水平分型脫箱造型線的應用與垂直分型造型線展望

白鳳文（煙臺勝地機械制造有限公司，山東煙臺市 264006）

水平分型脫箱造型線的應用與垂直分型造型線展望

白鳳文（煙臺勝地機械制造有限公司，山東煙臺市 264006）

分別對單、雙工位水平分型脫箱造型線的使用情況作了介紹，并對垂直分型無箱射壓造型線的調研情況進行了總結。

水平分型；垂直分型；造型線

煙臺勝地機械制造有限公司主要采用水平分型造型線生產剎車盤等鑄件。2003年，配備了兩條Z146震實造型線，砂箱內尺寸為700mm×480mm，每條線設計能力為70型/h。隨著生產的發展，2005年又增設一條單工位水平分型脫箱造型線，砂箱內尺寸為610mm×508mm，設計能力為120型/h。隨著生產的進一步發展，2007年、2008年又先后上了四條雙工位水平分型脫箱造型線，砂箱內尺寸為608mm× 500mm，設計能力為170型/h。

用水平造型線生產鑄件具有投資少，工藝傳統、簡單，工藝出品率高，模樣、澆道在模板上布局方便等優點。用水平分型脫箱造型線生產鑄件，又具有工裝投入少、維護費用低、占用面積小等優點，更適用于小型、大批量鑄件的生產模式。近兩年，我們又對高速、高效垂直分型造型線進行了考察和調研，并對其有了進一步的了解,解除了對垂直分型造型線的一些顧慮，有望在今后的技術改造、擴大生產中選用。

為了給同行在設備選用上提供一點借鑒，或把已有的設備用好，本文總結了近年來本公司水平脫箱造型線的使用經驗，并綜述了對垂直分型造型線考察、調研的情況及筆者的一些看法。供大家在設備改造和新建鑄造廠時參考。

1 單工位水平分型脫箱造型線出現的問題和改進措施

1.1 出現的問題

我們最初選用的單工位脫箱造型自動線，相比Z146震實式造型機開式有箱造型線，雖然具有結構簡單、占地面積小、設備投資少、工裝投入少以及自動化程度高、用人少等幾方面優點。但也存在著以下幾方面缺點。

（1）散落砂多，型砂利用率低。由于該機型仍采用傳統的重力且不封閉的方式加砂，上砂箱多余的型砂會被刮板刮掉，下砂箱托板打入時，由于在設計上不能保證托板的水平運動，托板會鏟掉箱體內的一部分型砂，造成散落砂多。砂處理系統的設計能力需要偏大一些，同時還要考慮散落砂回收系統。

（2）錯箱量較大，鑄件精度難以保證

①該設備由于設計理念的問題，上、下砂箱的運動靠壓在方型四立柱上的小滑塊定位。小滑塊與四立柱接觸面積小，又是靠螺絲定位，并且用調整螺栓長度來調整間隙量，砂箱運動過程中，螺絲松動會影響定位精度，往往需要靠有經驗工人不斷地檢查、調整來保證，調準確難度很大，重復錯箱的可能性很大。

②盡管上、下箱合箱時的精度是靠砂箱上的定位銷來實現的，但是由于①的原因，砂箱運動軌跡的精度難以保證，合箱時銷、套相互碰撞，導致銷、套磨損太快，影響合箱精度，必須經常檢查、更換定位銷。

③下砂箱脫型是靠固定在主機四立柱刀座上按對角線方向分布的四個刀刃托起固定在下砂箱上的四個燕尾槽來實現的。四立柱刀座上的對角線很難與上砂箱對角線中心對齊，再次合箱時將造成錯箱，必須通過觀察砂型的錯箱情況來判斷，并通過調整上、下箱的同心度、平行度、平面度，需要相當有經驗的工人才能完成此項工作，而且嚴重的影響機器的開工率。

④推型速度太快，會導致上、下型錯位，這也是脫箱造型的一大缺點，也是造型速度達不到設計能力的原因之一。因此控制高速造型機的推型速度，或將要求高的鑄件設計在一個型腔里，也是防止錯箱的重要的手段。

⑤輔線輸送小車定位過于簡單，精度差，導致套箱中心與小車中心難以保證，套箱時會碰砂型，導致錯箱。

（4）2014版啦啦操新規則的制定是在原有規則的基礎上做了一定數量的增加、調整與修改[2]；使評價體系更加完善，同時對教練員的專業水平和運動員的素質技能提出了更高水平的要求。

（3）易產生砂眼缺陷

下箱緊實度不均，易造成砂眼。下砂箱加砂后，托板打出。由于機器不能保證托板的水平運動，托板會鏟掉箱體內的一部分型砂，造成砂箱內裝砂厚度不一樣。合箱壓實時造成下箱緊實度不均，特別是在下箱分型面上及模樣凹坑較大的地方尤為嚴重，澆注時會產生砂眼缺陷。為避免澆注時會產生砂眼缺陷，在工藝允許的情況下，重要的鑄件可以放在上箱制作。

（4）抓套箱、壓鐵機械手剛度欠佳，加上調整不合適，常常出現掉壓鐵、套箱的現象。所以必須經常觀察和調整機械手的初始位置與套箱、壓鐵的距離。

（5）開工率較低。由于設備故障率較高，錯箱現象較嚴重，調機需要時間較多，導致設備開工率較低，因此達不到該機型的設計能力。

2.2 幾點看法

目前，此單工位水平分型脫箱造型線，盡管存在以上問題，通過我們的努力，還是在比較正常地使用著。搞好員工的前期培訓，做好日常保養維護，是用好設備的前提。

首先肯定一點，我們所遇到的問題不是其他廠家都會遇到。各家的產品要求不同，對設備的要求也不一定相同。設備的維修力量和管理水平不同，使用情況和解決問題的能力也不同。各家在選擇設備的時候，可根據自家的情況，如產品的結構及精度要求、投資多少、廠地面積大小等來選擇設備，能滿足產品的要求，又有好的性價比即可，也不是說設備精度越高越好。

目前該機型也在很多方面進行了改進，特別是在解決造型線錯箱問題上做了根本性的改進，例如：通過定位銷套的改進，保證上、下箱在壓實和脫模過程中完全對準；通過剛性壓實臺上的定位缸索緊下箱,保證上、下箱和壓實臺在整體上保持精確對準，部分消除了開、合箱時產生錯箱的因素，但是還不能從根本上解決。

3 雙工位水平分型脫箱造型線的應用

●造型速度快。國內使用的造型線設計能力達到不下芯170型/h。在9秒中之內完成下芯不降低產量。

●造型系統精度高。造型、合箱精度靠機器的制造精度來保證，不存在人工調整問題，操作簡單。

●由于采用氣流封閉加砂，散落砂少，緊實均勻。

●自動化程度高，安全性好，設備運行穩定性較好。

●相對來說設備故障率較低，開工率較高。

●設備傳動系統定位比較準確、可靠。

該機型存在的不足之處是：設備結構復雜，要求維修人員的維修水平較高；相對單工位機型投資較高；由于采用氣流加砂主機型砂定量斗進砂口偏小，常常有堵塞的現象；也有錯箱現象發生，但不是主機精度問題，找到原因后即可排除；整體看來，雖然占地面積不大，但占用空間較大，主要是選用了移動自動澆注機，導致澆注平臺及電纜線架過長而占據較大的空間。

該雙工位脫箱造型機型相對有箱造型線有好的性價比，是一個較經濟實惠的機型，近幾年來，應用越來越廣。比起其他機型，我們目前所選機型更有利于實現澆注自動化。當然，脫箱造型并非能完全替代有箱造型，要求精度很高的大件，是否優先選擇有箱造型或者選用樹脂砂造型，可根據自己的情況選擇。

4 對垂直分型無箱射壓造型機的調研總結

隨著我公司產量的不斷提高，造型速度是我們下一個鑄造廠選擇設備時要考慮的重要因素，因此這幾年我們對垂直分型無箱射壓造型線進行了考察和調研。下面是我們對垂直分型無箱射壓造型線的一些認識和體會。

垂直分型無箱射壓造型線具有以下優點：①生產鑄件精度高，有的廠家設備精度可做到±0.1mm，錯箱量小于±0.25mm。②生產率高，據我們考察，目前垂直分型無箱射壓造型線生產速度最高可達510型/ h，相當于普通脫箱造型自動線造型速度的3至7倍，這對于大批量生產的工廠來說，必然是一個很大的誘惑力。③型砂消耗量?。河捎谏靶褪请p面砂型，所以兩個型腔的公共吃砂量就可以減簿；因為是封閉射砂，所以散落砂少。④設備比較低矮，對廠房建筑要求較低，占用面積小。⑤新機型自動化程度非常高，用人很少。⑥自動下芯機構的應用，使得兩秒鐘之內就可完成一次下芯。⑦快換模板。在挪威，我們看到了迪砂公司最新開發的快換模板機構，1分多鐘就可自動更換兩塊模板。⑧勞動條件較好，垂直造型線噪聲小，揚塵點也比較少。

同時我們也發現垂直分型無箱射壓造型機的一些問題。比如：

（1）下芯的空間比較小。由于取消了砂箱，合型及其定位都必須由正壓板上的模板本身來完成。但因正壓板的行程很有限，導致下芯的空間小，下芯條件要求苛刻，但是可通過自動下芯機構來解決。

（2）下芯將會影響機器的生產率。雖然國外某公司某機型垂直造型線的生產速度高達510型/h，但人工下芯只能生產460型/h，所以在核定設備產能時要注意本廠產品的特點。

（3）對砂芯要求高。因是垂直方向下芯，要求下芯后應能保證可靠的合箱定位，所以不但芯子的結構和定位要求比較高，而且對砂芯的強度、精度要求都比較高。

（4）型面面積利用系數較低。由于是垂直造型，澆注時金屬的動靜壓頭較高，所以分型面四邊吃砂量較大，加之澆冒口系統及排氣道也分布在分型面上，所以型面利用系數較低，約占40%～60%。

（5）特殊的澆注工藝。澆冒口較大、工藝出品率和水平線相比相對較低，根據鑄件的不同有所差別。

（6）模板相對磨損較快。盡管射砂壓力不高，由于是射砂，相對水平分型、重力加砂造型線，模板相對磨損較快。

（7）原有的模板不能利用。當對舊鑄造車間進行技術改造，選用垂直造型線時，原有水平分型工藝的模板均不能使用，必須全部重新設計制造，在某種情況下還必須對一些鑄件重新進行工藝性試驗。

（8）因澆注速度快，必須使用澆注機澆注。當對舊鑄造車間進行技術改造，選用垂直造型線時，要注意原有的低速澆注機澆注速度是否能滿足要求。我們這次考察歐洲幾家鑄造廠，發現使用速度高的造型線（例如400型/h以上）的廠家，均配備塞桿式底注或氣壓塞桿式保溫澆注爐，并用紅外線技術、攝像等電子技術，控制塞桿動作，保證既能連續澆注又不能溢出。

我國早在1969年就引進了丹麥DISA垂直分型造型線，目前除DISA外，還有西班牙洛拉門迪公司、日本光洋公司以及我國的保定維爾鑄機公司等生產垂直分型造型線。筆者認為，選用高速垂直分型造型線將會拉動整個鑄造車間各個系統的速度，一定要注意配套設備能力，同時，企業應具有較高的技術管理水平。需要強調的是，不同造型線可能更適合不同的產品，選擇造型線時要根據自己的產品、資金、技術力量以及有好的性價比、企業發展需要等情況綜合考慮，切不可以盲目跟風。

Application of Horizontal Parting Removable Flask Molding Line and Prospect of Vertical Parting Molding Line

BAI FengWen

（Yantai Shengdi Machinery Manufacture Co.Ltd.,Yantai 264006,Shandong）

Application of horizontal parting removable flask molding line with single or duo workstation has been introduced respectively.Investigation of vertical parting shoot squeeze flaskless molding line has been summarized.

Horizontal parting；Vertical parting；Molding line

TG231.6;

A；

1006－9658（2010）03－3

2010－01－13

2010－006

白鳳文（1941-），男，高工，曾任煙臺環球機床附件集團有限公司副總工程師，退休后在煙臺勝地機械制造有限公司任總工程師。煙臺市鑄造協會常務副會長，山東省鑄協常務理事