一種高效高效的覆膜砂造型工藝

一種高效高效的覆膜砂造型工藝

q034是設(shè)備中最易損壞的部分，每年用戶都非常需求。傳統(tǒng)的潮膜砂加工技術(shù)已經(jīng)采用了葉片研磨的手工方法，砂鐵含量高（6:1）。不僅生產(chǎn)效率低，而且表面質(zhì)量粗糙，因此，存在著空氣氣體泄漏和飛邊磨損等現(xiàn)象。殘值率高。根據(jù)這種現(xiàn)象,雙星漯河中原機(jī)械有限公司針對(duì)該產(chǎn)品開(kāi)發(fā)了覆膜砂造型工藝,通過(guò)射芯加熱技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)砂型快速硬化的目的,不僅生產(chǎn)效率高,而且鑄件表面光潔度大大提高,砂鐵比也大大降低(2:1)了,綜合生產(chǎn)成本明顯降低,達(dá)到了創(chuàng)新降耗的目的。1射砂系統(tǒng)plc該設(shè)備由射砂機(jī)構(gòu)、機(jī)座、氣力送砂裝置、氣動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成,采用水平分型熱芯盒加熱工藝,芯盒最大尺寸500mm×400mm×365mm,主要用于大批量生產(chǎn)需快速硬化成型的砂芯或砂型。設(shè)備外形如圖1所示。射砂機(jī)構(gòu)由上架、射砂筒、射頭、射砂筒移動(dòng)小車(chē)、移動(dòng)氣缸、導(dǎo)軌、砂斗、加砂缸、壓頭及壓頭缸等組成。壓頭底部裝有過(guò)濾網(wǎng),可過(guò)濾砂子中的雜物和防止射砂時(shí)芯砂反流到射砂閥,影響射砂性能。射砂筒頂部的O型圈為易損件,需及時(shí)更換。上架內(nèi)封閉的空間為氣室,供射砂閥射砂用。機(jī)座部分由立柱、固定工作臺(tái)、活動(dòng)工作臺(tái)、導(dǎo)向桿、合模缸、磁性開(kāi)關(guān)等組成。氣力送砂裝置由砂斗、過(guò)濾網(wǎng)、發(fā)送罐、浮球、輸送管路等組成。該裝置把底部砂斗內(nèi)的砂發(fā)送到設(shè)備頂部的砂斗備用。該系統(tǒng)由控制氣路、射砂氣路、清掃氣路、氣力送砂氣路組成,其原理見(jiàn)氣動(dòng)原理圖?？刂坪颓鍜邭饴穳毫?.6MPa～0.7MPa,射砂和氣力送砂氣路壓力為0.2MPa～0.4MPa,各個(gè)氣路的壓力均可通過(guò)減壓閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。氣動(dòng)系統(tǒng)由氣源處理過(guò)濾器、二聯(lián)體、電磁閥調(diào)速接頭等組成。射砂氣路由過(guò)濾器、減壓閥、氣室、安全閥、射砂閥等組成;清掃氣路由清掃槍和噴槍等組成,清掃槍用以清掃設(shè)備上的散落砂,噴槍用以噴灑脫模劑;氣力送砂氣路上設(shè)有加壓閥以調(diào)節(jié)送砂壓力,壓力太小送砂不暢,壓力太高,輸送管路就會(huì)沖刷太厲害,管路易損。電氣系統(tǒng)為PLC控制,設(shè)有一臺(tái)電控柜和一臺(tái)人機(jī)界面。人機(jī)界面上設(shè)有各個(gè)動(dòng)作的位置顯示、工藝參數(shù)調(diào)整、故障報(bào)警。例如加砂缸頂位、加砂缸底位、射砂筒進(jìn)位、射砂筒出位等。設(shè)備主要特點(diǎn):(1)采用新型的加砂機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)加砂自動(dòng)定量加入。(2)采用氣力送砂機(jī)構(gòu),砂斗料位多少利用料位計(jì)控制,如果料位計(jì)出現(xiàn)故障,也可利用時(shí)間控制,時(shí)間設(shè)置可在人機(jī)界面上實(shí)現(xiàn)。(3)采用PLC和人機(jī)界面聯(lián)合控制,具有手動(dòng)、自動(dòng)兩種操作方式,砂芯加熱結(jié)殼、硬化、射砂、排氣、氣力送砂等時(shí)間都可通過(guò)人機(jī)界面進(jìn)行調(diào)節(jié),各動(dòng)作在界面上都有位置顯示,使用維修非常方便。(4)采用無(wú)觸點(diǎn)接近開(kāi)關(guān)、磁性開(kāi)關(guān)發(fā)送信號(hào),大大提高了設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。(5)數(shù)字式電子調(diào)節(jié)儀自動(dòng)顯示和控制芯盒溫度。2異常時(shí)調(diào)整后生產(chǎn)進(jìn)度該設(shè)備分自動(dòng)和手動(dòng)兩種工作方式,設(shè)備正常工作時(shí),可利用自動(dòng)工作方式,設(shè)備異常時(shí)可轉(zhuǎn)為手動(dòng)工作方式,以免對(duì)生產(chǎn)進(jìn)度造成影響。首先,根據(jù)臺(tái)面大小制作Q034葉片模型,按一箱8件設(shè)計(jì),含澆口系統(tǒng),如圖2所示。將上下模型分別裝在射芯機(jī)的射砂頭和機(jī)座上,接通氣路和電路,就可以進(jìn)行葉片的造型操作了。(1)動(dòng)作機(jī)構(gòu)到原位根據(jù)所要制作的砂芯的具體情況設(shè)定上下模型的加熱溫度,手動(dòng)調(diào)整各動(dòng)作機(jī)構(gòu)到原位(此時(shí)原位燈亮),然后將工作方式旋鈕置于自動(dòng)位,再按自動(dòng)啟動(dòng)按鈕,設(shè)備就會(huì)按預(yù)定的工作流程動(dòng)作一個(gè)循環(huán),再次按下按鈕,下一個(gè)循環(huán)就會(huì)自動(dòng)完成。(2)砂的添加先往地面上的貯砂斗里加滿覆膜砂,通過(guò)氣力輸送裝置將砂輸送到設(shè)備頂部的小砂斗里。(3)噴油芯盒加熱到設(shè)定溫度時(shí),打開(kāi)模型,用清掃槍清理芯盒,用噴槍噴脫模劑。(4)人機(jī)界面調(diào)整按自動(dòng)按鈕,設(shè)備就會(huì)按照預(yù)定的程序進(jìn)行動(dòng)作,完成一個(gè)循環(huán)后再次按下按鈕,下一個(gè)循環(huán)就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行。根據(jù)制芯結(jié)果,將氣力送砂、結(jié)殼、硬化、射砂、排氣等參數(shù)通過(guò)人機(jī)界面進(jìn)行調(diào)整。不管是手動(dòng)還是自動(dòng),各個(gè)動(dòng)作之間設(shè)有互鎖保護(hù)功能。|(5)成組葉片砂型澆注如圖3為合格的葉片砂型,一箱8件,表面光潔,輪廓清淅?？梢园磮D3單件及成組葉片砂型由下至上合箱,逐一向上摞,可以擺放10～20個(gè)一組進(jìn)行澆注。澆注后外觀質(zhì)量比原來(lái)大大提高,飛邊毛剌沒(méi)有了,經(jīng)檢驗(yàn)外形尺寸精度大大提高,每組葉片(8個(gè))重量差只有2克左右,合格率明顯提高,廢型率只有2%。3主要工藝參數(shù)(1)加熱管對(duì)砂型的影響根據(jù)多次試驗(yàn)證明,加熱管的長(zhǎng)度和在模型上的分布位置,直接影響模型的加熱時(shí)間,合理選擇和分布加熱管對(duì)于提高造型效率起到關(guān)鍵的作用。如果加熱管過(guò)短,與砂型分布不太合理時(shí),加熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng),砂子結(jié)殼起模時(shí)間過(guò)長(zhǎng),影響到造型效率,通過(guò)加長(zhǎng)加熱管,并反復(fù)摸索加熱時(shí)間和結(jié)殼起模時(shí)間的關(guān)系,得出加熱時(shí)間為3min時(shí),即可開(kāi)模,如果低于3min時(shí),起模時(shí)砂型易潰散,脫模不徹底而造成廢型;如果高于3min時(shí),砂型硬化強(qiáng)度過(guò)高,起模時(shí)不易脫落或脫落困難。(2)開(kāi)模前后的強(qiáng)度通過(guò)對(duì)Q034葉片的反復(fù)試制,摸索出上下模的加熱溫度是不一樣的,當(dāng)上模的加熱溫度達(dá)到180℃,下模的加熱溫度達(dá)到190℃時(shí),開(kāi)模后砂型表面光潔、易脫落,且上、下模的溫差變化較小。如果超出這個(gè)范圍,則直接影響脫模的好壞。因此,掌握好最佳的加熱溫度,是砂型成敗的關(guān)鍵因素。(3)循環(huán)時(shí)間的確定大量的試驗(yàn)證明,每型葉片造型加熱時(shí)間為3min,開(kāi)模、取模、清掃、噴涂等工序需要1min,因此,每型造型的循環(huán)時(shí)間總共為4min。即每小時(shí)可以制作(60÷4)×8=120件,一天可以制作120×8=960件,與傳統(tǒng)的鑄造工藝相比,提高生產(chǎn)效率5倍。4降低生產(chǎn)成本(1)采用覆膜砂射芯造型工藝,可實(shí)現(xiàn)葉片的快速硬化、起模、合型和澆注,從而得到合格的鑄件。(2)采用射芯機(jī)造型,與傳統(tǒng)鑄造工藝相比,生產(chǎn)效率提