KW靜壓造型線的造型工藝和生產(chǎn)應(yīng)用

1、KW 靜壓造型線的造型工藝和生產(chǎn)應(yīng)用摘要：介紹了 KW 靜壓造型線的造型工藝，造型線的一些技術(shù)特點和生產(chǎn)應(yīng)用情況。關(guān)鍵詞：靜壓造型；工藝；生產(chǎn)我廠 103103 線設(shè)備役齡過長，精度下降和技術(shù)狀態(tài)劣化，且裝備技術(shù)和造型工藝技術(shù)落后，使造出來的鑄型質(zhì)量每況愈下；而另一方面，隨著發(fā)動機鑄件向技術(shù)含量高的輕、轎、重型發(fā)動機鑄件拓展，對鑄型的質(zhì)量水平要求越來越高；而且隨著產(chǎn)品品種的拓寬，造型線的技術(shù)規(guī)格（如砂箱內(nèi)腔尺寸）已無法滿足一些產(chǎn)品（如大馬力柴油機缸體）的生產(chǎn)要求。因此，為適應(yīng)生產(chǎn)發(fā)展的需要和有效提升我廠的市場競爭力，對該造型線進行更新改造就顯得十分必要。103103 線更新改造項目于 0909

2、 年立項，是 20102010 年常柴重點技改項目之一，它在拆除原有國產(chǎn) 103103 氣沖造型線的基礎(chǔ)上，重新建設(shè) KWKW 造型線的基礎(chǔ)和配套設(shè)施，經(jīng)多方論證，公司于 20102010 年初從德國引進 KWKW 造型線，經(jīng)過半年多的安裝和調(diào)試于 20102010 年 8 8 月份投入試運行。1 1、靜壓造型工藝靜壓造型工藝是指氣流預(yù)緊實加壓實的造型工藝，適合于復(fù)雜鑄件的生產(chǎn)。根據(jù)砂型的緊實難度可選擇只進行高壓壓實或氣流預(yù)緊實 AIR-PRESSplusAIR-PRESSplus2000,2000,加隨后的高壓壓實。1.11.1工藝過程造型工藝過程參見圖 1 1所用造型機機型是下部帶有舉升機

3、構(gòu)的造型機，定量砂斗和多觸頭壓頭交替地運行到舉升機構(gòu)上方，模板通過旋轉(zhuǎn)換位機構(gòu)進出造型工位。舉升機構(gòu)一次舉升后，定量砂斗向砂箱和余砂框內(nèi)填加型砂，而后砂斗和壓頭換位，接著舉開工作臺再次上升并增壓，實現(xiàn)密封。此后，氣流預(yù)緊實閥快速打開，壓縮空氣流過型砂和模板上的排氣塞，排放到空氣中。在此過程中，型砂也流動起來，流向模板深凹處等難以充填和難以緊實的部位，填滿加砂時出現(xiàn)的空穴；向下流動的型砂碰到模板表面而被預(yù)緊實。預(yù)緊實后，在模板附近的砂型緊實度最高。對于沒有必要采用氣流預(yù)緊實的產(chǎn)品，則取消此過程。氣流預(yù)緊實后或舉開工作臺再次上升并增壓后（不需要氣流預(yù)緊實時），主動式多觸頭壓頭緊實砂型。最后，舉升機

4、構(gòu)下降起模，設(shè)備回到初始狀態(tài)，待新砂F.壓氣框添砂框型砂砂箱半箱箱進入后，再造另一砂型。1.21.2 氣流預(yù)緊實工藝參數(shù)為了達到理想的預(yù)緊實效果，模板深凹處、模板外邊緣和其他必要位置設(shè)置了排氣塞?？諝鈮毫?、氣流預(yù)緊實閥的開通時間、氣流預(yù)緊實時間都是可以預(yù)選 I氣流預(yù)緊實工藝要求儲氣罐內(nèi)壓縮空氣壓力為 0.50.6Mpa0.50.6Mpa。氣流預(yù)緊實閥的開通時間 KWKW 公司在設(shè)計時已經(jīng)考慮， 在液壓系統(tǒng)設(shè)計上保證氣流預(yù)緊實工藝要求的快速開通時間。KWKW 公司設(shè)定的開通時間使氣流室的升壓速率達到 10121012Mpa/s,Mpa/s,早期靜壓造型的升壓速率為 35Mpa/s35Mpa/s。

5、氣流預(yù)緊實時間由用戶設(shè)定，預(yù)緊實時間太短達不到緊實效果，太長沒有必要。一般為 0.4s0.4s。到設(shè)定時間后，氣流預(yù)緊實閥關(guān)閉，關(guān)閉后經(jīng)一段供排氣塞排氣時間，再啟動氣流室余氣排氣。氣流預(yù)緊實最小的排氣面積為模板總面積的 1.5%1.7%1.5%1.7%。排氣塞既具有排氣功能，又具有進氣功能，除可以增加砂型緊實度外，還可以避免起模時造成真空，避免壞型。1.31.3 多觸頭高壓壓實采用主動式多觸頭壓頭按給定壓力壓實。壓頭壓力范圍是 60160N/cmL60160N/cmL 多觸頭壓頭被分成 3 3 個壓力區(qū)（周邊區(qū)和兩個內(nèi)部區(qū)），根據(jù)模板布置，三個壓力區(qū)的壓力可以單獨調(diào)整，以獲得優(yōu)良的砂型緊實效果

6、。壓力分區(qū)見下圖：e ei1i1i2i2e e1.41.4 型砂加入加砂斗加砂稱量過程可以實現(xiàn)自動補償。加砂斗的每一個百葉窗門都由獨立的油缸控制開閉?？梢愿鶕?jù)模板不同區(qū)域的用砂量不同確定百葉窗門的開啟順序，做為造型參數(shù)。砂斗內(nèi)設(shè)松砂裝置，在往砂箱內(nèi)加砂的過程中，砂斗內(nèi)形成松砂氣流，增加了型砂的流動性，有利于氣流預(yù)緊實。2 2、生產(chǎn)應(yīng)用不斷摸索，完善造型參數(shù)靜壓造型是當(dāng)今世界最先進的濕砂造型技術(shù)之一，具有緊實型砂能力強，可生產(chǎn)復(fù)雜鑄件，鑄件尺寸精度高、表面粗糙度好，模板利用率高，勞動條件好等優(yōu)越性。為了快速適應(yīng)新設(shè)備，生產(chǎn)出高品質(zhì)鑄件，我們在生產(chǎn)中根據(jù)工藝要求不斷摸索，完善加砂量、壓頭壓力等造型

7、參數(shù)。例如 L28L28 機體，我們根據(jù)技術(shù)部門提供的硬度要求，不斷調(diào)整造型參數(shù)，直到滿足要求。硬度單位：C C 型匚|表示平面匚丁表示側(cè)面（距分型面 20mm20mm 處）上箱加砂量270KG壓實壓力延時e 區(qū),2100N/cm0si1 區(qū),260N/cm0.4Si2 區(qū),260N/cm0.4S開/關(guān)氣壓開啟時間氣流預(yù)緊實關(guān)閉無無下箱加砂量235KG壓實壓力延時e 區(qū)100N/cm20si1 區(qū),290N/cm0.4Si2 區(qū),290N/cm0.4S開/關(guān)氣壓開啟時間氣流預(yù)緊實關(guān)閉無無目前， KWKW 線已完成 L12L12 機體、 L28/32L28/32 機體、 EH36EH36 機體、

8、 485485 機體、 490490 機體、 4L64L68 8機體、愛科機體、愛科油底殼、小松芯軸、廣汽日野制動鼓、包立端蓋等 2020 幾種鑄件的生產(chǎn)工作。噴涂料控制生產(chǎn)機體時，為了防止鑄件粘砂，下箱采用全噴醇基涂料工藝，上箱因溫度相對較低而采用局部噴涂工藝。最近生產(chǎn)的機體陸續(xù)出現(xiàn)幾件具有不規(guī)則孔洞、類似于砂孔的廢品。經(jīng)過分析大家一致認為是砂眼，采取的措施是控制制芯操作質(zhì)量。不料，隨后幾天，該類廢品越來越多，孔洞范圍分布也越來越廣，孔洞的特征看起來很像是型砂造戒的，極不規(guī)則且不光滑。一般認為該缺陷是由于機體外型下芯時，因砂芯方上箱芯頭超砂造成型砂散落在橫澆道內(nèi)，在澆注過程中由內(nèi)澆道沖入型腔

9、造成的砂眼。仔細觀察分析，該缺陷由型砂引起的可能性并不存在，主要理由是：型砂是濕砂，不應(yīng)該會浮起來出現(xiàn)在砂芯位置上。以平日分型面的垮砂廢品為例，造成的型砂砂眼總是出現(xiàn)在鑄件底面；橫澆道具有很強的擋謂功能，即使型砂掉人橫澆道內(nèi)也未必能沖人型腔。為了驗證，我們將型砂撒人一箱機體橫澆道內(nèi)，澆注結(jié)果該鑄件內(nèi)外腔表面質(zhì)量相當(dāng)光滑，連一個明顯砂孔痕跡都沒有出現(xiàn)，完全是一件合格品。在造型線現(xiàn)場通過仔細觀察后發(fā)現(xiàn)：下型噴的醇基涂料較平時均有不同程度的增厚現(xiàn)象。車間造型使用的是醇基涂料，由于對操作未作強制要求，操作者多憑經(jīng)驗操作，隨意性較強。其特點是滲透性較強而強度很低，用手撫摸時便會使手上粘滿了黑色的涂料灰粉

10、。會不會是因為噴涂太厚、涂料強度低而使涂料漂浮造成了該類廢品呢？為了驗證，采取了下列控制噴涂措施：嚴格控制噴涂厚度，規(guī)范了操作者噴涂的具體操作方法，由原來噴 1 12 2 個來回規(guī)定為只噴 1 1 個來回；精確配置涂料，每次使用前攪拌均勻，測涂料性能指標，確保使用涂料的合格。通過采取上述措施，鑄件夾涂料灰的廢品很快就徹底消除了。重視日常維護保養(yǎng)工作自動造型線是成套設(shè)備，系統(tǒng)復(fù)雜，連鎖性強，每完成一個節(jié)拍，造型線幾十臺設(shè)備要完成幾百個動作，眾多的液、氣壓元件、電器元件都要正確無誤地動作，對設(shè)備的完好性、可靠性提出了很高的要求。以靜壓造型機為例，具多個控制環(huán)節(jié)是由電伺服和液壓伺服控制，一旦出現(xiàn)設(shè)備

11、故障，處理的技術(shù)難度大，既浪費時間又浪費資金，這一點在設(shè)備調(diào)試階段就顯現(xiàn)了出來。要提高設(shè)備的完好性、可靠性，降低設(shè)備故障必須從源頭抓起，堵住了源頭就避免了設(shè)備出故障以后的大麻煩。這個堵住源頭的工作就是日常維護保養(yǎng)工作。加強培訓(xùn)，提高生產(chǎn)工人的操作水平由于生產(chǎn)工人年紀輕的多，現(xiàn)場生產(chǎn)經(jīng)驗少，同時面對的又是進口設(shè)備，技術(shù)培訓(xùn)難度隨之加大。為盡快提高員工的技能素質(zhì)，根據(jù)自動化生產(chǎn)線及崗位操作的要求，針對每一個成員的崗位特點，制定了詳細的教育培訓(xùn)計劃，班組采用“以老帶新”、“以新幫老”相結(jié)合，在現(xiàn)場由工作時間長、經(jīng)驗豐富的同志帶領(lǐng)新來的同志；同時，班組請專業(yè)技術(shù)人員利用業(yè)余時間進行講課，結(jié)合工作實際，和生產(chǎn)工人進行互動。另一方面注重加強安全教育培訓(xùn)，針對鑄造生產(chǎn)危險性的特點，堅持以人為本，以現(xiàn)場為陣地，以管理為重點，注意引導(dǎo)生產(chǎn)工人從思想上，從行為上提高控制不安全因素能力，通過多種手段提高成員的技能水平和安全意識。如操作崗位，增加安全踏板，既保證了操作的方便性，又減少安全隱患；增加一臺澆注專用行車；增加人工澆注平臺；增加吊砂芯專用鏈條；增加澆包包蓋放置裝置等。為造型線創(chuàng)造好的外部生產(chǎn)條件鑄造生產(chǎn)是個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，造型工序是核心，與之相配套的有熔煉、制芯、砂處理、清理等四大工序，只有各配套工序充分保障造型自動線的運行，造型自動線才能形成生產(chǎn)能力。為了保障造型自動線