四工位转台式V法造型机
该机组主要由转台(带气动驱动和定位机构)、负压分配阀、自动覆膜机、震实台、自动雨淋式加砂机构及贮砂斗等组成。转台上安放4台造型模样,两组上箱,两组下箱,分别由负压箱、型板、模样组合。转台由气缸驱动并有两个气动定位销确保转台定位无误,负压分配阀可根据各工位的抽真空要求自动抽气,自动覆膜,是将成卷的薄膜放在托架上完成吸膜、输送、烘烤、薄膜切断、起箱覆膜功能。震实台为平板式震实台坐在四个空气弹簧上,用振动电机激振,雨淋式加砂机构由格子板、气动插板阀控制加砂和关闭。整个动作程序由PLC程序控制。
操作程序:Ⅰ工位:覆膜;Ⅱ工位:喷(刷)涂料,放砂箱;Ⅲ工位:加砂震实;Ⅳ工位:盖膜顶箱起模。如***工序为下箱时,则第二工序为上箱,上、下箱在平台上合箱后,带着真空负压软管一起吊运到浇注转台上。
江阴华天科技开发有限公司为天津耐酸泵厂设计的四工位V法造型机属于这种类型,主要生产耐酸泵叶轮等不锈钢铸件。年产量600~1000t/年,砂箱内尺寸1000×630×150/150mm,比较大砂箱尺寸1000×800×150/150mm,造型生产率10~15型/h。 稳压除尘滤气罐。稳压罐主要作用是稳定真空系统压力,缓冲系统压力波动对造型、浇注的影响。上海专业V法铸造流程
重视设备的定向研发
长期以来,国内V法铸造生产线布局设计及关键技术的水平不高,砂箱等关键工装设备结构单一,难以满足多种类产品的工艺生产要求。因此有必要在摸清楚V法铸造耐磨铸件工艺生产特点的基础上,为实现工艺要求对设备进行相应的研发设计,配套不同类型的生产线形式以满足不同企业的需求。以砂箱为例,砂箱结构设计作为V法铸造生产线的**内容,是保障产品质量的****装备。在以往的生产经验中,因为砂箱结构问题引起的生产问题层出不穷。对于V法铸造生产耐磨铸件,砂箱尺寸往往庞大;如何实现多品种铸件的生产,在保障砂箱通用性的基础上尽可能满足冒口等工艺布置的要求,同时还便于生产组织管理和砂箱自身维护,都是砂箱设计需要重点关注的部分。除此之外,真空系统的使用和控制,生产线布局形式的设计及生产节奏的安排都将是耐磨件V法铸造生产所用装备重点研究的部分。 淮安真空V法铸造工艺而铸钢件多采用开放式浇注系统,其浇道截面积比例为F直∶F横∶F内=1∶(1.2~2)∶(1.2~2) ;
覆膜架带动EVA薄膜下降过程中与空气产生的对流运动必然形成对整张薄膜的浮力,进而造成薄膜的向上运动,并使薄膜自身产生一定的张力,即薄膜内部区域对外部区域的拉力作用(见图1)。根据空气动力学原理,对流速度越快,也就是覆膜架下降的速度越快,这种浮力越大,整张薄膜向上浮动的速度也就越大,同时,对薄膜的拉伸作用也越明显。这种浮力不但会使EVA薄膜容易上浮并接触到红热的电热丝或者电热管烫破,也有可能使热态强度很低的薄膜在拉力作用下直接拉裂;采用数学模型去定量的给出覆膜框下行速度的参考值是很困难的,因为柔性极强的薄膜在覆膜框带动下运动的受力状态极其复杂,直接的生产调试控制速度过快是比较现实的办法。值得注意的是,覆膜架下行过程中加速度太大会造成EVA薄膜强烈颤动,这往往源于气动控制装置稳定性太差、速度变化过分强烈。这种不必要的震荡对于热态下强度很低的薄膜也是非常危险的。图2为某生产现场因为覆膜框震荡造成EVA薄膜破裂的现象。
环境保护方面
V法铸造工艺不产生废弃物污染,采用合理有效的除尘手段即可收集铸造过程中产生的粉尘,排放量可严格达到国家环保要求。
从国内大部分耐磨企业的生产情况来看,以上优势并没有完全在生产中发挥出来,这与我们对V法铸造工艺的认识欠缺,对基础研究的投入以及对设备辅材的配套研究不足有很大关系。
4技术发展水平方面
V法铸造在国内发展的时间有限,局限于铸造设备企业的研发创新能力,V法铸造生产线形式单一,难以针对特殊铸件开发**装备,这也是V法铸造在国内耐磨件生产方面受到局限的问题之一。目前国内多数生产线仍然采用传统的布局形式,生产线效率低,控制水平差异导致生产过程不稳定,产品质量难以达到V法应有的质量水平,同时行业内又缺乏高水平的先进V法铸造生产线及相关装备企业。 除尘滤气罐的主要作用是防止细砂和粉尘进入泵内,磨损机械零件,影响泵的正常工作。
对于浇注系统的设计,不少文献和资料均有详尽解说,在此不再赘述,*就注意事项简要说明。
浇注系统尽量采用半开半闭方案,这种扼流型浇注系统可以有效避免高紊流状态发生,可以降低金属液在充型腔过程中的流动速度和对型壁、坭芯的冲击,减少铸造缺点。
尽量采用陶瓷材料成型浇注系统,避免钢水长时间冲刷浇道而造成由于夹砂、夹涂料产生的铸造缺点。
尽可能采用中间浇注方式,这样可以减少因底注造成对上型壁长时间烘烤造成塌型、上型凹陷、薄膜和涂料产生的气孔等,亦可减弱顶注产生对下型壁和坭芯的冲击、紊流和裹气等缺点。
合理布置冒口,尤其是明冒口布置,一般应布置在浇口附近和远离浇口的铸件末端,便于透气和排气,易于铸件成型和减少气孔。 铝合金多采用开放式浇注系统F直∶F横∶F内=1∶(2~3)∶(1~5),**小截面积比砂型铸造大20~30%;上海专业V法铸造流程
一般灰铸铁推荐选用底注半封闭式浇注系统,其浇道截面积比例为F直∶F横∶F内=1∶(1.2~1.5)∶(0.8~1);上海专业V法铸造流程
V法铸造的特点
V法铸造因其独特生产工艺,使得生产出来的铸件表面光洁度和尺寸精度高,生产工序简单,金属利用率高,模具和砂箱寿命长,减少型芯数量使用,旧砂可基本回用,节约造型成本,少污染且劳动强度低,适用于铸铁﹑铸钢﹑非铁合金等铸件的单件小批量或机械自动化大批量得生产。然造型操作较复杂,从造型开始至终需抽真空,且受薄膜本质的限制,须有树脂砂型芯方能生产复杂铸件V法铸造所用的模样(如图3.1所示)在V法铸造生产中占有非常重要的地位,其质量的优劣直接影响铸件的质量。目前V法铸造所用模样一般用木质。V法铸造要求模样表面光洁﹑尺寸精度高,其工艺收缩率及拔模斜度要小于粘土砂、水玻璃砂、树脂砂等其他铸造工艺,一般取收缩率为0.2%~0.8%,拔模斜度在0~1°。V法造型的模样不与型砂接触(由薄膜和涂料隔开),磨损和变形很小,使用寿命长,但模样结构设计要考虑V法的要求。
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