大型自硬砂造型设备自动化生产线的应用

李华栋，张国靖，樊冬梅，古元军

（济南二机床集团有限公司，山东济南 250022）

大型自硬砂造型设备自动化生产线的应用

李华栋，张国靖，樊冬梅，古元军

（济南二机床集团有限公司，山东济南 250022）

介绍了自硬砂造型设备自动化生产线的应用及组成设备，大吨位固定式双臂连续混砂机、大吨位翻转起模机的使用情况。

造型设备；生产线的应用；设备的简介

铸造机械是机械制造工业的基础，各种类型机器的铸件一般占整个设备的40%～70%。因此一个国家的铸件年产量和铸造劳动生产率标志着这个国家机械制造业的水平和铸造技术水平。近几年来，我国大型铸件的出口量增长迅猛，对铸件的要求也越来越高。一般性人工处理的铸件在数量及质量上已经满足不了国内及国际市场的需求，为了更快地提高铸件的质量,增加铸件的产量，降低工人的劳动强度，我公司自主创新为一用户投入了一套年产3万吨铬钼钢衬板机械自动化生产线。该生产线现已投入使用中，使用效果良好，为用户节约了大量的人力物力，提高了铸件的质量及产量。

1 生产线简介

该生产线的砂箱内尺寸为3600mm×2000mm×800mm，模底板的尺寸为 4300mm×2300mm×180 mm。生产线的布局如图1。

①该生产线具有准备工位4个，主要工作是模型与砂箱的定位装配，因为是自动化生产线，所以模型与模底板必须有定位装置、模型与砂箱也必须有定位装置；而且模型在使用前必须涂脱模剂，待脱模剂挥发、模型表面干燥后方可进行造型操作，否则易在模型表面粘附型砂。脱模剂的施涂时间最好选在每班次下班前，这样下一班次上班时马上就能进行造型，可以有效提高工作效率。②加砂振实工位1个，主要是对砂箱内的空隙进行砂填充，同时将树脂砂均匀振实。此工位按工艺要求配备了60t/h的双臂连续混砂机，而振实台使用了空气弹簧进行升降，负载能力为20t。③硬化工位6个，主要是将树脂砂按时间进行硬化，方便后序的起模。④起模工位1个，主要是将模型与砂型进行分离。该工位配备了直径为ø4500mm的四导柱O型翻转起模机，承载能力为20t。设备上装备了辅助振动装置，由于该生产线上的产品吨位大，所以在翻转脱模时根据生产需要设定振动时间。⑤修型工位3个，主要是将起模后的砂型腔壁如有损坏处进行整型修理。⑥流涂工位1个，主要是对型腔壁进行醇基或水基的喷涂。由于该砂箱很大，所以流涂使用大吨位喷涂机械手，该装置安装在龙门架支撑的移动行车上，通过四导柱定位将工件垂直移动同时旋转到适合的角度并移出生产线外进行定点喷涂。⑦刷涂工位1个，主要是对流涂后的型腔的修补。⑧点火工位1个，主要是对醇基涂料进行燃烧。⑨下芯工位4个，可根据铸件的形状，按需要进行芯体的放置。⑩表干工位3个，主要是将砂型表面进行烘干，由于考虑到生产工艺可能使用水基作为涂料，所以将表干炉的最高温度设定为200℃。11○合箱工位1个，使用承载能力为20t的旋转机械半自动合箱机构。该设备抓取砂箱后平稳旋转，大大减轻了人工强度，铸件吊走后的砂箱托板回传至指定工位，如此循环生产流程。

2 主要设备简介

（1）60t/h大吨位固定式双臂连续混砂机

由于生产工艺提出了5种新旧砂的比例（100%新砂、100%旧砂、50%新砂+50%旧砂、30%新砂+70%旧砂、70%新砂+30%旧砂），为了满足用户生产要求，在新砂与旧砂的砂库出口处设置了一种电机调节的比例阀，通过电机来控制落砂口的出砂量满足了生产需要。混砂机的大臂采用了螺旋输送来满足生产量，而混砂臂采用了独特的搅拌叶片混制树脂砂。

（2）大吨位翻转起模机

根据型板与砂箱尺寸，设计该设备的回转直径为ø4500mm；根据生产工艺需要，设计该设备的生产节拍为6min～10min。由于设备巨大，回转体的驱动使用了液压马达驱动通轴带动两边的回转体同步运行，保证了设备的平稳可靠。为了保证回转的平稳性，回转体直接在数控加工中心整体加工而成，保证了图纸上的尺寸精度要求。

（3）大吨位移出流涂机

由于工件的外形尺寸很大，普通的设备无法满足机械化作业，我公司自行开发了机械手。该设备在支撑梁上左右移动，而砂箱的垂直升降则依靠油缸提升移动梁沿四导柱移动，砂箱的翻转依靠夹持臂上的摆动油缸同时摆动。夹持臂的同步运行设置了同步驱动装置，保证了在夹持砂箱时不发生任何位移串动。

3 结论

该生产线已经自2011年12月份投入使用，至今运行状态良好，满足了生产需要。

Application of Automatic Production line of Large Molding Equipment for Self-Curing Sand

LI HuaDong,ZHANG GuoJing,FAN DongMei,GU YuanJun
（Jinan 2nd Machine－Tool Group Co.Ltd.,Jinan 250022 Shandong China）

An automatic production line of molding equipment for self－curing sand has been introduced with operation of large stationary two arms continuous sand mixer,overturn pattern drawing machine.

Molding equipment;Application of production line;Brief Introduction to equipment

TG231.6;

B；

1006－9658（2012）04－0028-2

2012－05－17

稿件编号：1205－054

李华栋（1980－），男，工程师，从事铸造车间的工艺布置及造型生产线的设计及改造