1、 2014.6鑄造設備及其自動化-6宋延沛宋延沛 教授教授第第七七節(jié)節(jié) 造型生產線造型生產線 所謂造型生產線，就是根據(jù)生產鑄件的工藝要求，將主機（造型機）和輔機（翻箱機、合型機、壓鐵機、捅箱機、落砂機、分箱機等）按照一定的工藝流程，通過運輸設備（鑄型輸送機、輥道等）聯(lián)系起來，并采用一定的控制方法所組成的機械化、自動化造型生產體系。一、 生產線的組成、布置原則及類型1. 生產線的組成生產線的組成2. 影響造型生產線布置的因素影響造型生產線布置的因素 影響造型生產線布置的因素 有六個方面： 1）造型工藝，如造型材料及造型方法；金屬的種類（鑄鐵、鑄鋼）；鑄件大小及要求的冷卻時間；鑄件質量及精度要求等

2、； 2）造型機的形式、規(guī)格和性能（普通造型機、氣沖造型機，有箱還是無箱造型機，單機組線還是多機組線等）； 3）生產線的運行方式 （連續(xù)式、脈動式或間歇式）； 4）輔機的結構形式、性能和配套方式； 5）自動控制的方式以及發(fā)信號裝置也會影響生產線上附機及運輸機的局部結構及生產線的布置； 6）廠房條件以及環(huán)境保護的要求對主、附機選擇和生產線的布置也有影響。3. 造型生產線布置的原則造型生產線布置的原則 1）生產線的布置要根據(jù)實際條件和具體要求來決定。 2）生產線所選用的鑄造工藝必須經過試驗，證明是切實可行的，并經過可行性論證。 3）生產線應滿足生產綱領要求。 4）生產線盡量實現(xiàn)澆注機械化，這不僅能使

3、鑄造工人從危險和繁重的勞動中解放出來，而且能提高線的利用率。 5）注意解決造型生產線中各工序間的生產平衡問題，實現(xiàn)均衡生產，提高設備利用率和生產率。 6）生產線的運輸形式宜采用分段累加式滾道的柔性連接，或在工序間增設緩沖環(huán)節(jié)。 7）生產線各機械傳動方式宜采用電動、液動、氣動機槭和油阻尼的綜合傳動，并有自動潤滑系統(tǒng)。 8）生產線控制系統(tǒng)宜采用分散控制。 9）生產線有較高的可維修性，這意味著結構簡單、耐久、配件不需要稀缺材料等。 10）有良好的建筑適應性，占地面積小，在場內沒有大的動載荷及地坑，為生產線服務的起重設備載荷不大等等。4、造型生產線布置的幾種類型 為稱呼方便，人們習慣于采用造型線主機的

4、名稱來為造型線分類。例如氣動微震造型線、高壓造型線、氣沖造型線、靜壓造型線、垂直分型無箱射壓造型線、水平分型脫箱壓實造型線等。也有人使用制造公司的名稱來為生產線命名。例如：KW造型線、亨特造型線、DISA造型線等。 若按自動化程度分，可將國內的造型生產線分為半機械化、機械化、半自動化和自動化生產線四種類型。2）機械化生產線 它是在半機械化生產線的基礎上，增加了合型機、懸鏈型芯輸送機以及氣吊等裝置，完成下芯、合箱、搬運砂箱和澆注操作，進一步減輕工人的勞動強度。例如：造型機成組布置的生產線;造型機成對布置的生產線； 用輥式輸送機組成的生產線。 機械化生產線主機多采用震擊式、震壓式和壓板式等造型機，

5、適合于批量生產。3）半自動化造型生產線 該線上除了澆注及下芯等少數(shù)幾個工序是由工人完成之外，其它工序主要由各種主、輔機自動完成，適合于大批量生產。1）半機械化生產線 除用造型機造型，鑄型輸送機運送鑄型，型砂用膠帶輸送機運送外, 其他工作均由人工完成。適合于小鑄件、小批量生產. 目前常見的半自動化造型生產線有如下布置類型。1）封閉或開放式 封閉式的造型生產線是采用連續(xù)式或脈動式鑄型輸送機組成不間斷地環(huán)形流水線；開放式的造型生產線是采用間歇式鑄型輸送機組成直線布置的流水線。 封閉式的造型生產線和開放式的造型生產線相比較有如下特點： 開放式的布置對鑄型來說能形成一個合適的儲存段和較為靈活的冷卻段，而

6、封閉的布置較難做到； 開放式布線較靈恬，受車間限制小，而封閉式布線受車間限制較大； 封閉式布置鑄型轉運少，輔機類型少，對控制系統(tǒng)較為有利，開放式則正相反。 2）直列式 直列式直線生產線主要用于垂直分型無箱射壓造型線或水平分型脫箱造型線。這種布線方式使主機、澆注段和冷卻段均在同一直線上（見圖2-70，2-78）3）串聯(lián)與并聯(lián) 串聯(lián)式布線的特點是造好的上型從造型機到合型機之間的運行方向，與造型段或下芯段的鑄型輸送機小車運行方向平行或重疊。 并聯(lián)式布線的特點是造好的上型從主機到合型機的運行方向與鑄型輸送機在造型段或下芯段的運行方向垂直或成一定角度。二、 生產線上的主要輔機 1、刮砂機、銑澆冒口機和扎

7、氣孔機 對于中、低壓的造型機，常在出箱側附設犁形刮砂器，而對高壓造型機，則需裝設旋轉刮砂機。 銑澆口機是用高速旋轉的成形刀刃切削硬度較高的砂型，做出澆口杯的形狀。 通氣孔可用扎氣孔機的氣孔針扎出。對于細而深的通氣孔, 則可用氣動鉆代替扎氣孔針扎出。2、翻箱機 翻箱機的作用主要是將造好的下型翻轉180，有的上型也翻轉，目的是為檢查砂型有無缺損、修型及翻落浮砂。 3、落箱機 落箱機主要用于把已翻轉的下型或已合完型的鑄型平穩(wěn)地放置到鑄型輸送機上。 4、合型機 工藝要求：在合型過程中，上下砂型要對得準確；動作平穩(wěn)無沖擊；動作迅速靈活。1）靜態(tài)合型機 這種合型方式動作準確，容易保證質量，機器結構也較簡單

8、，目前較普遍地被采用。 2）動態(tài)合型機 動態(tài)合型由于是在運動過程中上、下兩型需準確而平穩(wěn)地合在一起，這就導致合型機結構復雜，且較難保證動作平穩(wěn)和準確，易出故障。 5、下芯設備 6、壓鐵機 造型生產線上用于加壓鐵、取壓鐵和運輸壓鐵的設備。 1）移動機械手式壓鐵機 2）其他壓鐵方法 （1）依靠鑄型自重 有意識加大上鑄型重量，可以兼起壓鐵作用。 （2）澆注時附加壓 澆注的同時用支架上的氣缸壓住砂箱。 （3）帶卡緊機構的砂箱 7、分箱機 1上抓式分箱機 與上抓式落箱機類似 。2舉升式分箱機 9、其他輔助設備 如換向機、小車臺面的清掃機、翻芯機 、磨芯機等。8、捅箱機與鑄型頂出機 1）捅箱機 2）鑄型頂

9、出機 三、鑄型輸送機 鑄型輸送機是造型生產線中將造型、下芯、合型、壓鐵、澆注、冷卻、落砂等工序連接起來的主要運輸設備。 常見的鑄型輸送機大致可分類為：1. 水平連續(xù)式鑄型輸送機1）輸送小車 輸送機的承載部分。 2）傳動裝置 輸送機的動力部分。傳動裝置常配有無級變速器,其動力通常采用雙速電動機。 3）張緊裝置 使牽引鏈產生一定初張力，以保證輸送機小車運行平穩(wěn)。 4）軌道系統(tǒng) 由走輪軌道、導輪軌道和軌枕組成。5）鑄型輸送機的參數(shù)確定 (1) 輸送機的運行速度 ：輸送機運行速度v可由下式計算出：ZnTv60n:鑄型數(shù)/小時；T：小車節(jié)距；Z：鑄型數(shù)/每小車；：裝載系數(shù)(2) 輸送機展開長度 LLZL

10、jLlLsLZ:造型下芯段（3042m) LJ：澆注段長度； Ll:冷卻段長度 ； Ls:落砂段長度 (3) 小車總數(shù)TLm 輸送機展開后的總長度（m） 小車節(jié)距（m） 6）軌道的布置 圖2-79 氣沖造型自動生產線1、2造型機 3、4往復式上、下模板小車 5翻箱機 6上型轉運裝置 7下芯段 8上型鑄型段 9鉆通氣孔裝置 10上型翻轉機 11合型機 12壓鐵機 13澆注段 14轉運裝置 15冷卻輸送機 16轉運裝置 17帶機械手的振動落砂機 18小車清掃機 19砂箱清理機圖2-81 造型機成對布置的機械化造型線1造型機 2單軌吊 3回箱輥道 4分箱機 5落砂裝置6落砂機 7過渡小車 8砂型輸送

11、機 9單梁天車 圖-82是用輥式輸送機和輥道組成生產線圖圖2-86 一種滾筒式翻箱機一種滾筒式翻箱機1滾筒體 2右定位撞塊 3從動輪 4底座 5限位輪 6主動輪7左定位撞塊 8杠桿機構 9定位插銷 10進出箱輥道 11限止塊圖圖2-94 舉升分箱機舉升分箱機1上箱輥道 2下箱輥道 3機架 4砂箱推桿機構 5上砂箱 6下砂箱 7擋塊 8推箱輥道 9工作臺 10套座 11舉升氣缸 12導向桿 13彈簧 14擋箱氣缸 15擋箱杠桿 16限位螺釘圖2-97 SZ-60型連續(xù)式鑄型輸送機1.輸送小車 2.傳動裝置 3.張緊裝置 4.軌道系統(tǒng) 5.車面 6.車體 7.走動輪 8.導輪圖2-98 傳動裝置1鏈輪； 2傳動鏈條；3小車臺面； 4推塊； 5支承軌道； 6減速器； 7大齒輪； 8導輪圖2-99 張緊裝置l一軌枕 2滑槽底座 3張緊螺桿 4一調整塊 5走輪軌道 6一導輪軌道圖2-99 軌道系統(tǒng)l一軌枕 2滑槽底座 3張緊螺桿 4一調整塊 5走輪軌道 6一導輪軌道在直線段中，走輪軌道中心線與導輪軌道中心線重合;當小車在圓弧段行走時，導輪中心沿著半徑R的圓弧運