12型/小時(shí)六工位轉(zhuǎn)臺(tái)式負(fù)壓造型生產(chǎn)線

張俊峰，閆建云，張 艷，丁淑海，逄 鵬

（青島雙星鑄造機(jī)械有限公司，山東膠南 266400）

12型/小時(shí)六工位轉(zhuǎn)臺(tái)式負(fù)壓造型生產(chǎn)線

張俊峰，閆建云，張 艷，丁淑海，逄 鵬

（青島雙星鑄造機(jī)械有限公司，山東膠南 266400）

該負(fù)壓造型生產(chǎn)線（亦稱V法造型）主要用于生產(chǎn)工程機(jī)械用履帶板，生產(chǎn)線不僅包括傳統(tǒng)的造型單元、澆注、冷卻單元及砂處理單元，而且為提高生產(chǎn)效率，增加了下芯單元。

負(fù)壓造型；V法造型

1 造型線的工藝及生產(chǎn)綱領(lǐng)

產(chǎn)品：工程機(jī)械用履帶板件；

材質(zhì)：鑄鋼；

砂箱內(nèi)框尺寸（mm）：2400×2000×350/300；

澆注方式：人工澆注，澆注工位16個(gè)；

下芯工位：4個(gè)；

冷卻工位：56個(gè)；

造型生產(chǎn)率：≥每小時(shí)12整型，每5min一個(gè)周期；

漲箱安全措施：人工壓緊；

砂箱托運(yùn)方式：托板小車；

在線運(yùn)行的模具：3副；

模具、砂箱更換：人工；

控制系統(tǒng)：可編程開關(guān)控制；

澆鑄系統(tǒng)真空切換：自動(dòng)切換；

薄膜（面、背膜）展開方式：自動(dòng)展膜。

2 造型線相關(guān)的技術(shù)參數(shù)

2.1 型砂

石英砂：SiO2含量≥98%；

砂子粒度：AFS100；

型砂含水量：≤0.5%；

型砂粉塵含量：≤0.3%；

最大砂溫：50℃；

砂處理能力：70t/h；

舊砂回用率：≥90%。

2.2 動(dòng)力消耗及其它消耗

真空：1050m3/h（真空泵九用一備，同時(shí)供兩條12型/h生產(chǎn)線用）；

液壓系統(tǒng)：液壓泵采用內(nèi)嚙合齒輪泵，額定壓力12MPa，額定流量 210L/min；

單條生產(chǎn)線運(yùn)行總功率：1500kW；

壓縮空氣消耗：8m3/h；

壓縮空氣壓力：0.5～0.6MPa；

單條線冷卻水循環(huán)量：150m3/h。

3 設(shè)備組成及工藝流程

整條生產(chǎn)線由造型單元、澆注冷卻單元、下芯單元及砂處理單元組成。

3.1 造型單元及工藝流程

造型單元由以下設(shè)備組成（見(jiàn)圖1）：六工位轉(zhuǎn)臺(tái)、自動(dòng)取覆膜裝置、涂料烘干裝置、升降式震實(shí)臺(tái)、雨淋加砂裝置、自動(dòng)覆背膜裝置、造型砂庫(kù)、起模翻箱機(jī)械手、合箱機(jī)械手、扣空箱機(jī)械手等。

造型單元工藝流程：該造型線為六工位轉(zhuǎn)臺(tái)造型，六工位分別是覆膜工位、噴涂工位、扣箱工位、烘干工位、加砂振實(shí)工位、起模工位。三對(duì)模板對(duì)稱分布在轉(zhuǎn)臺(tái)六個(gè)工位上，同時(shí)工作。隨著轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)一周，單個(gè)模板依據(jù)覆膜、噴涂、設(shè)置冷鐵及澆冒口、扣箱、烘干、加砂、振實(shí)、覆背膜、起模翻箱等工序連續(xù)進(jìn)行操作，完成上下砂箱的造型。起模機(jī)械手分別對(duì)上箱、下箱進(jìn)行起模，下箱翻轉(zhuǎn)后由1號(hào)造型轉(zhuǎn)運(yùn)車運(yùn)至下芯單元下芯，然后在2號(hào)造型轉(zhuǎn)運(yùn)小車上等待與修好型的上箱合箱，合箱后轉(zhuǎn)運(yùn)至澆注線。

3.2 澆注單元及工藝流程

澆注單元由以下設(shè)備組成：2號(hào)造型轉(zhuǎn)運(yùn)車、砂箱推進(jìn)及緩沖裝置、固定及移動(dòng)真空轉(zhuǎn)換裝置、定盤小車、落砂轉(zhuǎn)運(yùn)小車等。

澆注單元工藝流程：澆注線分A、B兩條線輪流澆注，當(dāng)A線砂型存滿后，工人對(duì)A線砂型澆注，此時(shí)B線開始存放造型。每條線有16個(gè)澆注工位，澆注結(jié)束后進(jìn)入冷卻時(shí)間，冷卻后由落砂轉(zhuǎn)運(yùn)車運(yùn)至落砂線進(jìn)行解箱。兩條線輪流澆注給冷卻留出了足夠的時(shí)間。

3.3 制芯單元及工藝流程

為提高生產(chǎn)效率，本生產(chǎn)線配備了流水式制芯單元。制芯單元由以下設(shè)備組成：造型轉(zhuǎn)運(yùn)車1、制芯線推進(jìn)裝置、制芯線移動(dòng)真空梁、制芯線固定真空梁、制芯線緩沖裝置、造型轉(zhuǎn)運(yùn)車2、起模合箱機(jī)械手。

制芯單元工藝流程：每次生產(chǎn)線啟動(dòng)開始，造型單元先依次造出四套下箱，由造型轉(zhuǎn)車1運(yùn)至下芯線進(jìn)行下芯，提前準(zhǔn)備好四套下好芯的下箱后再進(jìn)入正常順序的上下箱造型，下好芯的下箱由2號(hào)造型轉(zhuǎn)運(yùn)車運(yùn)至固定位置等待與上箱合箱。每次生產(chǎn)線造型結(jié)束時(shí)造出套件上箱與下芯線上的下箱合箱，圓滿完成本次生產(chǎn)作業(yè)。

3.4 砂處理單元及工藝流程

砂處理單元由以下設(shè)備構(gòu)成：回箱輥道線、散落砂回收皮帶機(jī)、解箱后震動(dòng)輸送篩砂機(jī)、懸掛磁選機(jī)、板式斗提機(jī)、舊砂庫(kù)、沸騰冷卻床、斗式提升機(jī)、舊砂庫(kù)、斗式提升機(jī)、空氣輸送槽等。

砂處理工藝流程：解箱機(jī)械手將型箱從落砂線的托板小車上吊至鑄件移出裝置上→鑄件移出，人工去底膜、砂箱去除真空吊至回箱機(jī)動(dòng)輥道上→砂子落至振動(dòng)輸送篩砂機(jī)上→板式斗提機(jī)將砂子輸送至1號(hào)舊砂庫(kù)→砂子進(jìn)入沸騰冷卻床降溫→2#提升機(jī)→2號(hào)砂庫(kù)→3#提升機(jī)→空氣槽→造型砂庫(kù)。

散落砂處理：起模機(jī)械手起模時(shí)意外塌箱處散落砂經(jīng)1號(hào)2號(hào)回砂皮帶進(jìn)入振動(dòng)輸送篩砂機(jī)，振實(shí)臺(tái)處散落砂經(jīng)3號(hào)皮帶機(jī)收集至1#回砂皮帶機(jī)，解箱機(jī)械手吊起時(shí)發(fā)生意外塌箱處的舊砂收砂斗螺旋輸送機(jī)收集至振動(dòng)輸送篩砂機(jī)。

4 造型線的特點(diǎn)

（1）可供提前下芯的下芯線

基于生產(chǎn)線生產(chǎn)的鑄件為一箱多件且人工下芯任務(wù)繁重，如何使下芯更好的配合造型的節(jié)拍，設(shè)計(jì)時(shí)作了多種方案進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)仔細(xì)論證，根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍及下芯時(shí)間最終提出了下芯先行一步的設(shè)計(jì)理念，即生產(chǎn)線啟動(dòng)時(shí)造型轉(zhuǎn)臺(tái)先預(yù)作四套下箱由1號(hào)造型小車轉(zhuǎn)運(yùn)至下芯線進(jìn)行下芯，四套下箱造型結(jié)束后進(jìn)入正常上、下箱造型，下好芯的下箱由2號(hào)造型轉(zhuǎn)運(yùn)小車運(yùn)至合箱位等待與上箱合箱。這樣在生產(chǎn)過(guò)程中一直有四套下好芯的下箱等待合箱，給下芯余出了足夠的時(shí)間，使得下芯與造型能夠流暢的銜接。所以在砂箱的制作上需要多做出四套下箱以供下芯線運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）解箱后鑄件和薄膜等雜物取出更方便

真空造型生產(chǎn)線澆注后的砂箱一般在固定的解箱格柵上進(jìn)行解箱，工人要進(jìn)入到解箱間撿取解箱后燒損薄膜，同時(shí)將鑄件掛到吊出裝置上。解箱間粉塵大，環(huán)境差，給操作帶來(lái)很大的不便。此次設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)固定的解箱格柵作了細(xì)節(jié)的改動(dòng)，把固定的格柵改為移動(dòng)的格柵，當(dāng)解箱后砂子落到下面的落砂斗后，移動(dòng)格柵帶著鑄件和薄膜等雜物移出，工人可在解箱間外面進(jìn)行作業(yè)，使得鑄件的吊出和薄膜雜物的撿取趨于人性化。

Turntable Vacuum Molding Production Line with 6 Workstations 12Molds/h

ZHANG JunFeng，YANG JanYun,ZHANG Yan，DING ShuHai，PANG Peng
（Qingdao Duo-Star Foundry Machinery Co.Ltd.，Jiaonan 266400，Shandong China）

The main product of this vacuum molding line is pedrail plate for engineering machinery.The production line includes not only traditional molding unit，pouring，cooling and sand preparation unit but also core setting unit for higher productive effect.

Negative pressure molding；V-molding

TG249.9;

B；

1006－9658（2011）04－3

2011－03－31

2011－043

張俊峰（1971－），男，高級(jí)工程師，總工程師，主要從事鑄造機(jī)械的研究與開發(fā)