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消失模铸造生产线的关键设备

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-08-25  来源:原著  作者:阴世悦  浏览次数:697
核心提示:本文从实际生产出发,通过对消失模通用工艺流程分析,将消失模铸造生产线主要划分为三区五工部。主要以合理性与节能减排为基础采用成本倒推法的方法进行,主要遵循的原则为::车间的利用率要高、整体布局的合理性要好、投资预算的成本回收期要快、同时要考虑各生产工段间的顺畅性、生产的连惯实用性、生产的安全性、可持续发展性及经济性。
       消失模铸造生产线所用设备主要分为制模工部设备、造型工部设备、熔化浇注工部设备、旧砂处理工部设备和循环工部设备等,各工部设备均有多种规格成套及单机设备。

三、消失模铸造生产线的关键设备

3.1制模工部设备

消失模铸造生产中的关键部分,获得质量好的模型是消失模铸造成功的一半。所以说消失模制模工部设备的选择至关重要。

3.1.1制模系统设备的选型:

主要根据铸件的年生产量、铸件类型结构等相关因素来考虑的。制模系统设备选型流程见图ZS-12所示。

图ZS-12 制模系统选型流程图-中世设计

结构简单、产量小的的铸件,如几何结构简单的衬板类可选择手工切割制模形式。结构复杂的手工不宜切割制模的铸件建议使用发泡模成型系统。单件大批量的铸件,可选择半自动予发泡机和全自动成型机组成的制模系统。此种系统设备,稳定性好,生产效率高,大大减少了人工误操作的形成废品,唯一的缺点是设备投资较高。

3.1.2制模工部设备的类型:

消失模发展到现在,常用的消失模制模工部的设备主要有::白区发泡工段的真空予发泡机、珠粒熟化床;成型工段的连续式蒸汽予发泡机、间歇式蒸汽予发泡机、蒸箱、丝杠式半自动成型机、丝杠式全自动成型机、液压式半自动成型机、液压式全自动成型机和全电式成型系统;组型烘干工段主要由烘干室及温控系统组成。下面介绍一种在实际生产中常用设备-全电式成型系统:年产量小的厂家可选用沈阳中世机械电器设备有限公司生产的全电式制模系统-真空予发泡机+全电式成型系统(电热蒸汽发生器与模型成型机),此种制模系统投资不是很大,而且节能环保。

3.2造型工部设备

造型系统设备是消失模铸造生产中黑区是最核心系统,是消失模铸造的重要组成部分,它是消失模铸造的必备的主机设备,造型系统设备的好坏只直接影响着消失模铸造生产的成功与否。所以说消失模黑区造型系统设备的选择也是相当重要的。

3.2.1造型工部设备的选型:

主要根据铸件的年生产总量、铸件类型结构、砂箱的大小、每箱铸箱的数量、箱内铸型的放置形式、浇冒口的设置等相关因素来考虑的。造型工部设备选型流程见图ZS-13所示。

图ZS-13 造型系统设备选型流程图-中世设计

3.2.2造型工部设备的类型:

消失模发展到现在,常用户消失模黑区造型系统的设备主要有::振动紧实设备—按振动维数分有一维振实台、二维振实台、三维振实台;按控制方式分有普通式振实台、调频式振实台、定位式振实台;按振动方向分有垂直振实台、水平振实台、圆周振实台。加砂设备有定量式加砂器、雨淋加砂器、钢性管式加砂器、柔性管式加砂器、螺旋加砂器等。排尘装置有固定式与移动式二种。

3.3熔化浇注工部设备

熔化浇注工部最关键的系统为浇注工段的负压系统。负压系统是消失模铸造生产中特有的最重要的核心部分,消失模铸造中通过负压系统抽取负压使密封的砂箱形成真空状态并进行浇注, EPS模型在高温及真空状态气化而形成的大分子,由负压通过砂箱的排气孔抽出。EPS模型完全由金属液置换,并在真空状态下定型。是消失模生产线中浇注工部的重要组成部分。设备详细说明见本书的设备部分。

3.3.1熔化浇注工部设备的选型:

消失模熔化浇注工部设备的配置合理与否直接影响到铸件质量,与产量,若浇注工段的负压机组配置不理,配置小了会造成造件塌箱、夹渣等缺陷;太大则会造型铸件粘砂、析铁等缺陷。同理若熔化工段的设备配置太,会造成能源浪费;配置太小则产量上不去。所以说合理的进行设备的配置是相当重要的。首先要根据造工部的参数来制定合理的浇注工艺并选择配备合适的设备。浇注工部设备选型流程图见图ZS-14所示。

图ZS-14 浇注工部设备选择流程图-中世设计

★消失模铸造生产中对负压系统的选择主要有以下几点要素:

☆砂箱的结构大小(此处主要指砂箱内箱的大小)、来计算砂箱的有效容积和有效抽气面积。

☆每箱EPS模型的装箱量、装箱模型的体积和模型密度-计算EPS模型的气化时的发气总量。

☆铸件的年产量、年有效工作时间-计算单位时间内的浇注总量。

☆真空泵的功率、抽气量、真空度及价格。

一般采用下列公式来计算::Q=K×N×V×B/60;

Q代表小时所需的抽气量,单位为Nm3/分(MAX);

K代表EPS模总体积/箱;B代表气化倍率

N代表浇铸砂箱数量;V代表砂箱有效体积;

3.3.2熔化浇注工部设备的构成:

熔化浇注工部的设备主要由熔化工段的熔化设备、浇注工段的负压系统组成。而浇注工段的负压系统主要由分体式负压机组、组合式负压机组、负压分配器、接气连接管、自动接通装置、循环水系统及控制系统组成。设备详细说明见本书的设备部分。

3.4旧砂处理工部设备

是消失模铸造实现净洁化、机械自动化生产的重要系统设备。详细参考第六章。旧砂处理工部在消失模铸造生产线中也是重要的组成部分,主要适用于铸件产量大(人工简单处理旧砂不能满足生产的需求)、连续生产且对旧砂处理温度、干净度有一定要求的企业。

3.4.1旧砂处理工部设备的选型::

旧砂处理工部设备的选择主要考虑:砂箱的大小、单箱的装砂量、小时的装箱数量、翻箱落砂后的砂温与造型用砂要求的砂温的温差和

小时砂处理总量等因素。旧砂处理工部设备选择流程见图ZS-15所示。

图ZS-15 旧砂处理工部设备选型流程图-中世设计

3.4.2旧砂处理工部设备的构成::

旧砂处理系统主要由落砂设备、筛分设备、提升设备、磁选设备、冷却设备、输送设备、储砂设备、除尘设备和控制设备组成。按照不同的旧砂处理量,可选择不同级别的旧砂处理系统。常见的旧砂处理系统有不含冷却的负压吸砂系统、无冷却的落筛提加砂系统、二提一冷筛磁除系统、三提二冷筛磁除分系统、四提二冷筛磁除分储系统、五提三冷筛磁除分储系统等多种组合形式。以上的旧砂处理系统分别适合于旧砂处理量在5T/H、10T/H、15T/H、20T/H、25T/H、30T/H的生产线。旧砂处理设备分项介绍见设备部分。

3.5循环工部

循环系统主要用于消失模铸造半自动与全自动生产闭环式生产线中。主要作用是使生产线连续不断的运行,提高生产线系统设备的利用率。

3.5.1循环工部设备的选型::

循环系统设备的选择主要考虑:产品的产量高低、产品结构形状、每箱铸件的装箱数和总体投资预算等因素。一般来说生产线的自动化程度越高、投资越大、生产效率越高、综合性成本越低。如汽车箱体类铸件就特别适合使用全自动生产线。循环工部设备选型流程图见图ZS-16所示。

图ZS-16 循环工部设备选型流程-中世设计

3.5.2循环工部设备的构成::

循环工部设备主要有落砂的半自动翻箱、全自动翻箱的翻箱系统、手动与电动摆渡小车式的换向系统、卷扬机拉或推箱机推运砂箱行走的推箱系统、拨正机构与定位机构组成的拨正定位系统和液压动力系统等设备组成。翻箱系统在铸造生产中是必不可少的设备。根据不同结构的砂箱需要设计不同的落方式,在消失模铸造生产线,一般有砂箱底卸落砂、吊车与落砂架组合翻转式落砂、全自动翻箱机翻转式落砂几各方法。换向系统主要常用到的设备是电动摆渡小车。生产线上常用推箱系统为液压推箱系统。

3.6控制系统

控制系统在消失模铸造生产线中处于最重要的位置。它就象人的大脑控制的行为一样。优良的控制系统是实现自动化生产的前题。沈阳中世机械电器设备有限公司国内最早设计生产的消失模专用控制系统的企业,多年来经过不懈的努力,为消失模铸造生产线共研制生产出多系列的PLC控制系统,其质量好、运行故障率低、价格合理,得到了广大用户的好评。

★控制系统设备的选型::

控制系统设备的选择主要考虑:单机设备的功率、单机设备相位、单机设备回路数;电器原件的生产企业;生产线上的需控制设备数量、每台设备的功率、回路、控制电压;设备整机的可靠性、稳定性、实用性、自动化程度、保质期和价格等。

★控制系统设备的构成::

消失模铸造生产线中的控制系统按其在消失模生产中的用途主要有以下几大系统,如造型控制系统、浇注控制系统、落砂控制系统、循环控制系统、旧砂处理控制系统和中央控制系统。单机控制主要有,普通式造型电柜、调频式造型电柜、普通式负压电柜、调频式负压电柜、负压接通电柜、翻箱机控制柜、摆渡车控制柜、推箱机控制柜、负压吸砂电柜、砂处理电柜、模型机控制柜和循环线信号柜等。

 
 
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