12型/小时六工位转台式负压造型生产线

张俊峰，闫建云，张 艳，丁淑海，逄 鹏

（青岛双星铸造机械有限公司，山东胶南 266400）

12型/小时六工位转台式负压造型生产线

张俊峰，闫建云，张 艳，丁淑海，逄 鹏

（青岛双星铸造机械有限公司，山东胶南 266400）

该负压造型生产线（亦称V法造型）主要用于生产工程机械用履带板，生产线不仅包括传统的造型单元、浇注、冷却单元及砂处理单元，而且为提高生产效率，增加了下芯单元。

负压造型；V法造型

1 造型线的工艺及生产纲领

产品：工程机械用履带板件；

材质：铸钢；

砂箱内框尺寸（mm）：2400×2000×350/300；

浇注方式：人工浇注，浇注工位16个；

下芯工位：4个；

冷却工位：56个；

造型生产率：≥每小时12整型，每5min一个周期；

涨箱安全措施：人工压紧；

砂箱托运方式：托板小车；

在线运行的模具：3副；

模具、砂箱更换：人工；

控制系统：可编程开关控制；

浇铸系统真空切换：自动切换；

薄膜（面、背膜）展开方式：自动展膜。

2 造型线相关的技术参数

2.1 型砂

石英砂：SiO2含量≥98%；

砂子粒度：AFS100；

型砂含水量：≤0.5%；

型砂粉尘含量：≤0.3%；

最大砂温：50℃；

砂处理能力：70t/h；

旧砂回用率：≥90%。

2.2 动力消耗及其它消耗

真空：1050m3/h（真空泵九用一备，同时供两条12型/h生产线用）；

液压系统：液压泵采用内啮合齿轮泵，额定压力12MPa，额定流量 210L/min；

单条生产线运行总功率：1500kW；

压缩空气消耗：8m3/h；

压缩空气压力：0.5～0.6MPa；

单条线冷却水循环量：150m3/h。

3 设备组成及工艺流程

整条生产线由造型单元、浇注冷却单元、下芯单元及砂处理单元组成。

3.1 造型单元及工艺流程

造型单元由以下设备组成（见图1）：六工位转台、自动取覆膜装置、涂料烘干装置、升降式震实台、雨淋加砂装置、自动覆背膜装置、造型砂库、起模翻箱机械手、合箱机械手、扣空箱机械手等。

造型单元工艺流程：该造型线为六工位转台造型，六工位分别是覆膜工位、喷涂工位、扣箱工位、烘干工位、加砂振实工位、起模工位。三对模板对称分布在转台六个工位上，同时工作。随着转台转动一周，单个模板依据覆膜、喷涂、设置冷铁及浇冒口、扣箱、烘干、加砂、振实、覆背膜、起模翻箱等工序连续进行操作，完成上下砂箱的造型。起模机械手分别对上箱、下箱进行起模，下箱翻转后由1号造型转运车运至下芯单元下芯，然后在2号造型转运小车上等待与修好型的上箱合箱，合箱后转运至浇注线。

3.2 浇注单元及工艺流程

浇注单元由以下设备组成：2号造型转运车、砂箱推进及缓冲装置、固定及移动真空转换装置、定盘小车、落砂转运小车等。

浇注单元工艺流程：浇注线分A、B两条线轮流浇注，当A线砂型存满后，工人对A线砂型浇注，此时B线开始存放造型。每条线有16个浇注工位，浇注结束后进入冷却时间，冷却后由落砂转运车运至落砂线进行解箱。两条线轮流浇注给冷却留出了足够的时间。

3.3 制芯单元及工艺流程

为提高生产效率，本生产线配备了流水式制芯单元。制芯单元由以下设备组成：造型转运车1、制芯线推进装置、制芯线移动真空梁、制芯线固定真空梁、制芯线缓冲装置、造型转运车2、起模合箱机械手。

制芯单元工艺流程：每次生产线启动开始，造型单元先依次造出四套下箱，由造型转车1运至下芯线进行下芯，提前准备好四套下好芯的下箱后再进入正常顺序的上下箱造型，下好芯的下箱由2号造型转运车运至固定位置等待与上箱合箱。每次生产线造型结束时造出套件上箱与下芯线上的下箱合箱，圆满完成本次生产作业。

3.4 砂处理单元及工艺流程

砂处理单元由以下设备构成：回箱辊道线、散落砂回收皮带机、解箱后震动输送筛砂机、悬挂磁选机、板式斗提机、旧砂库、沸腾冷却床、斗式提升机、旧砂库、斗式提升机、空气输送槽等。

砂处理工艺流程：解箱机械手将型箱从落砂线的托板小车上吊至铸件移出装置上→铸件移出，人工去底膜、砂箱去除真空吊至回箱机动辊道上→砂子落至振动输送筛砂机上→板式斗提机将砂子输送至1号旧砂库→砂子进入沸腾冷却床降温→2#提升机→2号砂库→3#提升机→空气槽→造型砂库。

散落砂处理：起模机械手起模时意外塌箱处散落砂经1号2号回砂皮带进入振动输送筛砂机，振实台处散落砂经3号皮带机收集至1#回砂皮带机，解箱机械手吊起时发生意外塌箱处的旧砂收砂斗螺旋输送机收集至振动输送筛砂机。

4 造型线的特点

（1）可供提前下芯的下芯线

基于生产线生产的铸件为一箱多件且人工下芯任务繁重，如何使下芯更好的配合造型的节拍，设计时作了多种方案进行比较，经过仔细论证，根据生产节拍及下芯时间最终提出了下芯先行一步的设计理念，即生产线启动时造型转台先预作四套下箱由1号造型小车转运至下芯线进行下芯，四套下箱造型结束后进入正常上、下箱造型，下好芯的下箱由2号造型转运小车运至合箱位等待与上箱合箱。这样在生产过程中一直有四套下好芯的下箱等待合箱，给下芯余出了足够的时间，使得下芯与造型能够流畅的衔接。所以在砂箱的制作上需要多做出四套下箱以供下芯线运转。

（2）解箱后铸件和薄膜等杂物取出更方便

真空造型生产线浇注后的砂箱一般在固定的解箱格栅上进行解箱，工人要进入到解箱间捡取解箱后烧损薄膜，同时将铸件挂到吊出装置上。解箱间粉尘大，环境差，给操作带来很大的不便。此次设计时对固定的解箱格栅作了细节的改动，把固定的格栅改为移动的格栅，当解箱后砂子落到下面的落砂斗后，移动格栅带着铸件和薄膜等杂物移出，工人可在解箱间外面进行作业，使得铸件的吊出和薄膜杂物的捡取趋于人性化。

Turntable Vacuum Molding Production Line with 6 Workstations 12Molds/h

ZHANG JunFeng，YANG JanYun,ZHANG Yan，DING ShuHai，PANG Peng
（Qingdao Duo-Star Foundry Machinery Co.Ltd.，Jiaonan 266400，Shandong China）

The main product of this vacuum molding line is pedrail plate for engineering machinery.The production line includes not only traditional molding unit，pouring，cooling and sand preparation unit but also core setting unit for higher productive effect.

Negative pressure molding；V-molding

TG249.9;

B；

1006－9658（2011）04－3

2011－03－31

2011－043

张俊峰（1971－），男，高级工程师，总工程师，主要从事铸造机械的研究与开发