V法鑄造工藝和應用

1、V”法鑄造工藝及應用中國海洋大學 王樹杰一、概述1工作原理、工作過程 真空密封造型，是一種物理造型法，在鑄造的各類造型法中，被稱為第三代造型法。它是利用塑料薄膜密封砂箱， 并依靠真空泵抽出型內(nèi)空氣， 造成鑄型內(nèi)外有壓力差， 使干砂 緊實，以形成所需型腔的一種物理造型方法。 因此， 真空密封造型又名 “負壓造型法” 或“減 壓造型法”。國外取英文 Vacuum （真空）一詞的字頭，而簡稱之為 V 法。V 法的造型工藝過程如下：1）制造帶有抽氣箱和抽氣孔模板。2 ）將烘烤呈塑性狀態(tài)的塑料薄膜覆蓋在型板上、 真空泵抽氣使薄膜密貼在型板上成型。 如圖 1 所示。圖 1 塑料薄膜加熱與覆膜3）將帶有過濾

2、抽氣管的砂箱放在已覆好塑料薄膜的模板上。4）向砂箱內(nèi)充填沒有粘結劑與附加物的干石英砂，借微震使砂緊實，刮平，放上密封 薄膜、打開閥門抽去型砂內(nèi)空氣，使鑄型內(nèi)外存在壓力差（約 300 400mmHg） 。由于壓力差的作用使鑄型成型并具有較高的硬度，濕型硬度計讀數(shù)可達 95 左右。如圖 2 所示。5）解除模板內(nèi)的真空，然后進行拔模。鑄型要繼續(xù)抽真空直到澆注的鑄件凝固為止。 依上法制下型6 ）下芯、合箱、澆注。如圖 3 所示。7）待金屬凝固后，停止對鑄型抽氣，型內(nèi)壓力接近大氣壓時，鑄型就自行潰散。圖 2 造型圖 3 下芯、合箱2 V 法造型的特點（1）優(yōu)點 提高鑄件質(zhì)量。表面光潔、輪廓清晰、尺寸準確

3、。鑄型硬度高且均勻，拔模容易。 簡化設備、節(jié)約投資、減少運行各維修費用。省去有關粘合劑、附加物及混砂設備。 舊砂回用率在 95% 以上， 設備投資減少 30% ，設備動力為濕型的 60% ，勞動力減少 35% 。 模具及砂箱使用壽命長。 金屬利用率高。 V 法造型中， 金屬流動性好， 充填能力強， 可以鑄出 3mm 的薄壁件。鑄型硬度高、冷卻慢，利用補縮，減少冒口的尺寸。工藝出品率提高，減少了加工余量。 有利于環(huán)境保護。由于采用無粘結劑的干砂，省去了其它鑄造工藝中型砂的粘結劑、 附加物或烘干工序，減少了環(huán)境污染，是綠色鑄造工藝。（2）缺點 造型操作較復雜，小鑄件生產(chǎn)率不易提高。 從始至終需抽真

4、空，實現(xiàn)機械化有困難。因塑料薄膜的延伸性和成型性的限制，影響該工藝方法擴大應用范圍。 需要考慮砂子的粉塵去除及冷卻問題。二、V 法工藝主要裝備及設備 1真空抽氣系統(tǒng)V 法造型用的真空抽氣系統(tǒng)，包括真空泵、真空罐、濾氣罐、分配罐以及連接管路等。 真空抽氣系統(tǒng)示意圖如圖 4 所示。1汽水分離器 2真空泵 3真空罐 4 濾氣罐5真空管路 6 真空分配罐 7 真空軟管 圖 4 真空抽氣系統(tǒng)示意圖 真空抽氣系統(tǒng)的設計要防止粉塵或細砂侵入真空泵， 因為粉塵或細砂進入真空泵后， 將 加速機件的磨損， 縮短機件的壽命， 甚至影響真空泵的使用性能。 為此系統(tǒng)中設置水浴濾氣 罐，余氣經(jīng)水浴濾氣罐進一步凈化后進入真

5、空泵，含塵濃度小于 0.5mg/m 3 ，通過真空泵 排入大氣。（ 1 ）真空泵的選擇真空泵分干式和濕式兩種， 干式真空泵可獲得真空度高， 但結構復雜易出故障， 維修不 便，尤其是抽氣量低。濕式真空泵真空度不高，但抽氣量大，使用可靠、故障率低。 V 法造 型時，不需要過高的真空度，一般在 0.04 0.06MPa 范圍內(nèi)即可，一般濕式真空泵可 滿足 V 法造型時所需的真空度，尤其是其抽氣量大適合 V 法造型的需要，一般選用水環(huán)式 真空泵， 選用時應注意抽氣量與真空度之間的關系。 一般說來， 形成的真空度愈大， 抽氣量 就愈小。真空泵的抽氣量可根據(jù)砂箱尺寸、 同時抽真空的砂箱數(shù)、 澆鑄時薄膜燒失

6、造成的漏氣量 以及真空系統(tǒng)除砂箱外的漏氣量決定。（2）濾氣罐 濾氣罐的作用是防止從砂箱內(nèi)抽吸來的細砂或粉塵進入泵內(nèi)，影響泵的正常工作；并 能防止細砂或粉塵進入泵內(nèi)磨損機件。 濾氣罐內(nèi)設置擋塵罩、 濾網(wǎng)、 液位指示和排塵閥， 從 砂箱內(nèi)抽吸來的細紗和粉塵經(jīng)擋塵罩的阻擋、 水浴和濾網(wǎng)的過濾， 靠自重而下沉， 落到罐體 底部， 定期打開排塵閥， 清除沉落下來的細紗和粉塵。 為提高過濾效果， 應考慮增加過濾面 積降低過濾速度，盡量增大濾氣罐截面積。（3）真空罐真空罐為一密封容器， 其作用主要用于穩(wěn)定真空系統(tǒng)壓力， 緩沖系統(tǒng)壓力波動對造型澆 鑄工作的影響， 真空罐的容積過小， 穩(wěn)壓效果差； 反之， 系統(tǒng)

7、從啟動到可進行造型的時間過 長，動力和材料消耗大，占地面積也大。一般選擇在半分鐘內(nèi)真空度小于 0.05MPa ，從避 免砂型塌箱現(xiàn)象考慮，應盡量加大真空罐的容積。（ 4 ）濾砂與分配罐 濾砂與分配罐的作用是將從砂箱內(nèi)抽吸來的細砂和粉塵進行初步過濾，微粒砂因自重 而下降， 落到罐體底部， 定期打開排塵閥， 可以清除沉落下來的細紗和粉塵。 在罐體上設置 幾個進氣管，可根據(jù)實際需要，用軟管與砂箱連接。在各進氣管和吸氣管上都裝有截止閥， 可以開閉氣路。罐體上裝有真空表，用以觀察和控制真空度的大小。2造型系統(tǒng)造型系統(tǒng)包括振實臺、塑料薄膜烘烤器、模板和砂箱等。（ 1 ）振實臺型砂的充填密度對鑄件有很大影響

8、， 為了提高型砂的抗壓強度和硬度， 必須提高充填密 度，為此需要在填砂時予以振動。 此外振動還有利于因自然堆積角影響， 在填砂時不易達到 的一些局部位置的充填， 當薄膜局部搭橋或皺褶垂直于填砂方向時， 也會影響砂子在其下方 填滿， 在減壓成型后， 此褶合的雙層薄膜便會向其未填實的方向拉開， 使鑄型表面形成開口 狀態(tài)。 緊實度不夠時還會造成鑄件因脹砂而增大壁厚的危險， 也會增大分型面的披縫。 所以 填砂時進行必要的振動， 使流動性本來大的干砂獲得足夠的緊實度是非常重要的， 而影響緊 實度的主要參數(shù)是激振力的大小和方向， 在零件橫向凸凹部位和垂直于填砂方向的薄膜局部 搭橋或皺褶處， 僅靠垂直方向的

9、單向激振力往往不能滿足局部充填和緊實度的要求， 最理想 是對型砂施加三維振動使其呈無規(guī)則的三維流動， 實現(xiàn)最佳的充填和緊實效果， 提高充填和 緊實效率。對于形狀簡單無橫向凹凸部位的鑄件， 可采用普通的振實臺； 但當鑄件比較復雜， 有水 平孔或橫向凹凸變化時， 最好采用三維振實臺， 它可以滿足各種鑄件不同的振動形式和激振 力的造型要求，有效地避免砂子填充不良和提高充填緊實效率。（2 ）塑料薄膜烘烤器為了使塑料薄膜均勻地貼附在模型上，必須將塑料薄膜加熱，可供采用的加熱方法很 多，主要有電加熱，氣加熱，水加熱等。在日本有采用氣加熱的，但由于電熱器簡單易行， 使用方便， 故在國內(nèi)得到廣泛的采用。 采用

10、遠紅外線輻射板的電熱設備， 整個加熱器是一個 矩形的罩子， 在罩子下邊裝有若干塊遠紅外線輻射板， 也可以采用遠紅外輻射石英玻璃管加 熱，被加熱的薄膜，置于此輻射板組下邊 150 300mm 處，由于加熱器的四角及周邊熱 量損失較大， 但中心部分熱量較集中， 這樣烘烤會使薄膜受熱不勻， 為了使加熱器各處的烘 烤溫度較均勻， 一般將遠紅外線輻射板分成幾組， 利用調(diào)節(jié)各組遠紅外線輻射板所供電壓的 大小，來使整個加熱器各處發(fā)出的熱量達到均勻，塑料薄膜加熱到 60 80 。加熱所需的 時間，可根據(jù)薄膜種類和厚度通過試驗確定，一般達到薄膜出現(xiàn)鏡面開始下垂即可。塑料薄膜烘烤器的結構形式主要有懸掛升降式、 移

11、動式和與生產(chǎn)線配套的薄膜自動輸送 式。（3）模板V 法造型用模板包括模型和放置模型的底板， 在長度方向沿中心線兩側端部設有與砂箱 配合的定位銷套，在模板下面設有抽氣室。模板的結構采用木質(zhì)裝配式。在 V 法造型中，模型不與型砂接觸（隔著一層薄膜）且 不需要特別加以震擊、 壓實或高溫加熱， 所以模型的磨損和變形很小， 使用壽命長， 通常用 經(jīng)濟、易于施工制作的木模制造。但在木模結構上要相應考慮 V 法的特殊要求： 模型做成空心的，使之形成抽氣室，較大的模型內(nèi)部設置加強筋，以保證在抽氣負 壓作用下，模型不致破裂或變形。 模型盡量避免尖銳的棱角，以免覆膜吸不到位或吸破薄膜。 模型拔模斜度可以很小，甚至

12、可以不要拔模斜度，這是因為 V 法造型時薄膜和模型 之間較光滑，摩擦力很小，所需的拔模力較小。 模型表面需要開設抽氣孔， 抽氣孔一般為 1.5 2.5mm ，開設的部位隨模型的輪廓 形狀而異， 但必須特別注意開在模型的凸凹、 折邊、 拐角等不易覆好薄膜之處。 對于線條曲 折、輪廓復雜的模型， 抽氣孔的間距應小些； 對于外形簡單、 線條平直的模型抽氣孔的間距 應留大些。對于無凹陷部位的頂面和立面，可不必鉆抽氣孔。 木模表面不宜涂刷干漆片溶液，也不宜涂刷耐溫低于 60 70 的其他油漆，否則 將烘熱的塑料薄膜覆上后會出現(xiàn)粘?，F(xiàn)象， 影響拔模。 一般可在木模表面涂刷銀粉來保護模 型面。（ 4 ）砂箱

13、V 法造型的砂箱除四壁要密封外，砂箱內(nèi)部必須裝設抽氣、過濾裝置。V 法砂箱按抽氣方式可分為側面抽氣、 管式抽氣、 金屬軟管抽氣式三種基本型式和復合 抽氣式砂箱。側面抽氣砂箱。它的四壁是用鋼板焊成的密封夾層，夾層之間形成連通的抽氣室。 在砂箱端部的外壁上， 焊有一根管接頭， 可利用橡膠軟管將此管接頭與真空系統(tǒng)接通。 在砂 箱的內(nèi)側四壁面有抽氣孔， 并在該處裝有多孔濾氣板， 為了防止細砂吸入真空泵中， 在多孔 濾氣板之間夾裝有兩層 110 目的金屬絲網(wǎng)，但這種濾網(wǎng)經(jīng)常容易被凝集的油砂芯揮發(fā)物及 粉塵所堵塞，砂內(nèi)氣體不易排出，造成達不到必要的真空度。側面抽氣砂箱的頂面無橫擋，所以造型時對澆冒系統(tǒng)的設

14、置，以及澆注后鑄件的落砂 都較方便。 但由于這種砂箱的抽氣孔是設在四個內(nèi)壁面上， 所以在靠近內(nèi)壁面處的真空度較 大，愈向砂箱中心處， 則因砂粒間阻力的作用， 真空度將愈小， 因此側面抽氣砂箱一般只能 用于面積不超過 1m 2 的小型砂箱，若砂箱過大，往往會使砂型中心處真空度過小，以致強 度不夠而塌型。 管式抽氣砂箱。這種砂箱的端壁是用鋼板焊成的密封夾層，夾層中的中空部分形成 抽氣室， 而側壁是實體的， 抽氣孔設在焊于兩端壁的數(shù)根抽氣管上， 并于抽氣室連通。 孔的 間距一般為 25mm 左右，孔徑 4 5mm ，也可鉆成交錯密排大孔的；在鋼管外面包裹兩 層 110 目的金屬網(wǎng)，以防止細砂及粉塵被

15、吸入抽氣室。由于這種砂箱利用每根鋼管上的抽氣孔抽氣，可使砂型各處得到較為均勻的真空度。 鋼管上的抽氣孔徑及根數(shù)以及間距的分布， 可根據(jù)砂箱大小及鑄型特征來定， 一般鋼管的間 距為 200 300mm 左右。由于焊有數(shù)根鋼管，砂箱的剛度及強度都較好，適用于面積超 過 1m 2 的大、中型砂箱，但由于箱體內(nèi)焊有數(shù)根抽氣管，給任意設置澆冒口和取出鑄件帶 來不便， 從而影響了砂箱的通用性。 另外， 外裹的細目金屬絲網(wǎng)， 在使用中也較易損壞或堵 塞。 金屬軟管抽氣砂箱。在采用 V 法鑄造的實踐中，針對上述兩種砂箱存在的問題，國 內(nèi)創(chuàng)造了另一種抽氣砂箱金屬軟管 （蛇皮管） 抽氣砂箱。 這種砂箱的結構很簡單

16、， 是由 單層壁構成的， 可制作尺寸較大的砂箱， 為避免塌箱、 鑄型沉降和變形， 設置較密的鋼板箱 帶，在與模型相鄰側與模型表面留有 30 50mm 的間隙。為便于金屬軟管的安裝固定，在 相應的位置切割出通過式安裝固定孔。 金屬軟管兩端與固定在箱壁上的真空接頭相連， 當抽 氣時，通過軟管各活動節(jié)間的縫隙來抽吸砂粒間的空氣，同時又能阻止細砂及粉塵被吸入， 軟管掛在砂箱內(nèi)壁和固定在箱帶的安裝固定孔內(nèi)，軟管位置距型腔表面的距離應 50mm ， 否則靠型腔表面太近金屬凝固潛熱易損壞軟管。這種軟管因間隙較大，易吸入砂粒和粉塵，因此，真空管路系統(tǒng)必須配置濾砂和水浴裝置，以防止砂粒、粉塵進入真空泵。砂箱結構

17、采用鋼板焊接，箱筋可用來固定金屬軟管，軟管一般多選用直徑為 25mm 及 32mm 的兩種，但由于軟管質(zhì)量問題非常容易造成軟管破損。金屬軟管抽氣式砂箱的結構簡單、 制造方便， 抽氣管布置靈活， 比較適合于較大型的砂 箱，主要應用于 V 法地面造型和簡易 V 法造型生產(chǎn)線的砂箱，對于自動化 V 法造型生產(chǎn)線 砂箱制作要求很高，且多為復合抽氣式砂箱，最常用的是側面抽氣+ 管式抽氣復合式砂箱，砂箱四壁是用鋼板焊成的密封夾層， 夾層之間形成連通的抽氣室， 砂箱內(nèi)側設置敷設金屬濾 網(wǎng)的抽氣板， 砂箱頂面設置包覆金屬濾網(wǎng)的抽氣管， 若砂箱尺寸較大需要設置箱帶， 那么抽 氣管與箱帶相間布置。3砂處理系統(tǒng)V

18、法造型用型砂在反復使用過程中，要突出解決以下問題：（1）控制粉塵及雜物。隨著使用次數(shù)的增多，舊砂中的微粉量不斷增加，如不及時清 除，會影響鑄型硬度或使鑄件表面產(chǎn)生脈紋狀夾砂缺陷； 舊砂中夾雜的細碎薄膜殘料愈積愈 多，如不及時清除，會使砂的填充性變壞，即使振動也不能使干砂充分緊實。（2）控制溫度。回用砂的砂溫應低于 50 ，否則會使薄膜變軟，難以保持鑄型形狀。（ 3 ）改善工作環(huán)境。在造型加砂過程中，由于干砂的揚塵易造成粉塵的飛揚，造成工 作環(huán)境的粉塵污染，危害工人身體健康，應通過型砂的除塵和實現(xiàn)自動加砂加以解決。因此， V 法造型砂處理系統(tǒng)主要是功能是型砂的除塵、儲存和冷卻，并實現(xiàn)自動給砂。

19、其關鍵是型砂的冷卻， 一般采用沸騰冷卻床對型砂進行冷卻降溫， 自動給砂可采用雨淋式加 砂、柵格式加砂、振動給料機和皮帶給料機加砂。三、V 法造型在國外的發(fā)展與應用V 法造型工藝是由日本長野縣工業(yè)實驗所和秋田株式會社 20 世紀 60 年代末 70 年代 初發(fā)明并研制成功的一種特種鑄造方法， 70 年代初 V 法造型工藝傳入歐洲， 美國、俄羅斯、 德國、法國等國家，自 V 法造型工藝投入使用以來世界上有十幾個國家和地區(qū)的約 300 條 生產(chǎn)線在使用， 生產(chǎn)設備逐步向大型化和超大型化方向發(fā)展， 鑄件材質(zhì)有鑄鋼、 鑄鐵和有色 金屬，鑄件壁厚一般從 3340 mm 。應用該工藝最多的是日本。1977

20、年，新東工業(yè)株式會社與前田鐵工所聯(lián)合開發(fā)的砂箱尺寸為 2300mm 1500mm 320 320mm 的轉臺 4 工位鐵鍋片 V 法生產(chǎn)線的生產(chǎn)率為 10 箱 h ；目前在 日約有 200 余條生產(chǎn)裝置在使用。 日本新東公司已向世界各國先后出售近 200 臺套 V 法造 型生產(chǎn)線設備， 砂箱尺寸可達 7000mm 4000mm 1100 800mm ，生產(chǎn)率達 15 17 箱h。前蘇聯(lián)從 1975 年開始研制 V 法造型裝置，最初制造幾套 BH I-I000 型 V 法造型裝 置并成功應用于生產(chǎn)，在此基礎上又開發(fā)了 BH I-1600 型、 2000 型、 2000 1600 型 和 1200

21、 100-4 型單工位、穿梭式和 4 工位的 V 法造型裝置，生產(chǎn)率 415 箱 h，在 維克薩破碎設備廠、 奧爾斯克建筑機械廠、 安集延機械制造廠和重型機電制造廠等都安裝有V 法造型生產(chǎn)線。美國和德國各有幾十家工廠采用 V 法造型生產(chǎn)工藝，德國 PASSAVNT 水處理廠也安 裝有 V 法造型生產(chǎn)線，生產(chǎn)閥類鑄件等都取得了很好的效果。由于 V 法造型工藝的鐵液流動性比較好 ,很適合鑄造薄壁件，加之表面光潔度好，非常 適合鑄鐵浴盆的生產(chǎn)。 1974 年 8 月建成廣島長州浴盆廠的 V 法生產(chǎn)線，取代了原來的濕 型造型工藝。 80 年代北京化工設備廠也從新東工業(yè)株式會社進口成套的高自動化的浴盆鑄

22、 造生產(chǎn)線。V 法生產(chǎn)線。 砂箱內(nèi)尺1977 年新東工業(yè)株式會社與前田鐵工所開發(fā)大型鑄鐵鍋爐片的 寸為 2300mm 1500mm 320/320mm ，采用四工位轉臺式造型機，生產(chǎn)率為 10 型 /h 。生產(chǎn)線建成后一直在運轉，迄今已 20 余年，工作狀態(tài)良好。鑄件的形狀雖然簡單，但 是帶有砂芯，工藝上比較復雜，是 V 法生產(chǎn)復雜件的一個典型。叉車等設備需要大量的平衡配重塊，用 V 法鑄造配重塊表面光潔，節(jié)省清砂和噴漆的 時間，而且重量偏差很小，雖然它厚達 350mm ，重可達 1600kg ，但也適合于 V 法造型， 迄今已有 10 多條線在運轉。合肥叉車廠也用這種方法生產(chǎn)配重塊并出口日本

23、。1978 年 10 月新東工業(yè)株式會社開發(fā)當時屬超大型 V 法造型設備用來鑄造鋼琴弦排， 砂箱內(nèi)尺寸為 3000mm 1650mm ，并且各道工序自動完成，是第一條全自動 V 法生產(chǎn) 線。同年也對前述的浴盆生產(chǎn)線進行改造，實現(xiàn)了全自動化。1980 年 2 月 ,新東工業(yè)株式會社開發(fā)了小型化低成本的V 法 VJP 通用造型線， 其設備的高度、操作方式均適用于老車間的改造，砂箱尺寸固定為 1300mm 1300mm 310/310mm ，價格相對較低，至 1991 年在日本就交付了 17 臺這種造型設備。用V 法鑄造鋁合金的工藝美術型的門框、欄桿也得到了發(fā)展。這在 V法開發(fā)初期就研 制過， 19

24、91 年已交付 11 條這種生產(chǎn)線，最大砂箱尺寸為： 4900mm 2200mm 200/300mm 。當然由于鋁合金的澆注溫度較低，塑料薄膜燃燒后的殘余物與砂子粘在一 起，會影響填充干砂的密度，影響鑄件的質(zhì)量，仍是一個待研究解決的問題。V 法也可用于鑄鋼件。 鑄鋼件的冒口較多， 可充分發(fā)揮通氣孔的作用， 較好地維持型腔 與大氣之間的壓差， 對鑄件成型有利。 目前已有用于鐵路上撥叉和大型球閥的生產(chǎn)。 其砂箱 尺 寸 分 別 為 6700mm 780mm 300/300mm ， 2000mm 2000mm 1100/500mm 。山海關橋梁廠也在用 V 法生產(chǎn)鐵路撥叉。發(fā)展大型、超大型 V 法造

25、型設備是一種趨勢。采用 V 法造型解決特大型鑄件的造型比 用其它諸如振動、 壓實等方法要容易得多。 特大型鑄件雖然可以用拋砂機、 樹脂砂等辦法來 造型，但尺寸精度難與 V 法相比。新東工業(yè)株式會社 1985 年 3 月開發(fā)了砂箱尺寸為 3800mm 1400mm 600/400mm 的管件 V 法造型線； 1990 年 3 月建成新型的浴盆 生產(chǎn)線，砂箱尺寸為 2200mm 1300mm 725/355mm ，生產(chǎn)率 15 型 /h ，鑄件重量 6000kg ；1989 年 6 月開發(fā)了砂箱尺寸為 7000mm 4000mm 1000/800 、機重達 65t 的 V 法造型機，用來生產(chǎn)鑄鋁船

26、艇殼體。 V 法造型不但可以生產(chǎn)大型、形狀相對簡單的鑄 件，同時也能生產(chǎn)帶有砂芯、形狀比較復雜的鑄件。日本已在對機床鑄件、汽車鑄件的 V 法造型工藝進行研究。 看來隨著人們對鑄件尺寸精度要求的提高和環(huán)保意識的增長， V 法造 型工藝的應用范圍會繼續(xù)擴大。德國 HWS 公司是新東集團國際成員， 從 1976 年至今已生產(chǎn) 46 條 V 法造型線， 部分 V 法造型線情況見表 1 。表 1 德國 HWS 公司生產(chǎn)的部分 V 法造型線序 號造型線 型式型號砂箱尺寸（ mm ）生產(chǎn) 率生產(chǎn) 日期鑄件 種類鑄件 材質(zhì)購買國家和企業(yè)18 工 位 轉盤式VKF 72000 1250 750/20048 型

27、/小 時1981浴缸鑄鐵Ideal StandardSanifrance - F-08502Revin2VDT11a2000 2000 500/9002000 2000900/9002400 2400500/9002400 2400 900/9003 型 /小 時1998破碎 機零 件鑄鋼Sandvik SRP ABSvedala / Schweden （瑞典）3VDK61450 1450 300/7501450 1450 750/3005 型 / 小時2000破碎 機零 件鑄鋼Sandvik SRP ABSvedala / Schweden （瑞典）48 工 位VFK72000 1250 7

28、50/20045 型200浴缸鑄鐵Kirovsky轉盤式/小 時3ZavodKirov/Russland（俄羅斯）58 工 位 轉盤式VFK72000 1250 750/20045 型 /小 時200 3/2004浴缸鑄鐵Zavod UniversalNovokuznezk/Russland（俄羅斯）64 工 位 轉盤式VDK103000 1800 500/50020 型 / 小時2004火車 搖枕、側架鑄鋼Promtractor-Promlit Cheboksary/Russlan d（俄羅斯）7VTA103000 1800 500/50020 型 / 小時2004火車 搖枕、側架鑄鋼Pro

29、mtractor-Promlit Cheboksary/Russlan d（俄羅斯）84 工 位 轉盤式VTA103000 1800 500/50020 型 / 小時2004火車 搖枕、側架鑄鋼Sumskoy ZentrolitSumy / Ukraine （烏克 蘭）9VTA 123000 1800500/5003500 2500500/750/900/12503-5 型/ 班2004/2005零活鑄鋼 /球 墨鑄 鐵Sumskoy ZentrolitSumy / Ukraine （烏克 蘭）10上箱和 下 箱 2 個模型 循環(huán)VDK103000 1900 450/55020 型 /小 時2

30、005火車 搖枕、側架鑄鋼中國天瑞集團HWS V 法造型線生產(chǎn)鐵路貨車大型構4 件，可以同時生產(chǎn)。每條造型線 35 萬噸鑄件。3O 余家， V 法造型工藝顯現(xiàn)出獨特的 在今后較長的時間內(nèi)， V 法應用范圍仍近兩年來俄羅斯、烏克蘭和中國 3 個鑄造廠用 件成為發(fā)展趨勢。側架和橫梁每型各分別兩件、聯(lián)接箱 每年可以生產(chǎn) 10 12 萬噸鑄件。鐵路系統(tǒng)每年大約四、V 法造型在國內(nèi)的發(fā)展與應用據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國應用 V 法造型工藝約 優(yōu)勢，V 法造型工藝在鑄件生產(chǎn)中的應用前景廣闊， 有所擴大，采用 V 法造型線的企業(yè)有所增加。1985 年 北 京 化 工 設 備 廠 采 用 進 口 砂 箱 尺 寸

31、為 2200mm 1300mm 600 280mm ，生產(chǎn)率 15 箱 h 的 V 法造型設備生產(chǎn)浴盆。80 年代中期沈陽鑄造廠及沈陽重機廠都分別從日本新東和英國進口生產(chǎn)率為3 12 箱h 的 V 法造型線，生產(chǎn)耐磨件和燒結爐條鑄件。上海鐵鍋廠進口日本新東公司 V 法造型生產(chǎn)線生產(chǎn)浴缸。安徽蚌埠鍋廠采用國產(chǎn) V 法造型線生產(chǎn)浴缸，砂箱尺寸為 1300mm 1300mm 。1986 年山海關橋梁廠，從日本新東公司進口砂箱尺寸為 7100mm 800mm 310 310mm 的 V 法造型生產(chǎn)線生產(chǎn)鐵道道岔，年產(chǎn)萬噸道岔鑄件。1992 年安徽安東鑄造有限公司進口日本新東公司 V 法造型線生產(chǎn)叉車平

32、衡重。1997 年廣西某鑄造公司采用國產(chǎn)砂箱尺寸為 1200mm 1000mm 250 250mm 的 V 法造型線生產(chǎn)球磨機耐磨鑄件。2000 年廈門某鑄造廠采用國產(chǎn)砂箱尺寸 1650mm 1500mm 500 500mmmV 法工藝生產(chǎn)叉車平衡重。1999 年山西華翔集團公司引進日本新東公司 V 法造型線生產(chǎn)出口平衡重鑄件， 年產(chǎn)量 達3 萬噸。山東滄州機床制造有限公司 2003 年采用 V 法工藝，生產(chǎn)出 2700mm 1024mm 的 3 種型號的挖掘機配重鑄件。山東魯星搪瓷廠采用國產(chǎn) V 法造型生產(chǎn)線，砂箱尺寸 2000mm 1700mm 。北京叉車總廠采用 V 法造型線生產(chǎn)叉車平衡

33、重；常州林業(yè)機廠、北京菲美特機械廠、 潞安礦務局王莊煤礦、 山東凱山工程機械廠等等都在采用 V 法造線生產(chǎn)裝置生產(chǎn)各種鑄件， 取得了較好的經(jīng)濟和社會效益。安徽合力股份有限公司合肥鑄鍛廠擁有三條國際先進水平的 V 法鑄造生產(chǎn)線，可年產(chǎn) 鑄件 30000 噸，主要生產(chǎn)叉車平衡重，曾獲亞太經(jīng)濟博覽會金獎、 97 年獲第四屆國際鑄 造工業(yè)展覽會金獎，產(chǎn)品遠銷日本、韓國及歐洲市場山西北綠樹鑄造有限公司采用 V 法技術生產(chǎn)叉車及工程機械配重鑄件，具有尺寸精度 高，表面光潔等特點，單重可達 10 噸。山東泰山前田鍋爐有限公司由泰山集團股份有限公司與日本國株式會社前田鐵工所共 同創(chuàng)立的合資企業(yè)山東泰山前田鍋爐

34、有限公司， 是中國第一家生產(chǎn)燃油燃氣鑄鐵鍋爐的廠 家，采用 V 法生產(chǎn)鑄鐵鍋爐鑄鐵鍋片，鑄件的形狀雖然簡單，但是帶有砂芯，工藝上比較 復雜，是 V 法生產(chǎn)復雜件的一個典型。其V 法造型生產(chǎn)線是根據(jù)日本前田鐵工所 V 法鑄造（真空鑄造）生產(chǎn)線及工藝設備設 計、制造而成。該生產(chǎn)線包括四工位造型機、 8 個下芯合箱工位、 3 個澆注工位、一次緩冷 工位、開箱落砂機、二次緩冷工位等設備，全部液壓推動。該 V 法造型生產(chǎn)線工藝先進、 裝備精良、 自動化程度高， 可實現(xiàn)手動、 聯(lián)動等功能， 在國內(nèi)具有領先水平。 生產(chǎn)出的鍋片、 鑄件具有尺寸精度高，表面光潔度好等特點。砂箱內(nèi)尺寸： 2300 1500 32

35、0/320mm 生產(chǎn)率 10 整形 / 小時、可年產(chǎn)各類鑄件 6000 噸。天瑞集團投資籌建了一個現(xiàn)代化的年產(chǎn) 10 萬噸大型鑄鋼件專業(yè)生產(chǎn)廠， 新上了目前國 內(nèi)先進的 V 法造型工藝生產(chǎn)線， 主要用于火車搖枕、 側架等鐵路鑄鋼件的鑄造。 2004 年度， 鐵道部給公司下達了一萬輛貨車用轉 K2 搖枕、側架的生產(chǎn)任務。整條造型線由德國 HWS 公司總設計。 上箱造型及下箱造型主機、 主電控箱、 液壓站均 由德國 HWS 公司提供， 雙星鑄造機械公司負責造型線其它配套設備制作及整線的安裝調(diào)試 工作，負責 160 t h 砂處理的設計、制作及安裝調(diào)試工作。整套設備由下箱造型圈、上箱造型圈、下芯線、

36、澆注線、冷卻線、落砂線、推送緩沖裝 置、轉運車、砂箱轉運裝置、翻箱裝置、清掃裝置、安全護欄、真空連接裝置、砂處理、輔180m ，寬 48m 的雙跨車間內(nèi)。 450 450mm 350 550mm助的液壓、電控、氣動等部分組成，整套設備布置在長主要技術參數(shù)：? 砂箱尺寸：側架 3000mm 1900mm搖枕 3000mm 1900mm ? 生產(chǎn)率： 20 整型 h ， 2 件型 ? 石英砂： SiO2 含量至少 98 ? 砂子中間粒度： AFS 100 （ HWS 標準） ? 最大砂溫： 40 ? 砂循環(huán)量： 160 t h ? 空氣消耗： 231 Nm 3 h ? 真空泵水消耗： 87.4 m

37、 3 h ? 真空泵水加入量： 4.37 m 3 h整條造型線呈開式布置， 上箱下箱分別在上箱造型圈、 下箱造型圈內(nèi)造型， 下砂箱由轉 運車及兩套電動葫蘆輸送裝置從落砂工部轉運過來 （經(jīng)過一個翻箱過程） ，下箱的薄膜加熱、 覆膜、設置澆注系統(tǒng)、噴涂料、烘干、加砂、震實、覆背膜、抽真空等工作完畢后，由下箱 翻轉輸送裝置將下箱與型板分離， 型板由兩臺型板轉運小車及轉運輥道返回循環(huán)使用， 下箱 則由轉運裝置翻轉后輸送到下芯線； 上箱造型與下箱造型過程類似， 上砂箱由兩套電動葫蘆 轉運裝置從落砂工部轉運過來， 造型完畢由上箱輸送裝置輸送到下芯線合箱， 上箱輸送裝置 具備抓緊、提升、翻轉、輸送多種功能，可以在將上箱抓起時翻轉 90 ，由人工完成澆道 系統(tǒng)的設置。下箱在下芯線被放置在托板上， 托板是由轉運車從落砂工部轉運過來的， 他們一同依靠 一套液壓推送緩沖裝置驅動作步進式運動，前進一次的行程為 2.6m ，在各工位上由人工安 置型芯，然后進行合箱工作，合箱后的砂箱由轉運車轉運至澆注線；澆注線為兩條，各 2