一、靜壓造型線

1、造型線主要參數(shù)

（1）造型機(jī) 型號(hào)：ACE—5型；造型方式：上下型交替造型方式、氣流加沙和復(fù)合壓實(shí)；壓實(shí)壓力：Max. 98N/cm2；氣流壓力：10～20 N/cm2。

（2）模型更換方式 全自動(dòng)，驅(qū)動(dòng)輥方式；更換時(shí)間：循環(huán)內(nèi)。

（3）砂箱尺寸 箱內(nèi)尺寸：1000mm×800mm×300mm（長(zhǎng)、寬、高）；箱外尺寸：1250mm×1100mm；合箱方式：銷、套配合。

（4）造型能力 Max.34 s/型（105型/h）

（5）每箱砂量 不考慮溢砂和模型部分約720kg。

（6）循環(huán)砂箱 全線共256套，可澆注砂箱12套，冷卻段砂箱219套。

2. 造型線的組成及工藝流程

（1）ACE—5造型線組成 全線由5部分組成：造型段、下芯合箱澆注段、冷卻段、捅箱段及運(yùn)砂系統(tǒng)。

1.鱗板輸送機(jī) 2.定盤推送缸 3.冷卻緩沖缸 4.冷卻轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車 　5.冷卻推送缸 6.澆注緩沖缸　7.冷卻轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車　8.澆注機(jī)　9.澆注砂箱軌道　10.砂箱緩沖缸 11.合箱機(jī) 12.轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車13.澆注推送缸 14.翻箱機(jī)15.下芯裝置　16.造型輥道　17.定盤緩沖缸 18.轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車　19.銑澆口裝置　20.刮砂裝置 　21.翻箱機(jī) 22.扎氣眼裝置 　23.定盤軌道　24.鉆氣眼裝置　25.靜壓造型機(jī) 26.分箱機(jī) 27.定盤轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車 28.砂箱推送缸 29.捅箱裝置 30.振動(dòng)落砂機(jī) 31.振動(dòng)輸送機(jī)　32.送砂皮帶 　33.機(jī)械手34.振動(dòng)落砂機(jī)

造型段主要由分箱機(jī)、砂箱推送缸、定盤推送缸、定盤緩沖缸、定盤軌道、造型輥道、靜壓造型機(jī)、鉆氣眼裝置、扎氣眼裝置、翻箱機(jī)、銑澆口裝置、刮砂裝置及轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車等組成。

下芯合箱段主要由下芯裝置、翻轉(zhuǎn)機(jī)、砂箱緩沖缸、轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車及合箱機(jī)組成。

澆注段主要由澆注推送缸、澆注砂箱軌道、澆注緩沖缸和澆注機(jī)組成。

冷卻段主要由4套推送缸、4套緩沖缸、4條軌道及2臺(tái)轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車組成。

捅箱段主要由捅箱裝置、2臺(tái)振動(dòng)落砂機(jī)、1臺(tái)振動(dòng)輸送機(jī)、1臺(tái)鱗板輸送機(jī)及1臺(tái)機(jī)械手組成。

回砂系統(tǒng)主要由1臺(tái)振動(dòng)輸送機(jī)、4臺(tái)皮帶輸送機(jī)、1臺(tái)雙向皮帶輸送機(jī)組成。

（2）造型線的工藝流程 混好的型砂通過(guò)皮帶機(jī)送入造型砂斗，經(jīng)過(guò)雙向給料送入造型機(jī)；砂箱推送缸將空砂箱推送到造型機(jī)下，分別造上型、下型；砂型通過(guò)鉆氣眼裝置，扎氣眼裝置，再由翻箱機(jī)翻箱；而后銑澆口，型背面刮砂；下型與定盤組合。

砂型通過(guò)人工下芯段，進(jìn)行人工下機(jī)油泵芯、過(guò)濾網(wǎng)、噴表面強(qiáng)化劑、檢查型面等作業(yè)；然后進(jìn)行上型翻箱，再合箱。

推送缸將砂箱送入澆注段軌道，自動(dòng)澆注車進(jìn)行澆注作業(yè)。

澆注完成的砂箱由轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車送入冷卻段，4套推送缸分別將砂箱送入4條冷卻軌道進(jìn)行冷卻。

砂箱由轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車送出冷卻段，推送缸推入捅箱裝置，捅出鑄件；鑄件經(jīng)過(guò)振動(dòng)落砂機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)，進(jìn)入鱗板輸送機(jī)；機(jī)械手將鱗板輸送機(jī)上的鑄件夾入輸送懸鏈進(jìn)入下一工序；舊砂經(jīng)過(guò)二級(jí)振動(dòng)落砂機(jī)進(jìn)入回砂系統(tǒng)；空砂箱推送至分箱機(jī)分箱，最后進(jìn)入下一循環(huán)。

二、基于ACE造型線的質(zhì)量控制

鑄造產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷成因比較復(fù)雜，各種條件相互交叉影響，往往是幾種因素影響一種質(zhì)量缺陷或一種因素影響幾種質(zhì)量缺陷。我們對(duì)造型可能產(chǎn)生的鑄件質(zhì)量缺陷與砂型缺陷的設(shè)備問(wèn)題點(diǎn)進(jìn)行分析，理清關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)。

控制點(diǎn)1：造型機(jī)進(jìn)砂滑門。

對(duì)造型機(jī)進(jìn)砂滑門需定期檢查，保證密封、輥輪、門體嚴(yán)密無(wú)漏氣，避免氣流加砂時(shí)漏氣、漏砂，保證加砂效果及砂型緊實(shí)。

控制點(diǎn)2：造型機(jī)預(yù)填框排氣塞。

排氣塞易發(fā)生堵塞，需每天清理，無(wú)法清理的更換，保證加砂過(guò)程順暢，保證型砂填充效果，避免型面硬度不足。

控制點(diǎn)3：造型機(jī)型板框、預(yù)填框密封。

造型加砂過(guò)程中，型板框密封與預(yù)填框密封緊密接觸，保證不漏氣漏砂。此兩處都應(yīng)定期檢查，必要時(shí)更換，保證加砂及壓實(shí)效果，進(jìn)而保證砂型表面的質(zhì)量。

控制點(diǎn)4：造型機(jī)壓實(shí)頭密封。

壓實(shí)過(guò)程中，壓實(shí)頭密封防止型砂從預(yù)填框與壓實(shí)頭的縫隙中漏出。此密封條為長(zhǎng)孔安裝，可以調(diào)整位置，需定期調(diào)整保證密封條與預(yù)填框間隙≤0.5mm，必要時(shí)需更換。這樣，保證預(yù)填框與壓實(shí)頭間隙無(wú)漏砂，進(jìn)而保證壓實(shí)效果及型面質(zhì)量。

控制點(diǎn)5：造型機(jī)加砂口。

此兩個(gè)長(zhǎng)條形出口，用于氣流加砂。對(duì)于加砂口的尺寸也有一定的要求，加砂口寬度≤34mm。這樣就改善了氣流加砂的填充效果，保證了造型后的型面質(zhì)量。故需定期對(duì)氣流加砂口尺寸進(jìn)行檢查，過(guò)度磨損需更換加砂口襯板。

控制點(diǎn)6：脫模劑噴頭。

脫模劑噴頭設(shè)置在預(yù)填框上，前側(cè)、后側(cè)各設(shè)置兩個(gè)。此噴頭為氣動(dòng)噴頭，以壓縮空氣為動(dòng)力噴射?？赏ㄟ^(guò)參數(shù)設(shè)定調(diào)整噴射時(shí)長(zhǎng)進(jìn)而控制脫模劑噴量。需定期檢查噴頭及脫模劑管路，保證通暢，避免堵塞影響脫模劑噴涂，保證起模效果，以免型面破損。

控制點(diǎn)7：型板框內(nèi)定位銷，型板框定位銷、套，砂型定位銷、套。

型板框內(nèi)定位銷、套用于定位型板，保證型板與型板框的相對(duì)位置；型板框設(shè)置兩個(gè)定位銷，合箱造型時(shí)保證砂箱與型板的相對(duì)位置；上砂箱設(shè)置兩個(gè)定位銷，下砂箱設(shè)置兩個(gè)定位銷套，保證合箱后上下砂型的相對(duì)位置。此三處共同控制上下砂型的相對(duì)位置，控制鑄件上下型錯(cuò)偏量，故需定期檢查磨損量，超差時(shí)更換。為方便檢查需設(shè)計(jì)制作專用檢具。

控制點(diǎn)8：定盤清掃裝置。

定盤清掃裝置清掃部分由三排刮板組成，第 一排為鋼質(zhì)刮板，用于清掃定盤上平面；第二排為鋼質(zhì)刮板，用于清掃定盤凹槽；第三排為耐磨橡膠齒形刮板，用于同時(shí)清理平面及凹槽的殘留砂。三排刮砂板同時(shí)被氣缸驅(qū)動(dòng)，同時(shí)動(dòng)作刮砂。

定盤清掃裝置保證了定盤表面清潔無(wú)殘留砂，避免因殘留砂使下砂箱產(chǎn)生傾斜，在合箱時(shí)造成損壞型面的現(xiàn)象，避免影響鑄件品質(zhì)。故需定期檢查，確認(rèn)刮板磨損程度，是否滿足清掃干凈的要求，必要時(shí)更換，保證砂型質(zhì)量。

控制點(diǎn)9：砂型背面刮砂刀。

刮砂刀全長(zhǎng)1.7m，分成10段。85mm的小刮刀安裝在刮砂刀支座上。刮砂刀本身不動(dòng)，砂箱沿軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，完成刮砂動(dòng)作。刮砂刀選用40Cr材料并淬火，支座可以上下調(diào)整，保證刮砂刀韌與砂箱邊緣距離小于2mm。

當(dāng)刮砂刀韌磨損影響影響刮砂效果時(shí)，需更換。如刮砂不良易造成砂箱傾斜影響合箱，易出現(xiàn)型面破損等缺陷。故此處需定期檢查，定期調(diào)整刮砂刀或更換。

控制點(diǎn)10：鉆氣眼裝置和扎氣眼裝置。

鉆氣眼裝置為伺服電動(dòng)機(jī)鉆銑裝置，可設(shè)定轉(zhuǎn)速，自動(dòng)按設(shè)定位置鉆孔。一個(gè)節(jié)拍內(nèi)在兩個(gè)工位完成一個(gè)砂型的前、后半型的鉆孔工作，34s節(jié)拍內(nèi)可鉆8個(gè)孔。

扎氣眼裝置設(shè)置兩套針板分布于砂箱軌道兩側(cè)，根據(jù)模型的不同自動(dòng)選擇其中一套針板，通過(guò)油缸下壓作業(yè)。

如氣眼不通易造成排氣不暢，使鑄件產(chǎn)生氣孔缺陷。因此，需每天檢查氣孔是否通暢，檢查針和鉆頭是否彎曲或磨損，適時(shí)更換，保證鐵液排氣順暢，避免鑄件氣孔缺陷的產(chǎn)生。

控制點(diǎn) 11：下芯裝置的定位銷、套和關(guān)節(jié)軸承。

下芯夾具從組芯胎具中取芯時(shí)，向砂型中下芯時(shí)都要通過(guò)定位銷、套定位；下芯移動(dòng)小車通過(guò)關(guān)節(jié)軸承組連接下芯夾具，形成萬(wàn)向活接頭，保證了下芯裝置的準(zhǔn)確定位。

對(duì)于下芯裝置的定位銷、套和關(guān)節(jié)軸承組要定期檢查，確保定位銷、套在磨損范圍內(nèi)，確保關(guān)節(jié)軸承組活動(dòng)靈活，必要時(shí)更換。這保證了下芯的位置精度，避免鑄件尺寸超差，避免因下芯不良發(fā)生的型面損壞而產(chǎn)生的多肉、砂眼等缺陷。

控制點(diǎn)12：造型機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)襯板。

造型機(jī)轉(zhuǎn)臺(tái)襯板為聚氨酯材料，起到緩沖和保護(hù)轉(zhuǎn)臺(tái)的作用。如襯板磨損易造成型面水平度異?；蛏芭_(tái)過(guò)高，影響合箱的穩(wěn)定，可能造成砂型損壞，影響鑄件質(zhì)量。

需定期檢查轉(zhuǎn)臺(tái)襯板，保證無(wú)過(guò)度磨損或缺失，必要時(shí)更換襯板。

控制點(diǎn)13：型面檢查。

造型線下芯工位前設(shè)置下過(guò)濾網(wǎng)、小

芯的工位，該工位需嚴(yán)格對(duì)每個(gè)型面進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)型面缺陷及時(shí)剔除該型，避免澆注缺陷砂型造成不良鑄件。

控制點(diǎn)14：銑澆口處。

銑澆口裝置為液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，由按照澆口杯的形狀需求制作的澆口刀進(jìn)行鉆銑；澆口刀材質(zhì)選用40Cr，并淬火處理。為保證澆口壁面光滑無(wú)浮砂，要求澆口刀加工韌面鋒利，故需定期更換澆口刀。

另外在合箱工位前設(shè)置一工位，對(duì)澆口杯進(jìn)行吹凈作業(yè)，避免因浮砂而產(chǎn)生的鑄件砂眼缺陷。

三、關(guān)于質(zhì)量控制的改善

（1）銑澆口刀的改善初的澆口刀為桃形，形成的澆口杯側(cè)壁為弧形，直澆道位于中心，鐵液注入澆口杯中易形成渦流，不利于鐵液充型的穩(wěn)定，易產(chǎn)生砂眼等鑄件缺陷。將澆口刀改為梯形，并且使直澆道偏離澆口杯的中心，這樣澆注時(shí)鐵液會(huì)先接觸澆口杯水平底面，再流入直澆道，使鐵液充型更加穩(wěn)定。

另外，澆口刀的橫向尺寸增加了20mm，這樣澆口杯直徑增大，杯內(nèi)鐵液重量增加，進(jìn)而增強(qiáng)了澆口杯壓頭的作用，促進(jìn)了補(bǔ)縮效果，降低了曲軸大頭產(chǎn)生縮孔缺陷的可能。

（2）砂型背面刮砂處增加壓輪 砂型背面刮砂的過(guò)程刮砂刀固定，靠砂箱運(yùn)動(dòng)完成。刮砂過(guò)程中只單靠砂箱的自重容易造成刮砂不良，使砂箱抬起，刮砂面產(chǎn)生斜面。這樣導(dǎo)致砂箱水平度不夠，合箱時(shí)產(chǎn)生砂型缺陷。為了解決這一問(wèn)題，在砂箱軌道兩側(cè)加裝兩個(gè)壓輪壓住砂箱邊緣，保證在刮砂過(guò)程中砂箱不會(huì)上浮，以確保水平度。

（3）掉銷檢測(cè)裝置 砂箱長(zhǎng)期使用，定位銷會(huì)由于振動(dòng)而脫落，如未及時(shí)發(fā)現(xiàn)就會(huì)發(fā)生鑄件錯(cuò)偏的質(zhì)量缺陷。故在砂箱輥道（合箱前）上安裝定位銷檢測(cè)裝置。該裝置使用三個(gè)接近開(kāi)關(guān)，使用PLC控制。其中一個(gè)接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)出砂箱到位時(shí)，當(dāng)其余兩個(gè)接近開(kāi)關(guān)同時(shí)檢測(cè)到砂箱定位銷時(shí)蜂鳴器無(wú)反應(yīng)，說(shuō)明兩個(gè)銷子都完好；當(dāng)任一銷子脫落，其中任何一個(gè)接近開(kāi)關(guān)檢測(cè)不到時(shí)，蜂鳴器報(bào)警。這樣可及時(shí)安裝定位銷，避免鑄件缺陷。

（4）捅箱行程改善　捅箱處使用油缸捅箱，因捅箱壓頭與接收鑄件的落砂機(jī)距離過(guò)近，容易壓到缸體鑄件，產(chǎn)生鑄件裂紋或少肉。

將控制捅箱行程的下限位提高，使捅箱壓頭與鑄件有一定距離，避免鑄件缺陷。

四、結(jié)語(yǔ)

鑄造產(chǎn)品的質(zhì)量缺陷成因復(fù)雜，往往由多個(gè)因素共同影響，原因查找難度較大。任何一點(diǎn)條件變化都可能導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題，因此在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)各個(gè)質(zhì)量環(huán)節(jié)的嚴(yán)格控制就顯得尤為重要，我們稱之為條件管理。本文通過(guò)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)的研究和總結(jié)，對(duì)目前行業(yè)內(nèi)廣泛使用的靜壓自動(dòng)造型線的各質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行了分析，并論述了相關(guān)改善過(guò)程，希望能為同行業(yè)的企業(yè)提供參考。

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