李邵亮（青島恒林機(jī)械有限公司，山東青島 266400）

?

10型/小時(shí)四工位輥道式V法鑄造生產(chǎn)線(xiàn)

李邵亮
（青島恒林機(jī)械有限公司，山東青島 266400）

摘要：我公司與國(guó)內(nèi)某著名上市公司簽定了一條自主設(shè)計(jì)生產(chǎn)的10型/小時(shí)四工位輥道式V法鑄造生產(chǎn)線(xiàn)，該生產(chǎn)線(xiàn)由四工位造型單元、輥道式砂型在線(xiàn)澆注及解箱單元、舊砂砂處理單元組成，整條生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備均采用我公司最新優(yōu)化設(shè)備結(jié)構(gòu)，完成了從造型到砂處理的全過(guò)程。

關(guān)鍵詞：四工位；輥道；砂箱；機(jī)械手

稿件編號(hào):1511-1134

1 造型線(xiàn)的工藝及生產(chǎn)綱領(lǐng)

產(chǎn)品：抽油機(jī)曲柄；

材質(zhì)：灰口鑄件類(lèi) ；

大砂箱內(nèi)尺寸： 3 000×2 100×400（上箱）/650（下箱）（mm）；

小砂箱內(nèi)尺寸： 2 000×1 200×350（上箱）/450（下箱）（mm）；

澆注方式：傾包定量定點(diǎn)澆注 ；

造型生產(chǎn)率：每小時(shí)10整型；

砂箱托運(yùn)方式：托板；

在線(xiàn)運(yùn)行的模具：2副；

模具、砂箱更換：人工；

控制系統(tǒng)：可編程開(kāi)關(guān)控制；

澆鑄系統(tǒng)真空切換：人工。

2 造型線(xiàn)相關(guān)的技術(shù)參數(shù)

2.1 造型型砂

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：≤0.5%；

最大砂溫：55 ℃

砂處理能力：80 t/h；

舊砂回用率： ≥95%；

2.2 動(dòng)力消耗及其它消耗

供電方式：380 V± 10 % ， 50 Hz；

真空度：≤-0.07 MPa；

液壓系統(tǒng)：額定壓力16 MPa；

除塵總風(fēng)量 ≥9 0000 m3/h；

設(shè)備功率：～1300 kW；

閥電壓：DC 24 V；

限位開(kāi)關(guān)電壓：DC 24 V ；

電動(dòng)部件的控制電壓：AC 220 V；

電子元件的控制電壓：DC 24 V；

壓縮空氣消耗：4 m3/h；

壓縮空氣壓力：0.5~0.6 MPa；

冷卻水循環(huán)量：200 m3/h。

3 造型線(xiàn)的工藝流程及設(shè)備組成

整條生產(chǎn)線(xiàn)由造型設(shè)備及砂處理設(shè)備組成。

3.1 造型設(shè)備及工藝流程

(1)上箱線(xiàn)（大、小砂箱線(xiàn)各配一條）

在移動(dòng)振實(shí)臺(tái)面上安裝模型工位→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將模板轉(zhuǎn)運(yùn)至覆膜工位（完成自動(dòng)取膜、加熱和自動(dòng)覆膜）→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將模板轉(zhuǎn)運(yùn)至噴涂工位（人工完成噴涂料、吊裝砂箱）→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將模板和砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至烘干工位（完成自動(dòng)烘干）→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將模板和砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至加砂、振實(shí)工位（自動(dòng)完成加砂和振實(shí)）→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至覆背膜工位（完成人工刮平和覆背膜）→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至機(jī)械手起模工位（完成起模）→預(yù)留下芯工位。

圖1 造型線(xiàn)布置圖

(2)底箱線(xiàn)（大、小砂箱線(xiàn)各配一條）

在移動(dòng)振實(shí)臺(tái)面上安裝模型工位→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將模板轉(zhuǎn)運(yùn)至覆膜工位（完成自動(dòng)取膜、加熱和自動(dòng)覆膜）→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將模板轉(zhuǎn)運(yùn)至噴涂工位（人工完成噴涂料、吊裝砂箱）→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將模板和砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至烘干工位（完成自動(dòng)烘干）→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將模板和砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至加砂、振實(shí)工位（自動(dòng)完成加砂和振實(shí)）→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至覆背膜工位（完成人工刮平和覆背膜）→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至機(jī)械手起模工位（完成起模、翻箱和合箱）→天車(chē)吊運(yùn)工位。

在機(jī)械手起模工位至天車(chē)吊運(yùn)工位之間，配一臺(tái)砂箱擺渡車(chē)。該砂箱擺渡車(chē)向西可以擺渡至機(jī)械手合箱工位，向東則可以擺渡至天車(chē)吊運(yùn)工位。

3.2 砂處理設(shè)備及工藝流程

人工將澆注后的砂箱（帶真空）吊運(yùn)至解箱間放置在落砂柵格上（撤掉真空）→吊走上箱、鑄件、下箱→型砂落到落砂過(guò)渡斗→振動(dòng)輸送篩砂機(jī)→1#板鏈提升機(jī)→1#砂庫(kù)→沸騰冷卻床（流化床）→2#斗式提升機(jī)→2#砂庫(kù)→3#斗式提升機(jī)→皮帶輸送機(jī)→造型砂庫(kù)；

V法用砂箱通過(guò)回空箱輥道轉(zhuǎn)運(yùn)到扣空箱處。全線(xiàn)輔以電控、除塵、氣動(dòng)系統(tǒng)便構(gòu)成了V法鑄造生產(chǎn)線(xiàn)的砂處理系統(tǒng)。

3.3 砂箱澆注、冷卻和落砂工作流程

(1)先由人工換插車(chē)載真空系統(tǒng)負(fù)壓膠管后，再用天車(chē)把待澆注砂箱逐個(gè)吊運(yùn)至澆注區(qū)域的砂箱托板上，由人工換插為地面配置的真空吸管。該砂箱托板下部為動(dòng)力輸送輥道。

(2)用天車(chē)吊運(yùn)澆包至每個(gè)砂箱澆注位置，并逐個(gè)人工澆注后冷卻至規(guī)定時(shí)間。在澆注和冷卻過(guò)程中，此輸送輥道為靜止?fàn)顟B(tài)，待冷卻至規(guī)定時(shí)間并人工解除真空吸管后，該輥道開(kāi)始工作，將已澆注砂箱通過(guò)東側(cè)的砂箱擺渡車(chē)，將其逐個(gè)運(yùn)送至最北側(cè)的輸送輥道上，再由西側(cè)的砂箱擺渡車(chē)將其擺渡至落砂葫蘆底部指定位置。

(3)人工插入真空吸管，再用此處的落砂葫蘆吊起砂箱移動(dòng)至落砂格柵上方，人工撕去背膜后完成落砂。

(4)西側(cè)的砂箱擺渡車(chē)載砂箱托板向南側(cè)運(yùn)行至砂箱托板存放工位，并將砂箱托板轉(zhuǎn)移到該輥道上。

(5)砂箱托板由西側(cè)的砂箱擺渡車(chē)載運(yùn)至砂箱澆注區(qū)域。

4 造型線(xiàn)的特點(diǎn)

近年來(lái)，由于V法工藝獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，使得V法工藝發(fā)展非常迅猛，但均以簡(jiǎn)單V法工藝生產(chǎn)中、大型簡(jiǎn)單件居多，自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)非常少見(jiàn)?；谝酝婵赵煨蜕a(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，我公司在此次造型線(xiàn)的設(shè)計(jì)工作上做了多方面的創(chuàng)新，使設(shè)備結(jié)構(gòu)更趨于合理，功能更接近于完善。

（1）自動(dòng)化程度高，實(shí)現(xiàn)10型/小時(shí)的生產(chǎn)效率

①實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)覆模、涂料、烘干造型；②實(shí)現(xiàn)了造型線(xiàn)負(fù)壓的自動(dòng)切換及模板氣箱的自動(dòng)穿梭運(yùn)行；③采用了機(jī)械手實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫模翻箱合箱。

（2）齒條缸翻轉(zhuǎn)機(jī)械手

我公司第一代機(jī)械手的翻轉(zhuǎn)靠一套復(fù)雜的鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)翻轉(zhuǎn)砂箱翻轉(zhuǎn)，這種翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)故障點(diǎn)多、維修量大、易損件多，針對(duì)第一代機(jī)械手的弱點(diǎn)，為輥道式造型線(xiàn)配套的機(jī)械手采用了齒條缸直接驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置并帶動(dòng)砂箱翻轉(zhuǎn)，省去原有的鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。這種新結(jié)構(gòu)的改進(jìn)不僅減少了故障點(diǎn)，而且提高了翻轉(zhuǎn)精度，同時(shí)使砂箱制作起來(lái)更加簡(jiǎn)單。

（3）新型真空聯(lián)接裝置

我公司開(kāi)發(fā)的第一代真空聯(lián)接裝置為差動(dòng)氣缸驅(qū)動(dòng)，制作精度高，費(fèi)用高，新型真空閥取消了結(jié)構(gòu)復(fù)雜的差動(dòng)氣缸，實(shí)現(xiàn)了真空聯(lián)接的簡(jiǎn)單化，使結(jié)構(gòu)更合理，制作更簡(jiǎn)單。

（4）多品種多牌號(hào)同時(shí)生產(chǎn)運(yùn)行

通過(guò)造型線(xiàn)模板氣箱的自動(dòng)穿梭運(yùn)行從而實(shí)現(xiàn)多個(gè)產(chǎn)品同時(shí)生產(chǎn)，通過(guò)1#、2#澆注線(xiàn)實(shí)現(xiàn)多個(gè)牌號(hào)的澆注。

參考文獻(xiàn)

[1] 曹文龍，毛乾鑫.真空密封造型[M].鐵道出版社,1980.

[2] 李邵亮,曹生輝,曲先軍.輥道式V法自動(dòng)造型線(xiàn) [J].中國(guó)鑄造裝備與技術(shù).2013(4).

[3] 張俊鋒，閆建云，徐宗平.浴缸轉(zhuǎn)臺(tái)式V法鑄造生產(chǎn)線(xiàn)[J].中國(guó)鑄造裝備與技術(shù)》2010(4).

[4] 馬廣卿 ,劉虹.中大鑄鐵件V法鑄造生產(chǎn)線(xiàn)[J].中國(guó)鑄造裝備與技術(shù),2003(3).

10 molds/h 4 stations roller type vacuum molding line

LI ShaoLiang
(Qingdao Henglin Machinery Co.,Ltd., Qingdao 266400 ,Shandong,China )

Abstract:We signed a contract with a famous Chinese listed company, we designed and manufactured a 10 molds/h , 4 stations Roller type vacuum molding line.This line is consist by 4 stations molding unit, Roller type pouring system, fl ask loosing , sand reconditioning.The whole line is made by our best designed equipment structure, and the whole process is start from moulding to sand conditioning.

Keywords:4 stations；roller type ；sand fl ask；manipulator

中圖分類(lèi)號(hào)：TG232.3；

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A；

文章編號(hào):1006-9658（2016）03-0062-03

DOI：10.3969/j.issn.1006-9658.2016.03.019

收稿日期:2015-11-23

作者簡(jiǎn)介：李邵亮（1979—），男，工程師,主要從事鑄造設(shè)備的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì).