劃停機時間減少； 4）整套裝備密閉除塵，車間粉塵濃度滿足環保規范。

5 結論

針對鑄造復雜內腔鑄件清理難題，對吊鉤式拋丸清理機開展拋丸器多角度布置、專用配重吊具、風選分離系統的一體化裝備優化，配套分段拋丸工藝，能夠有效解決鑄件內腔清理死角、薄壁過拋損傷問題。 采用可調角度雙拋丸器 + 定制吊具的吊鉤拋丸裝備方案，裝備適配性強，投入成本可控，適合泵閥、重型裝備鑄造車間復雜鑄件清理改造。在鑄造裝備設計階段，需要結合鑄件結構做裝備與工藝協同設計，實現裝備、彈丸、工藝參數匹配，提升鑄件清理質量與生產穩定性。

該研究可為同類復雜鑄件清理裝備開發、鑄造車間舊拋丸設備升級改造提供技術參考。