大型自硬砂造型設備自動化生產線的應用

李華棟，張國靖，樊冬梅，古元軍

（濟南二機床集團有限公司，山東濟南 250022）

大型自硬砂造型設備自動化生產線的應用

李華棟，張國靖，樊冬梅，古元軍

（濟南二機床集團有限公司，山東濟南 250022）

介紹了自硬砂造型設備自動化生產線的應用及組成設備，大噸位固定式雙臂連續混砂機、大噸位翻轉起模機的使用情況。

造型設備；生產線的應用；設備的簡介

鑄造機械是機械制造工業的基礎，各種類型機器的鑄件一般占整個設備的40%～70%。因此一個國家的鑄件年產量和鑄造勞動生產率標志著這個國家機械制造業的水平和鑄造技術水平。近幾年來，我國大型鑄件的出口量增長迅猛，對鑄件的要求也越來越高。一般性人工處理的鑄件在數量及質量上已經滿足不了國內及國際市場的需求，為了更快地提高鑄件的質量,增加鑄件的產量，降低工人的勞動強度，我公司自主創新為一用戶投入了一套年產3萬噸鉻鉬鋼襯板機械自動化生產線。該生產線現已投入使用中，使用效果良好，為用戶節約了大量的人力物力，提高了鑄件的質量及產量。

1 生產線簡介

該生產線的砂箱內尺寸為3600mm×2000mm×800mm，模底板的尺寸為 4300mm×2300mm×180 mm。生產線的布局如圖1。

①該生產線具有準備工位4個，主要工作是模型與砂箱的定位裝配，因為是自動化生產線，所以模型與模底板必須有定位裝置、模型與砂箱也必須有定位裝置；而且模型在使用前必須涂脫模劑，待脫模劑揮發、模型表面干燥后方可進行造型操作，否則易在模型表面粘附型砂。脫模劑的施涂時間最好選在每班次下班前，這樣下一班次上班時馬上就能進行造型，可以有效提高工作效率。②加砂振實工位1個，主要是對砂箱內的空隙進行砂填充，同時將樹脂砂均勻振實。此工位按工藝要求配備了60t/h的雙臂連續混砂機，而振實臺使用了空氣彈簧進行升降，負載能力為20t。③硬化工位6個，主要是將樹脂砂按時間進行硬化，方便后序的起模。④起模工位1個，主要是將模型與砂型進行分離。該工位配備了直徑為?4500mm的四導柱O型翻轉起模機，承載能力為20t。設備上裝備了輔助振動裝置，由于該生產線上的產品噸位大，所以在翻轉脫模時根據生產需要設定振動時間。⑤修型工位3個，主要是將起模后的砂型腔壁如有損壞處進行整型修理。⑥流涂工位1個，主要是對型腔壁進行醇基或水基的噴涂。由于該砂箱很大，所以流涂使用大噸位噴涂機械手，該裝置安裝在龍門架支撐的移動行車上，通過四導柱定位將工件垂直移動同時旋轉到適合的角度并移出生產線外進行定點噴涂。⑦刷涂工位1個，主要是對流涂后的型腔的修補。⑧點火工位1個，主要是對醇基涂料進行燃燒。⑨下芯工位4個，可根據鑄件的形狀，按需要進行芯體的放置。⑩表干工位3個，主要是將砂型表面進行烘干，由于考慮到生產工藝可能使用水基作為涂料，所以將表干爐的最高溫度設定為200℃。11○合箱工位1個，使用承載能力為20t的旋轉機械半自動合箱機構。該設備抓取砂箱后平穩旋轉，大大減輕了人工強度，鑄件吊走后的砂箱托板回傳至指定工位，如此循環生產流程。

2 主要設備簡介

（1）60t/h大噸位固定式雙臂連續混砂機

由于生產工藝提出了5種新舊砂的比例（100%新砂、100%舊砂、50%新砂+50%舊砂、30%新砂+70%舊砂、70%新砂+30%舊砂），為了滿足用戶生產要求，在新砂與舊砂的砂庫出口處設置了一種電機調節的比例閥，通過電機來控制落砂口的出砂量滿足了生產需要。混砂機的大臂采用了螺旋輸送來滿足生產量，而混砂臂采用了獨特的攪拌葉片混制樹脂砂。

（2）大噸位翻轉起模機

根據型板與砂箱尺寸，設計該設備的回轉直徑為?4500mm；根據生產工藝需要，設計該設備的生產節拍為6min～10min。由于設備巨大，回轉體的驅動使用了液壓馬達驅動通軸帶動兩邊的回轉體同步運行，保證了設備的平穩可靠。為了保證回轉的平穩性，回轉體直接在數控加工中心整體加工而成，保證了圖紙上的尺寸精度要求。

（3）大噸位移出流涂機

由于工件的外形尺寸很大，普通的設備無法滿足機械化作業，我公司自行開發了機械手。該設備在支撐梁上左右移動，而砂箱的垂直升降則依靠油缸提升移動梁沿四導柱移動，砂箱的翻轉依靠夾持臂上的擺動油缸同時擺動。夾持臂的同步運行設置了同步驅動裝置，保證了在夾持砂箱時不發生任何位移串動。

3 結論

該生產線已經自2011年12月份投入使用，至今運行狀態良好，滿足了生產需要。

Application of Automatic Production line of Large Molding Equipment for Self-Curing Sand

LI HuaDong,ZHANG GuoJing,FAN DongMei,GU YuanJun
（Jinan 2nd Machine－Tool Group Co.Ltd.,Jinan 250022 Shandong China）

An automatic production line of molding equipment for self－curing sand has been introduced with operation of large stationary two arms continuous sand mixer,overturn pattern drawing machine.

Molding equipment;Application of production line;Brief Introduction to equipment

TG231.6;

B；

1006－9658（2012）04－0028-2

2012－05－17

稿件編號：1205－054

李華棟（1980－），男，工程師，從事鑄造車間的工藝布置及造型生產線的設計及改造