|
新聞詳情
鐵型覆砂工藝及其裝備的發(fā)展狀況291
發(fā)表時間:2017-06-26 14:29 鐵型覆砂工藝發(fā)達國家在60年代已開始使用,主要生產(chǎn)曲軸、連桿,凸輪軸,剎車轂,汽缸套等鑄件,運用鐵型覆砂的企業(yè)都取得了明顯的經(jīng)濟效益。我國運用這一工藝較國外稍晚,但發(fā)展速度很快,就目前來看,與國外運用這一工藝相比,沒有很大差別,特別是近幾年,鐵型覆砂裝備發(fā)展非常迅速,主要應用在曲軸(包括汽車、摩托車、壓縮機小曲軸),凸輪軸、缸套、輪轂、制動鼓、缸體、缸蓋曳引輪以及高牌號的球鐵件等,鑄件運用這一工藝生產(chǎn)出來的鑄件,可以提高鑄件的工藝出品率,不管是內(nèi)在質(zhì)量還是表面質(zhì)量都很高,機械性能明顯提高,可以顯著提高球鐵的牌號,用戶普遍反映良好。 ●鐵型覆砂鑄造工藝 鐵型覆砂鑄造是在粗成的金屬型(鐵型)內(nèi)腔上通過熱固化,覆上一層型砂(覆膜砂)形成鑄型,鐵水澆注在覆膜砂型中,形成鑄件。在設計鐵型時需要經(jīng)過反復模擬試驗及工藝試驗和生產(chǎn)驗證,合理確定鐵型重量、壁厚、覆砂層厚度及澆注系統(tǒng),使鑄件的充型、凝固和冷卻在一個比較理想的條件下完成。 ●與砂型鑄造相比 在鐵型覆砂工藝應用以前,國內(nèi)生產(chǎn)曲軸等大批量球鐵鑄件,大都采用粘土砂造型生產(chǎn), 很難實現(xiàn)無冒口鑄造,而鐵型覆砂鑄造工藝真正實現(xiàn)了無冒口鑄造,這主要由于鐵型鋼性好,冷卻速度快,在澆注和凝固過程中變形小,通過對內(nèi)澆口的設計,能利用球鐵在凝固過程中的石墨化膨脹抵消鑄件的線收縮和體收縮,使縮孔和縮松無法形成,鑄件本體致密,減少廢品率,提高工藝出品率。鑄態(tài)珠光體球鐵,其晶粒細小,組織致密,晶核間形成裂紋傾向小,強度髙,是一般球鐵鑄件所期望的組織。而砂型鑄造要得到這一組織.必須嚴格控制鐵液化學成分,生產(chǎn)穩(wěn)定性極差,鐵型覆砂鑄造由于鐵型導熱性好,透過覆砂層快速吸收熱量,使石墨細化,共晶團增加,球鐵本體機械性能可達到很高的球鐵牌號要求,鑄件廢品率下降,質(zhì)量大大提高,據(jù)使用這一工藝生產(chǎn)曲軸的用戶反映,在砂型鑄造時,其廢品率一般達到10-20%,而運用鐵型覆砂鑄造,廢品率在 5%以內(nèi),有時僅為1%,而且鑄件的外觀質(zhì)量大大提高,加工余量明顯減少,生產(chǎn)成本明顯下降。 由于使用鐵型覆砂鑄造工藝,可以簡化為直接外購的覆膜砂,節(jié)省了砂型鑄造中砂處理設備的投資,簡化生產(chǎn)工藝流程,加快投產(chǎn)進度,同時車間環(huán)境也有很大程度的提高。覆膜砂較潮模砂價格較高,但鐵型覆砂鑄造其鐵砂比僅為1:0.164(曲軸),遠遠小于砂型鑄造的1:3.5,節(jié)省了砂的用量,當生產(chǎn)線的用砂量較大時,可以考慮覆膜砂的再生回用設備(再生砂生產(chǎn)的覆膜砂質(zhì)量更好),這樣更增加了這一工藝的優(yōu)越性,減少了車間污染,真正實現(xiàn)了鑄造車間清潔生產(chǎn)。 寧國市志誠機械制造有限公司研發(fā)的自動化高速鐵型覆砂生產(chǎn)線,顛覆了行業(yè)內(nèi)的鐵型覆砂生產(chǎn)線的運行模式,生產(chǎn)線采用了多項新技術,使得生產(chǎn)線的運行更順暢,故障率更低;模塊化的設計使生產(chǎn)線的安裝和調(diào)試更為迅捷、方便;以制造精度和控制變形來保證設備的自動化運行;志誠機械基于十余年來對自動化生產(chǎn)線的理解,在生產(chǎn)線給各位之間的配合、設計、制造方面都溶于了自己獨特的理念,利用PLC正真實現(xiàn)了鐵型覆砂生產(chǎn)線的設備自動化(而不是靠人工+電器控制)。下面分別對鐵型覆砂造型機和鐵型覆砂生產(chǎn)線的幾種典型布置形式作一簡單介紹。 一、造型機 造型機主要包括:輥道、模具托舉缸、射砂筒,射砂板(含射砂頭)、砂庫、儲氣罐、射砂頭移動機構(gòu)、模具移動機構(gòu)(便于調(diào)換模具)及電氣柜。其工作原理為:當砂箱運行到射砂位置時,砂箱定位機構(gòu)定位砂箱,模具托舉缸將模具托起和砂箱吻合,射砂頭移動到射砂位置,射砂頭下壓并射砂,射砂完成后,收起射砂頭,并移動到砂庫下方補充新砂,為下一次工作做裝備。以此同時,砂箱內(nèi)的覆膜砂開始固話,當固化完成時,模具托舉缸下降到初始位置,造型完成,砂箱運行到下一個工位。 1、單工位造型機:一次只能造一塊砂型,上型或者下型,更多的是用于砂芯的制作。在生產(chǎn)線上一般需要二臺配合使用。 2、雙工位造型機 雙工位造型機一次可以造一付砂型,同時造上型和下型,造型機自動運行,相較于單工位造型機可以節(jié)約一個操作工。 3、四工位造型機 四工位造型機一次可以造二付砂型,同時造二上型和二下型,造型機自動運行,相較于單工位造型機可以節(jié)約三個操作工。 二、自動化鐵型覆砂生產(chǎn)線 下面將以工藝流程圖的方式介紹幾種生產(chǎn)線的工作形式。因為各種生產(chǎn)線都是按照不同產(chǎn)品的工藝要求定制,下列工藝流程圖只是主要的形式,在滿足產(chǎn)品工藝要求的前題下,各種形式的可以任意組合。 1、機動輥道,壓鐵線,澆注機澆注 本工藝流程圖為造型線配備一臺多工位造型機,二端采用機動輥道柔性結(jié)合,機動輥道可以起儲存砂箱的功能,使?jié)沧⒕€和造型線可以很少收到彼此的牽制。澆注線采用壓鐵線形式,其中壓鐵線可以是多種形式的,可以采用傳統(tǒng)的壓鐵,也可以采用液壓形式,對于一些表面積不大的鑄件,則只采用澆注機液壓壓箱澆注即可。 2、擺渡小車,吊包澆注,上箱卡。 本工藝流程圖為造型線配備一臺多工位造型機,二端采用擺渡小車傳輸。澆注線采用壓鐵線形式,澆注線采用傳統(tǒng)的箱卡方式,澆注采用傳統(tǒng)的吊包澆注。 3、機動輥道雙主機,澆注機澆注,鎖箱卡 本工藝流程圖為造型線配備二臺多工位造型機,二端采用機動輥道柔性結(jié)合,機動輥道可以起儲存砂箱的功能,使?jié)沧⒕€和造型線可以很少收到彼此的牽制。澆注線采用送箱機,人工鎖箱。雙主機生產(chǎn)線對于產(chǎn)品固話時間較長的產(chǎn)品,可以顯著提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率,空載節(jié)拍最快可以達到90箱/小時。 3、鐵型覆砂生產(chǎn)線與環(huán)保 現(xiàn)在的鑄造生產(chǎn),環(huán)保是個繞不開的話題,鐵型覆砂生產(chǎn)線相對于潮模砂生產(chǎn)來說,現(xiàn)場環(huán)境好,占地面積小,生產(chǎn)設備緊湊,便于規(guī)劃車間物流。但是由于使用了酚醛樹脂覆膜砂,在造型和澆注時候會有少量的氣味,在生產(chǎn)線振動清理工位也有少量的粉塵,因此下面給出了鐵型覆砂生產(chǎn)線配備環(huán)保設備的示意圖,當然圖示僅僅是一種形式,具體配置要根據(jù)工件的具體形式布置。 附圖:實拍自動化鐵型覆砂生產(chǎn)線現(xiàn)場圖片 |