12型/小時六工位轉臺式負壓造型生產線

張俊峰，閆建云，張 艷，丁淑海，逄 鵬

（青島雙星鑄造機械有限公司，山東膠南 266400）

12型/小時六工位轉臺式負壓造型生產線

張俊峰，閆建云，張 艷，丁淑海，逄 鵬

（青島雙星鑄造機械有限公司，山東膠南 266400）

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

負壓造型；V法造型

1 造型線的工藝及生產綱領

產品：工程機械用履帶板件；

材質：鑄鋼；

砂箱內框尺寸（mm）：2400×2000×350/300；

澆注方式：人工澆注，澆注工位16個；

下芯工位：4個；

冷卻工位：56個；

造型生產率：≥每小時12整型，每5min一個周期；

漲箱安全措施：人工壓緊；

砂箱托運方式：托板小車；

在線運行的模具：3副；

模具、砂箱更換：人工；

控制系統：可編程開關控制；

澆鑄系統真空切換：自動切換；

薄膜（面、背膜）展開方式：自動展膜。

2 造型線相關的技術參數

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 動力消耗及其它消耗

真空：1050m3/h（真空泵九用一備，同時供兩條12型/h生產線用）；

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

單條生產線運行總功率：1500kW；

壓縮空氣消耗：8m3/h；

壓縮空氣壓力：0.5～0.6MPa；

單條線冷卻水循環量：150m3/h。

3 設備組成及工藝流程

整條生產線由造型單元、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

造型單元由以下設備組成（見圖1）：六工位轉臺、自動取覆膜裝置、涂料烘干裝置、升降式震實臺、雨淋加砂裝置、自動覆背膜裝置、造型砂庫、起模翻箱機械手、合箱機械手、扣空箱機械手等。

造型單元工藝流程：該造型線為六工位轉臺造型，六工位分別是覆膜工位、噴涂工位、扣箱工位、烘干工位、加砂振實工位、起模工位。三對模板對稱分布在轉臺六個工位上，同時工作。隨著轉臺轉動一周，單個模板依據覆膜、噴涂、設置冷鐵及澆冒口、扣箱、烘干、加砂、振實、覆背膜、起模翻箱等工序連續進行操作，完成上下砂箱的造型。起模機械手分別對上箱、下箱進行起模，下箱翻轉后由1號造型轉運車運至下芯單元下芯，然后在2號造型轉運小車上等待與修好型的上箱合箱，合箱后轉運至澆注線。

3.2 澆注單元及工藝流程

澆注單元由以下設備組成：2號造型轉運車、砂箱推進及緩沖裝置、固定及移動真空轉換裝置、定盤小車、落砂轉運小車等。

澆注單元工藝流程：澆注線分A、B兩條線輪流澆注，當A線砂型存滿后，工人對A線砂型澆注，此時B線開始存放造型。每條線有16個澆注工位，澆注結束后進入冷卻時間，冷卻后由落砂轉運車運至落砂線進行解箱。兩條線輪流澆注給冷卻留出了足夠的時間。

3.3 制芯單元及工藝流程

為提高生產效率，本生產線配備了流水式制芯單元。制芯單元由以下設備組成：造型轉運車1、制芯線推進裝置、制芯線移動真空梁、制芯線固定真空梁、制芯線緩沖裝置、造型轉運車2、起模合箱機械手。

制芯單元工藝流程：每次生產線啟動開始，造型單元先依次造出四套下箱，由造型轉車1運至下芯線進行下芯，提前準備好四套下好芯的下箱后再進入正常順序的上下箱造型，下好芯的下箱由2號造型轉運車運至固定位置等待與上箱合箱。每次生產線造型結束時造出套件上箱與下芯線上的下箱合箱，圓滿完成本次生產作業。

3.4 砂處理單元及工藝流程

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

砂處理工藝流程：解箱機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動輥道上→砂子落至振動輸送篩砂機上→板式斗提機將砂子輸送至1號舊砂庫→砂子進入沸騰冷卻床降溫→2#提升機→2號砂庫→3#提升機→空氣槽→造型砂庫。

散落砂處理：起模機械手起模時意外塌箱處散落砂經1號2號回砂皮帶進入振動輸送篩砂機，振實臺處散落砂經3號皮帶機收集至1#回砂皮帶機，解箱機械手吊起時發生意外塌箱處的舊砂收砂斗螺旋輸送機收集至振動輸送篩砂機。

4 造型線的特點

（1）可供提前下芯的下芯線

基于生產線生產的鑄件為一箱多件且人工下芯任務繁重，如何使下芯更好的配合造型的節拍，設計時作了多種方案進行比較，經過仔細論證，根據生產節拍及下芯時間最終提出了下芯先行一步的設計理念，即生產線啟動時造型轉臺先預作四套下箱由1號造型小車轉運至下芯線進行下芯，四套下箱造型結束后進入正常上、下箱造型，下好芯的下箱由2號造型轉運小車運至合箱位等待與上箱合箱。這樣在生產過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轉。

（2）解箱后鑄件和薄膜等雜物取出更方便

真空造型生產線澆注后的砂箱一般在固定的解箱格柵上進行解箱，工人要進入到解箱間撿取解箱后燒損薄膜，同時將鑄件掛到吊出裝置上。解箱間粉塵大，環境差，給操作帶來很大的不便。此次設計時對固定的解箱格柵作了細節的改動，把固定的格柵改為移動的格柵，當解箱后砂子落到下面的落砂斗后，移動格柵帶著鑄件和薄膜等雜物移出，工人可在解箱間外面進行作業，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，高級工程師，總工程師，主要從事鑄造機械的研究與開發