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技术应用

造型线的种类以及粘土砂造型线的选用

    粘土砂铸造工艺的发展一直是和造型机械及造型工艺的发展紧密相联的。在铸造工艺中除传统的手工造型外,高压造型、射压造型、气冲造型和静压造型等新工艺,也都是以粘土砂为基础开发的。各种新工艺的实施,使粘土砂造型的生产率、砂型的紧实度、铸件的尺寸精度不断提高,铸件产品质量也在不断提高;粘土砂在铸造生产中的地位更加重要。


    粘土砂造型设备有单机造型和多机造型,多机造型是由多台造型机组成简单的机械化造型线,如常规的环形连续式机械化线或开放式多条小车组成的开式造型半自动线,其开式线可液压驱动也可电伺服驱动。电伺服驱动的开式造型线故障少,电伺服驱动小车运行平稳可靠。故自动造型线大多由开放式运模车组成。



自动造型线按紧实工艺不同大体分为:

1)射压造型自动线:水平分型脱箱射压线和垂直分型脱箱射压线;

2)重力加砂高压压实脱箱造型自动线;

3)气流冲击(气冲)造型自动线,冲击波加砂紧实;

4)静压造型自动线,气流加砂高压压实;

5)多触头高、中压压实造型自动线(压实比压为7kg/cm2时称其中压,高于7kg/cm2为高压)。随着气压造型和静压造型工艺、设备技术的成熟,选用高压造型工艺设备则日益减少。因气冲造型和静压造型紧实工艺优于高压造型,近些年来静压造型工艺更优越与气冲造型,现在是静压造型工艺引领有箱造型线的时代。


1 水平分型脱箱射压造型自动线

目前国内生产水平分型脱箱射压造型自动线的企业很多,下面介绍几种有代表性的产品。广州市中铸机械制造有限公司生产的Z系列产品是一种具有自主知识产权的型板压实的国产造型自动线,其液压、气动、电控系统多为进口原装产品配置。其性能稳定、运转平稳、可靠,现已有10多条线在运行中。其性价比比较优越。砂型尺寸规格:420mm×520mm,610mm×710mm,510mm×610mm,砂箱高为160mm~360mm。


2 垂直分型无箱射压造型自动线

国内生产垂直分型无箱射压造型自动线的企

业主要有保定维尔铸机公司、上海自丰公司和保定市科萌机电技术开发有限公司等,其性价比较优。丹麦迪砂公司和西班牙公司进口垂直分型无箱射压线也较多。DISA230挤压线无芯造型生产率可达500型/h,错箱误差可小于0.1mm,但价格实在昂贵。


3 重力加砂高压压实脱箱造型自动线

亨特自动化上海公司生产G、H系列重力加砂高压压实脱箱造型自动线。从HMP-10~HMP-32型均有供货,其产品造型机均由美国亨特公司进口,辅机由上海公司生产价格贵些。我国最早在70年代进口亨特造型机及亨特线。


4 气流冲击造型自动线

80年代以来气冲造型技术首先由瑞士GF公司和法国BMD公司相继研发成功并推向世界铸造业。我国气冲造型技术由原机械工业部济南铸锻研究所于1987年开发成功并推向市场,后苏州铸机厂也研发成功气冲造型线,济南铸锻所研发的气冲线在90年代很畅销,用户达20家之多。济南所气冲线现在仍运转正常的有:徐工集团铸造总厂、保定徐水柴油机配件厂的气冲机组两条,扬州市动力机厂等单位使用年限在14d~20d左右。我国最早引进国外气冲线目前仍在使用中的单位有:成都柴油机厂BMD线,常州柴油机厂的瑞士GF线,二汽50厂。瑞士GF线砂箱尺寸为1540×750×300/300(mm)生产载车球铁后桥。一汽二铸厂瑞士GF线尺寸为12×800×300/300(mm)生产汽车缸体;北汽福田沈阳铸造厂的瑞士GF等。


5 静压造型自动线

静压造型为气流加砂高压压实(有多触头和平压头两种)。静压造型始于80年代初,主要有日本新东公司发明并推向市场,后德国HW公司购买新东技术并称为HWS产品。80年代末90年代初我国相继有进口,主要是日本新东公司产品,如天气发厂、咯东安厂等。90年代后期济南铸锻所和苏州铸机厂相继生产静压造型自动线,济南铸锻所多为德国HWS配静压造型机,苏州铸机厂多为日本新东配主机。先济南铸锻所和苏州铸机厂均承接全线国产产品,由于电、液、气全为进口配套,所以使用很可靠。其机械运转率均很高。国产线价格1000多万元,进口主机全线价在2000万元以上。北方奔驰两条静压造型线分别为济南铸锻所和苏州铸造机械厂制造。近年来一汽铸造一厂改造线多为德国KW公司静压造型线,青岛特汽、一汽锡柴厂等地也进口KW公司产品。静压造型技术优越于其他几种紧实工艺。静压造型型腔内的砂型硬度分布均匀,其硬度均在85~90个硬度单位以上,是制造发动机缸体、壳体铸件以及形状复杂、多芯铸件的最佳紧实工艺,是制造复杂件、出口铸件的较理想设备。由于造型线结构复杂、砂箱多、制造精度高等原因,其价格较高。


6 多触头中高压造型自动线

多触头分为气动和液压触头两种。还可分为主动式多触头和浮动式多触头。二汽60年代末为最早进口高压造型自动线的厂家,两条生产线分别是德国KW公司产品和德国BMD产品。二汽48厂运用KW线生产发动机缸体,二汽50厂用BMD线。一汽此间引进两台DFM4高压造型机自己组线,其规格为1200mm×800mm和1050mm×750mm。因气冲线和静压线相继问世,选用高压造型工艺日渐减少。采用气冲和静压造型工艺优于高压造型工艺。




全自动铸造造型线


造型设备和造型自动线的选用


主要从几个方面考虑:铸件的结构与大小、产品批量、复杂程度、附加值高低、尺寸精度要求等等。首先,根据铸件结构尺寸确定砂箱尺寸,而砂箱内尺寸是由铸件形状尺寸,在模板上工艺布置和铸件的批量而定制。如果启动资金有限,而铸件生产批量大,铸件复杂,芯子又多,品种又多的产品,可以优先选用国产自动生产线


近年来静压造型自动线需求量逐渐加大,现进口和国产静压线达几十条,使用情况均很满意,稳定可靠运转平稳、故障率低。其铸件质量好,成品率高,静压造型适宜形状复杂芯子多、壁薄批量大的中大型铸件。是发动机缸体最为理想的造型紧实工艺。批量大附加值高的缸体、缸盖类铸件可选用进口静压造型自动线,如资金较紧可只进口主机(造型机),其辅机和砂箱则由国内制造。国内制造辅机配以进口电器、液压、气动元器件,这样选用性价比最为适宜。如果各种油缸、密封也全进口或合作生产,其全线性能、可靠性大大提高,与进口线无什么差异.如果资金短缺可选用全部为国产静压自动造型线,其液、电、气配套件全部进口则性价比最优。其生产使用性能亦是平稳可靠的。


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