多品种、中小批量生产工艺的设计
对于中小型铸造企业,多为小批量多品种生产。为此,该类型铸造企业的V法铸造生产线应符合小批量多品种生产的需要,同时满足某一产品中批生产的需要。有些中小企业的V法铸造生产线采用上下模共线、多套模具顺序移动的设计,致使企业模具投入较大,因多套模具顺序移动单箱造型周期过长,生产效率低下。
在V法铸造生产线符合小批量多品种生产的要求外,相应的工艺设计也应符合这一要求。工艺设计人员应在生产线比较大铸型轮廓的前提下进行工艺设计。可以按照多件共型进行工艺布局设计;可以根据产品外型、结构和规格大小进行分类,采用共用底板框和小底板组合的形式进行多品种共型的工艺设计。通过多件共型达到提高生产效率之目的,通过共用底板框和小底板组合的形式实现多品种同时生产或轮番生产的目的,从而实现多品种中小批量生产的需求和效益。 四工位造型机的旋转由气缸驱动,并有可靠的定位机构,整机动作采用可编程控制器(即PC)程序控制。盐城先进V法铸造流程
V法铸造用的砂箱,其结构形式直接决定着砂箱内负压场的形成和分布,也就决定着铸型强度的大小和均匀性。但是,不少观念错误的认为,只要砂箱里面能够抽气就行,至于怎么抽,抽多少,都无关紧要,只要不塌箱即可。所以目前,既有单纯的抽气管抽气的砂箱,也有靠四壁抽气的砂箱,**复杂的则有四壁抽气并外加箱带或抽气管辅助的形式;似乎都达到了同样的目的,都能生产出铸件。然而,产生的影响却是不一样的。生产上习惯了用真空度来衡量或者表征铸型的强度,认为真空度越高,铸型强度越高,塌箱的几率也越小;实际上,对于砂箱来说,真空的形成是气体流动的结果,是型腔内的空气被真空系统抽走之后形成的。盐城先进V法铸造流程除尘滤气罐采用介质分离,抽吸进来的气体与水混合。
与传统湿型相比,V法砂型少无型壁移动,其硬度可达90—95,由于干砂保温时间长,冒口体积可减少5%—15%。因此V法铸造可提高金属液的利用率(球墨铸铁件提高约25%,铸钢件提高约20%)。V法铸造适合生产球墨铸铁铸件,也适合生产铸钢件。图4为V法铸造的球墨铸铁后桥。图5为我国天瑞集团铸造有限公司V法铸造的铁道机车铸钢侧架。
V法砂型处于真空,不含水份,保温性能好,很适合生产小批量少无内腔的铝合金铸件。日本曾采用大型V法造型机和超大砂箱(7000 mm×4000mm×1000/800mm)生产出铸铝游艇壳体(见图6)。乌克兰、荷兰和美国等数家铸造企业采用V法生产医疗,电子,通讯等行业用的小型铝铸件,其铸件表面质量可与金属型铸铝件媲美。图7为美国Harmony Casting公司采用V法生产的铸铝件,大平面厚度为4.7mm,局部薄至2.3mm。
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。 为了稳定系统压力,避免浇注时出现塌箱,应加大稳压罐容积。
生产线的工艺流程
经造型机造好的铸型用气吊将下箱放在合型平台上进行修型和下芯,而后将造好的上箱用气吊合型并放置在浇注平台上,浇注后的砂箱经气动推杆推至落砂机上脱砂,人工去除塑料薄膜,落砂后的空砂箱经气缸推送到机运辊道上返回至造型机旁。铸件落至桶内。旧砂经振动输送机、斗提机、振动筛、水冷流化床等砂处理设备进入料斗贮存,当造型需用砂时,旧砂经斗提机、螺旋输送机送入造型机砂斗里,全线各扬尘点均有吸尘管道集中除尘。主机为四工位造型机,完成覆膜、喷刷涂料及放砂箱、加砂紧实和盖膜,顶箱起模四个工位,该机由气缸驱动旋转,并有可靠的定位机构,自动覆膜机包括自动切膜、覆膜框水平移动机构,电加热薄膜、气动顶型覆膜,抽真空阀及覆膜框复位等功能。四工位造型机上设有回转式真空分配阀,跟各工位的要求自动提供或切断真空。整机动作由PLC程序控制。八工位浇注转台及环形真空装置。在小车上装有8个砂箱托板组成浇注转台,驱动机构使转台回转并可任意位置停机。动作程序是将合型后的砂箱用气吊放置浇注转台的托板上,待托板放满砂箱后便可浇注,转台每转一个工位砂箱必须正对着落砂机,以便气缸推动砂箱至落砂机的框架上脱砂、落砂前必须撤出负压。
水环式真空泵依靠水环实现密封,各部件的公差较大,不怕干砂粉尘。盐城先进V法铸造流程
旧砂经振动输送机、斗提机、振动筛、水冷却沸腾床等砂处理设备进入料斗贮存。盐城先进V法铸造流程
V法铸造工艺过程和特点
1 V法铸造基本工艺过程
制造带有抽气箱和抽气孔模样。
烘烤薄膜并覆盖到模样上,抽负压,使覆膜成形,后喷上快干涂料。
将带有过滤抽气管的砂箱,放在已覆有薄膜的模板上。
充填、振实、刮平箱内干砂,放上密封膜,抽负压,使铸型内外产生压力差而紧实,。
解除模样内真空,起模。铸型保持负压状态,直到下芯,合箱,浇铸。
脱箱落砂。冷却后,将砂箱内的压力恢复到常压状态,砂型自动溃散,铸件保温后取出,砂冷却后返回系统循环使用,将铸件取走进入清理工部完成工艺过程。 盐城先进V法铸造流程
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