鋁合金動、靜盤“一模四腔”重力鑄造輔助取件裝置的研發與應用

摘要：目前，渦旋式汽車空調壓縮機鋁合金動、靜盤鑄造生產，采用的生產方式為：單型腔澆鑄，即每一次合、開模，生產一個動、靜盤。鋁合金動、靜盤一模四穴的結構尚在試用階段，在試用過程中，廠家面臨這樣一個難題，即一模四穴成品鑄件重量達到4.5～5.5KG，大批量生產時人工取件將給工人增加上下搬運的勞動強度；人工取件需要用鐵鉗夾著“一模四穴”重力澆鑄成型的鑄件，且操作空間相對狹窄，不但工人勞動強度大，而且操作很不方便；同時間接降低了生產效率、增加了安全隱患，容易使操作工燙傷。本文介紹了一種鋁合金動、靜盤“一模四穴”重力鑄造輔助取件裝置的研發與應用，取得了良好的效果。

關鍵詞：鋁合金動、靜盤；一模四穴；重力鑄造；輔助取件裝置；研發與應用

1 緒言

在汽車制造行業中，汽車空調壓縮機的動、靜式以及雙公轉式為其2種主要結構。渦旋式汽車空調壓縮機主要有以下優點：a.因壓縮機的體積小、重量輕，動盤的驅動偏心軸可以高速旋轉。b.因為沒有了吸氣閥和排氣閥，渦旋壓縮機運轉可靠，而且容易實現變轉速運動和變排量技術。c.多個壓縮腔同時工作，相鄰壓縮腔之間的氣體壓差小，氣體泄漏量少，容積效率高。渦旋式壓縮機以其結構緊湊、高效節能、微振低噪以及工作可靠性等優點，在小型制冷領域的應用越來越廣泛，成為壓縮機技術推廣、應用、發展的重要方向。動、靜盤主要的幾種生產制造工藝分別為：重力鑄造、低壓鑄造、液態模鍛、熱模鍛等生產工藝為動、靜盤主要的幾種生產制造工藝，而重力鑄造在動靜盤鑄造生產中應用更為廣泛。

2 渦旋式汽車空調壓縮機鋁合金動靜盤重力鑄造設備、工藝、效率等方面存在的問題及解決措施

目前，鋁合金動靜盤重力鑄造在生產過程中存在以下問題：

（1）設備簡陋。大多數動靜盤鑄造企業所使用的設備及澆鑄裝置為：一張焊件而成的鋼結構工作臺，上面固定2個單型腔模具（上模和下模），模具用壓板、楔鐵、螺栓、螺母固定；工作臺下安裝一個鑄件頂出絲桿。（2）工藝落后。人工手工作業，操作工用鋁液勺從電磁保溫爐內將鋁液舀出，從上模澆口處注入，然后人工補縮，手工用噴槍（以水、氣為冷卻介質）對著模具噴砂，以達到冷卻效果；待鋁液結晶成型后，人工旋轉工作臺下面的絲桿，頂出鑄件；接著人工用鐵鉗將鑄件取出，放入收集筐內。（3）效率低下。由于在簡陋的工作臺上手工作業，每模只能生產一件動靜盤毛坯件，每人、每班（按8小時計算）只能生產350個鑄件，生產效率低，用工成本高。（4）工人勞動強度大。由于手工作業，人工舀鋁水、澆注、補縮，結晶成型后，操作工需要蹬下爬起手工將鑄件用旋轉絲桿的方式，頂出鑄件，工人勞動強度較大。（5）解決措施。針對上述存在的問題，必須通過研發、創新、技改，優化工藝技術、澆注裝置、模具，提高裝備水平和自動化控制水平。下面闡述“一模四穴”新工藝、新裝置的研發、技改等措施。

3 鋁合金動、靜盤“一模四穴”半自動重力鑄造取件過程中存在的問題

在汽車空調壓縮機鋁合金動、靜盤的鑄造工廠內，普遍采用一模一穴即：一個模具生產一個動盤或者靜盤，鋁合金動、靜盤一模四穴的結構尚在試用階段，在試用過程中，廠家面臨這樣一個難題，即一模四穴成品鑄件重量達到4.5～5.5KG，大批量生產時人工取件將給工人增加上下搬運的勞動強度；人工取件需要用鐵鉗夾著“一模四穴”重力澆鑄成型的鑄件，且操作空間相對狹窄，不但，工人勞動強度大，而且，操作很不方便；同時，間接降低了生產效率、增加了安全隱患，容易使操作工人燙傷。

4 解決措施

采用了先進的輔助鑄件取出裝置，該動靜盤輔助取出由滑動、旋轉和取件三部分組成，滑動部分包括設有滑軌的底座和滑動連接在所述滑軌上的支撐座；旋轉部分包括設置在所述支撐座頂部的軸承套和驅動裝置、導套和設置在導套底部與所述軸承套配合的軸承；取件部分包括固定連接在所述導套上的受力桿、連接在受力桿一端的配重件、連接在受力桿另一端的鉗桿和鉗桿頂端的擋柱。該輔助裝置的工作原理為：滑動部分將取件部分移動到一模四穴成品鑄件對應位置，之后由驅動裝置頂起成品鑄件再滑出模具，通過旋轉部分將取出的成品鑄件旋轉帶到預定工位即完成整個取件工作。

4.1 鋁合金動、靜盤“一模四穴”半自動重力鑄造輔助取件裝置的結構

鋁合金動、靜盤“一模四穴”成品鑄件輔助取件裝置結構如下圖所示：

1.底座，2.滑軌，3.支撐座，4.軸承套，5.軸承，6.配重件，7.導套，8.受力桿，9.鉗桿，10.擋柱，11.驅動裝置。

滑動部分包括設有滑軌（2）的底座（1）和滑動連接在所述滑軌（2）上的支撐座（3）；旋轉部分包括設置在所述支撐座（3）頂部的軸承套（4）和驅動裝置（11）、導套（7）和設置在導套（7）底部與所述軸承套（4）配合的軸承（5）；固定連接在所述導套（7）上的受力桿（8）、連接在受力桿（8）一端的配重件（6）、連接在受力桿（8）另一端的鉗桿（9）和鉗桿（9）頂端的擋柱（10）。其中，軸承5為圓錐滾子軸承，驅動裝置11為液壓驅動，液壓桿推動軸承套4在支撐座3頂部上下運動，鉗桿9有兩組，鉗桿9適配于成型鑄件底部托起成型鑄件；擋柱10活動鏈接在鉗桿9頂端。

4.2 鋁合金動、靜盤“一模四穴”半自動重力鑄造取件裝置的特征

所用軸承（5）為圓錐滾子軸承；驅動裝置（11）為液壓驅動，液壓桿推動軸承套（4）在支撐座（3）頂部上下運動；鉗桿（9）有兩組，鉗桿（9）適配于成型鑄件底部托起成型鑄件；擋柱（10）活動鏈接在鉗桿（9）頂端。

參考文獻：

[1]武鵬飛，吳培榮.渦旋式汽車空調壓縮機動靜盤重力鑄造工藝、裝備創新研究.時代農機，20160828.