現(xiàn)代鑄件清理方式

劉小龍（機械工業(yè)第四設(shè)計研究院，河南 洛陽 471039）

鑄件清理往往不被重視，認為只要能將鑄件生產(chǎn)出來，清理靠人工打磨就能完成，鑄件越多，人員越多。因此，我國鑄件清理水平普遍很低，勞動環(huán)境較差。每個鑄造廠最不能看的就是清理工部，環(huán)境惡劣、勞動強度大、安全性差。為此鑄件清理必須改進：首先是鑄件質(zhì)量要求。近年來，主機廠家對鑄件的要求越來越高，比如：要求清理后的缸體鑄件內(nèi)部殘留物含量在100mg以下；鑄件的涂裝就是零件的最后涂裝，在加工、裝配過程中，不再對鑄件進行涂裝處理等等。其次是環(huán)保要求：國家對環(huán)保越來越重視，目前新建鑄造項目環(huán)保不達標就不能投產(chǎn)，因此，必須重視清理環(huán)保。再者就是招工越來越難，很多地方已招不到清理工人，且用人成本越來越高。

1 我國有些鑄造企業(yè)不重視清理工藝

我國有些鑄造企業(yè)不重視清理工藝，在新建的鑄造項目中，清理車間的投資只占工藝總投資的8.6%左右，致使清理車間普遍落后，其清理工藝主要是：落砂→冷卻→人工打澆冒口→拋丸→人工打磨→油漆。在清理車間只見廠房，不見設(shè)備，打澆冒口及打磨等都在地面上進行，拋丸采用階段式拋丸機，整個車間缺乏通風設(shè)施，工人勞動強度大，環(huán)境差，鑄件的一致性很難保證。

2 先進鑄造企業(yè)清理工藝

我國大批量生產(chǎn)小鑄件的工廠，其清理工序多數(shù)采取落砂清理滾筒落砂、去澆冒口、人工精整、精拋、防銹處理等工序。從落砂到去澆冒口，基本是連續(xù)運行。去澆冒口后的鑄件轉(zhuǎn)運到人工精整工位也是采用機械化的板式輸送機或裝筐（斗），人工精整有兩種形式：一種是砂輪機打磨，一種是液壓鑄件清理機清理。而在一些發(fā)達的國家，先進的鑄造企業(yè)的鑄件精整是用機器人拿住鑄件，在各種固定的磨削設(shè)備上打磨完成的，打磨的曲線完全由設(shè)備事先設(shè)置好，清理完的鑄件表面一致。這些小鑄件的清理特點是：清理設(shè)備固定，鑄件經(jīng)批量轉(zhuǎn)運后由人或機器人直接拿住進行清理。

我國大批量生產(chǎn)中等鑄件的工廠，其清理工部多數(shù)采取高效專用清理設(shè)備，組成清理作業(yè)線，實現(xiàn)鑄件不落地清理，鑄件一般經(jīng)過落砂、去澆冒口、冷卻、（擊芯）、一次表面粗拋、銑削清鏟、精整等工序，為了保證鑄件表面的一致性，還要進行二次精拋、防銹處理等。防銹處理根據(jù)鑄件要求有浸油、浸防銹液、靜電噴粉、噴漆等。這類鑄件多數(shù)采用自動造型線生產(chǎn)，是我國鑄件生產(chǎn)的主流，約占鑄件總量的50%左右，因此，這類鑄件的清理工藝水平，一定程度上代表了我國鑄件清理的水平。由于這些鑄件相對較重，一般工人很難搬動，因此其搬運多數(shù)借助機械設(shè)備，在清理過程中，最好讓鑄件流起來，因此，這類鑄件的清理特點是：鑄件運動和清理設(shè)備運動相結(jié)合。

下面以某廠清理工藝為例介紹一下鑄件的流轉(zhuǎn)過程。

鑄件由自動造型線的捅箱機捅出后，經(jīng)震動輸送機震動落掉鑄件表面型砂，然后用機械手將鑄件直接放到退火爐上退火，退完火的鑄件再由機械手裝入懸鏈輸送機的吊筐內(nèi)送到清理工部，在清理工部先用懸掛起重機把鑄件轉(zhuǎn)運到鱗板輸送機上，在鱗板輸送機上，人工敲掉殘余澆冒口或排氣針后將鑄件輸送到擊芯區(qū)，用通過式擊芯機擊芯。擊芯完畢，人工吊運鑄件到另一條鱗板輸送機上，在粗拋區(qū)將鑄件掛到懸鏈通過式拋丸清理機進行粗拋，粗拋后的鑄件人工吊到輥道輸送機上輸送到通過式磨削生產(chǎn)線對鑄件進行磨削，磨削完成后，鑄件直接輸送到人工精整區(qū)精整，人工精整為定點在線式，人工精整后的鑄件通過輥道送到粗加工區(qū)，不合格鑄件則進行補救措施或者報廢處理。粗加工后的鑄件采用機械手式拋丸機進行終拋丸處理。終拋后的鑄件，進行內(nèi)腔噴丸后檢驗，合格鑄件則根據(jù)需要進行防銹處理，最后鑄件入庫。

其鑄件清理工藝流程圖如1所示：

圖1 鑄件清理工藝流程圖

清理車間平面布置圖如2所示。

我國生產(chǎn)大型鑄件的工廠，其清理工部多數(shù)采用就地人工清砂，臺車式拋丸清理機拋丸，然后油漆的工藝。先進的清理工藝是將鑄件定點清砂，手持式砂輪機打磨，設(shè)置崗位抽風。這種鑄件清理的特點是：由于鑄件較重，一般都是清理設(shè)備運動，整個清理過程中，盡量減少鑄件搬運次數(shù)。

3 清理車間的環(huán)保問題

清理車間熱、臟、累，是鑄造環(huán)境最差的工部，多年來由于鑄件清理不被人們重視，清理手段主要是人工打磨，清理場地是遍地開花，到處是工作場地，到處也是揚塵點，清理鑄件變成了農(nóng)民工的專利，清理工人干幾年就得了矽肺病的大有人在。很多企業(yè)都想改變這種環(huán)境，但苦于這種生產(chǎn)方式下，根本無法進行處理，更談不上設(shè)置除塵設(shè)備。

圖2 清理工部平面布置圖

隨著我國環(huán)境保護、職業(yè)安全和健康法規(guī)的逐漸健全，清理工部的環(huán)境到了非改不可的地步，清理車間的粉塵經(jīng)處理后要滿足《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996表2中的二級標準。近年來一些機械化、現(xiàn)代化清理設(shè)備的應(yīng)用，將鑄件清理變?yōu)槎c、定位，從而使清理車間設(shè)置除塵變?yōu)榭赡?。目前，產(chǎn)生大量粉塵的震動擊芯機、震動落芯機、拋丸機等都采用密閉罩，含塵氣體經(jīng)除塵器凈化后排入大氣。磨削清理線設(shè)置傘形罩、人工打磨單元、人工粗清工位等均沿操作工位設(shè)置上吸式側(cè)吸罩，含塵氣體經(jīng)除塵器凈化后排入大氣。同時，在人工清理單元內(nèi)設(shè)置送風系統(tǒng)，使其形成上送風下排風的氣流組織。同時清理車間設(shè)屋頂通風機進行全面排氣，換氣次數(shù)3次/h～5次/h。

4 我國清理設(shè)備發(fā)展方向

我國清理設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的裝備水平普遍較低，難以生產(chǎn)出高水平的清理設(shè)備，特別是高水平的連續(xù)拋丸設(shè)備、鑄件磨削設(shè)備、鑄件機械化運輸設(shè)備、表面處理設(shè)備等。

通過式連續(xù)拋丸設(shè)備，需要設(shè)備具有很高的可靠性和耐久性，它將大大提高清理效率，減輕勞動強度，但該種設(shè)備我國基本處于空白狀態(tài)，需要積極開發(fā)。在此，超長壽命的耐磨件開發(fā)，變的格外重要。

通過式擊芯機也是需要重點開發(fā)的設(shè)備，目前我國的擊芯設(shè)備要么裝夾不方便，要么效果不理想，要么容易將鑄件碰壞，該種設(shè)備目前國際上也缺乏很好的產(chǎn)品。

鑄件磨削設(shè)備的適應(yīng)性應(yīng)加強，設(shè)備應(yīng)滿足工藝要求，要改變現(xiàn)在工藝適應(yīng)設(shè)備的狀況，比如：磨削機應(yīng)能對落砂后、拋丸前的鑄件進行磨削，而不是只能對拋丸后的鑄件進行磨削。同時磨削機的自動化程度及可靠性也有待提高，要研制新的磨削刀具，提高磨削刀具壽命。

在鑄件機械化運輸和在線清理方面，很少企業(yè)能提出建設(shè)性的方案，不能對整個清理工部進行系統(tǒng)考慮，設(shè)備注重工藝性較多，忽略了安全、環(huán)保性能，應(yīng)在系統(tǒng)性上加強研究。

總之，我國鑄件清理工藝還比較落后，適合大批量鑄件清理的專用設(shè)備還較少，先進裝備如機器人等應(yīng)用到清理工序中還很少，對清理工藝的研究和設(shè)備的開發(fā)有很大的空間。