10型/小時四工位輥道式V法鑄造生產線

李邵亮（青島恒林機械有限公司，山東青島 266400）

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10型/小時四工位輥道式V法鑄造生產線

李邵亮
（青島恒林機械有限公司，山東青島 266400）

摘要：我公司與國內某著名上市公司簽定了一條自主設計生產的10型/小時四工位輥道式V法鑄造生產線，該生產線由四工位造型單元、輥道式砂型在線澆注及解箱單元、舊砂砂處理單元組成，整條生產線設備均采用我公司最新優化設備結構，完成了從造型到砂處理的全過程。

關鍵詞：四工位；輥道；砂箱；機械手

稿件編號:1511-1134

1 造型線的工藝及生產綱領

產品：抽油機曲柄；

材質：灰口鑄件類 ；

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

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

澆注方式：傾包定量定點澆注 ；

造型生產率：每小時10整型；

砂箱托運方式：托板；

在線運行的模具：2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：人工。

2 造型線相關的技術參數

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：額定壓力16 MPa；

除塵總風量 ≥9 0000 m3/h；

設備功率：～1300 kW；

閥電壓：DC 24 V；

限位開關電壓：DC 24 V ；

電動部件的控制電壓：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；

冷卻水循環量：200 m3/h。

3 造型線的工藝流程及設備組成

整條生產線由造型設備及砂處理設備組成。

3.1 造型設備及工藝流程

(1)上箱線（大、小砂箱線各配一條）

在移動振實臺面上安裝模型工位→移動振實臺將模板轉運至覆膜工位（完成自動取膜、加熱和自動覆膜）→移動振實臺將模板轉運至噴涂工位（人工完成噴涂料、吊裝砂箱）→移動振實臺將模板和砂箱轉運至烘干工位（完成自動烘干）→移動振實臺將模板和砂箱轉運至加砂、振實工位（自動完成加砂和振實）→移動振實臺將砂箱轉運至覆背膜工位（完成人工刮平和覆背膜）→移動振實臺將砂箱轉運至機械手起模工位（完成起模）→預留下芯工位。

圖1 造型線布置圖

(2)底箱線（大、小砂箱線各配一條）

在移動振實臺面上安裝模型工位→移動振實臺將模板轉運至覆膜工位（完成自動取膜、加熱和自動覆膜）→移動振實臺將模板轉運至噴涂工位（人工完成噴涂料、吊裝砂箱）→移動振實臺將模板和砂箱轉運至烘干工位（完成自動烘干）→移動振實臺將模板和砂箱轉運至加砂、振實工位（自動完成加砂和振實）→移動振實臺將砂箱轉運至覆背膜工位（完成人工刮平和覆背膜）→移動振實臺將砂箱轉運至機械手起模工位（完成起模、翻箱和合箱）→天車吊運工位。

在機械手起模工位至天車吊運工位之間，配一臺砂箱擺渡車。該砂箱擺渡車向西可以擺渡至機械手合箱工位，向東則可以擺渡至天車吊運工位。

3.2 砂處理設備及工藝流程

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

V法用砂箱通過回空箱輥道轉運到扣空箱處。全線輔以電控、除塵、氣動系統便構成了V法鑄造生產線的砂處理系統。

3.3 砂箱澆注、冷卻和落砂工作流程

(1)先由人工換插車載真空系統負壓膠管后，再用天車把待澆注砂箱逐個吊運至澆注區域的砂箱托板上，由人工換插為地面配置的真空吸管。該砂箱托板下部為動力輸送輥道。

(2)用天車吊運澆包至每個砂箱澆注位置，并逐個人工澆注后冷卻至規定時間。在澆注和冷卻過程中，此輸送輥道為靜止狀態，待冷卻至規定時間并人工解除真空吸管后，該輥道開始工作，將已澆注砂箱通過東側的砂箱擺渡車，將其逐個運送至最北側的輸送輥道上，再由西側的砂箱擺渡車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至落砂格柵上方，人工撕去背膜后完成落砂。

(4)西側的砂箱擺渡車載砂箱托板向南側運行至砂箱托板存放工位，并將砂箱托板轉移到該輥道上。

(5)砂箱托板由西側的砂箱擺渡車載運至砂箱澆注區域。

4 造型線的特點

近年來，由于V法工藝獨有的優勢，使得V法工藝發展非常迅猛，但均以簡單V法工藝生產中、大型簡單件居多，自動化生產線非常少見。基于以往真空造型生產線的設計經驗，我公司在此次造型線的設計工作上做了多方面的創新，使設備結構更趨于合理，功能更接近于完善。

（1）自動化程度高，實現10型/小時的生產效率

①實現了自動覆模、涂料、烘干造型；②實現了造型線負壓的自動切換及模板氣箱的自動穿梭運行；③采用了機械手實現自動脫模翻箱合箱。

（2）齒條缸翻轉機械手

我公司第一代機械手的翻轉靠一套復雜的鏈傳動結構帶動翻轉砂箱翻轉，這種翻轉結構故障點多、維修量大、易損件多，針對第一代機械手的弱點，為輥道式造型線配套的機械手采用了齒條缸直接驅動翻轉裝置并帶動砂箱翻轉，省去原有的鏈傳動結構。這種新結構的改進不僅減少了故障點，而且提高了翻轉精度，同時使砂箱制作起來更加簡單。

（3）新型真空聯接裝置

我公司開發的第一代真空聯接裝置為差動氣缸驅動，制作精度高，費用高，新型真空閥取消了結構復雜的差動氣缸，實現了真空聯接的簡單化，使結構更合理，制作更簡單。

（4）多品種多牌號同時生產運行

通過造型線模板氣箱的自動穿梭運行從而實現多個產品同時生產，通過1#、2#澆注線實現多個牌號的澆注。

參考文獻

[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法自動造型線 [J].中國鑄造裝備與技術.2013(4).

[3] 張俊鋒，閆建云，徐宗平.浴缸轉臺式V法鑄造生產線[J].中國鑄造裝備與技術》2010(4).

[4] 馬廣卿 ,劉虹.中大鑄鐵件V法鑄造生產線[J].中國鑄造裝備與技術,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

中圖分類號：TG232.3；

文獻標識碼：A；

文章編號:1006-9658（2016）03-0062-03

DOI：10.3969/j.issn.1006-9658.2016.03.019

收稿日期:2015-11-23

作者簡介：李邵亮（1979—），男，工程師,主要從事鑄造設備的開發與設計.