前言
社會(huì)的發(fā)展尤其是現(xiàn)代化工業(yè)的高速發(fā)展,，對(duì)消失模鑄造技術(shù)提出了越來越多的挑戰(zhàn)。雖然消失模鑄造開放線的設(shè)計(jì)出現(xiàn)達(dá)到了一般客戶的要求,，但對(duì)于大批量生產(chǎn),、生產(chǎn)周期短,、勞動(dòng)力受限制、連續(xù)澆注,、鑄件運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備少的情況下,，開放線受到了一定的限制，而消失模鑄造自動(dòng)化生產(chǎn)線在彌補(bǔ)開放線各種缺陷的基礎(chǔ)上打破了各種限制,。我公司現(xiàn)已先后設(shè)計(jì),、制造投入正常生產(chǎn)使用已有十幾條消失模鑄造自動(dòng)化生產(chǎn)線。本文將消失模鑄造自動(dòng)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)要求及有關(guān)內(nèi)容介紹如下：
一,、確定自動(dòng)化生產(chǎn)線的生產(chǎn)規(guī)格要求,。
根據(jù)用戶生產(chǎn)的鑄件尺寸規(guī)格設(shè)計(jì)出砂箱尺寸,，進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)計(jì)算，再根據(jù)車間情況進(jìn)行生產(chǎn)線整體布局,。即計(jì)算出每天每小時(shí)出鑄件的重量,。從而計(jì)算出生產(chǎn)線每小時(shí)砂處理量。選擇合理的消失模砂處理系統(tǒng),。
生產(chǎn)規(guī)格的計(jì)算：
1,、首先，計(jì)算生產(chǎn)綱領(lǐng)（按每種鑄件每年生產(chǎn)的件數(shù)計(jì)算）,；
2,、根據(jù)鑄件圖樣作工藝分析,。
3,、根據(jù)生產(chǎn)綱領(lǐng)與國(guó)內(nèi)平均水平的生產(chǎn)定額，并結(jié)合工廠的具體條件制定鑄件的廢品率,、造型和制模的廢品率,。
4、確定砂箱大小及每箱模樣上的鑄件數(shù)量,。
5,、計(jì)算出造型工部、真空系統(tǒng),、砂處理系統(tǒng)的型號(hào)規(guī)格,、技術(shù)參數(shù)和數(shù)量。
6,、選擇鑄造生產(chǎn)線的布置形式,，計(jì)算生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍等。
二,、消失模鑄造全自動(dòng)化生產(chǎn)線的砂處理系統(tǒng)
1.消失模鑄造的砂處理量要滿足生產(chǎn)綱領(lǐng)的需要,。通過計(jì)算可選擇合理的砂處理量，我公司現(xiàn)已開發(fā)出：5t/h,、10t/h,、20t/h、30t/h,、40t/h,、50t/h、60t/h及更大的120t/h砂處理線,。
2.砂處理系統(tǒng)中各個(gè)設(shè)備的技術(shù)規(guī)格,、參數(shù)均要滿足砂處理量的要求。
3.消失模砂處理系統(tǒng)的功能滿足如下要求：
?、怕渖昂Y分,。
篩分分二級(jí)篩分,，一級(jí)篩分由振動(dòng)輸送篩分機(jī)篩除翻箱落砂中大于φ5的雜物；二級(jí)分層直線振動(dòng)篩篩過大于10目及小于100目不適用的細(xì)砂和雜物,，增加砂子的透氣性,。
⑵風(fēng)選,、磁選功能,。
風(fēng)選機(jī)靠自身調(diào)節(jié)使干熱砂形成流幕狀下落，砂,、塵的分級(jí)靠
調(diào)節(jié)閥,，調(diào)節(jié)風(fēng)量的大小來控制。永磁分離滾筒進(jìn)行砂鐵分離,。
磁選后的干砂落入到下工序的連接設(shè)備中,，磁選出的鐵豆飛邊等
流入到廢料箱內(nèi)。粉塵從風(fēng)選機(jī)的除塵口進(jìn)入到除塵系統(tǒng),。
?、遣捎枚?jí)舊砂冷卻方式，可保證流水線的連續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行,。
熱砂的冷卻問題是消失模鑄造生產(chǎn)線組成和設(shè)計(jì)時(shí)需要重點(diǎn)考慮的技術(shù)問題也是能否達(dá)到生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)生產(chǎn)綱領(lǐng)的關(guān)鍵,。根據(jù)消失模生產(chǎn)中熱砂的冷卻速度慢的特點(diǎn)，本系統(tǒng)采用了二級(jí)舊砂冷卻方式,。落砂時(shí)砂子的溫度由500℃經(jīng)此環(huán)節(jié)使砂溫冷卻到50℃以下,。冷卻環(huán)節(jié)通常采用一級(jí)水冷式沸騰冷卻床冷卻，二級(jí)采用砂溫調(diào)節(jié)器冷卻,。沸騰冷卻床的冷卻方式,，既有水與熱砂的熱交換，又有空氣與熱砂的熱交換,。而熱砂呈沸騰狀態(tài)要比靜態(tài)狀的熱交換效率高出幾倍之多,。所以本機(jī)的冷卻效果好于其它的各類冷卻裝置，而被廣大用戶認(rèn)可接受,。在進(jìn)行熱交換同時(shí),，沸騰狀態(tài)的干砂中，粉塵隨著熱交換形成的熱空氣一起被抽入除塵器,，使冷卻的干砂粉塵含量大大降低,，保持干砂良好的透氣性，實(shí)現(xiàn)了降溫,、除塵的雙重目的,。砂溫調(diào)節(jié)器是靠砂子與循環(huán)水管間的蠕動(dòng)接觸實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)砂溫的功能。適用于流水線自動(dòng)生產(chǎn),。
?、壬拜斔铜h(huán)節(jié)
砂輸送在落砂時(shí)砂溫很高,，采用振動(dòng)輸送機(jī)、鏈?zhǔn)蕉诽釞C(jī)可保證高溫下砂子的輸送,，并且使用性能良好,。經(jīng)過冷卻后的砂子可以選用帶式提升機(jī)和皮帶輸送機(jī)實(shí)現(xiàn)砂子在高度和水平距離間輸送。
?、缮a(chǎn)線的控制
生產(chǎn)線的控制采用PLC全自動(dòng)控制,。控制方式分別由模擬屏,、觸摸屏及工業(yè)計(jì)算機(jī)控制,。
⑹除塵系統(tǒng)
消失模鑄造是二十一世紀(jì)綠色環(huán)保新工藝,。消失模砂處理生產(chǎn)線除塵系統(tǒng)要根據(jù)砂處理量及生產(chǎn)線選用設(shè)備,。通過計(jì)算砂處理系統(tǒng)的除塵風(fēng)量，根據(jù)計(jì)算風(fēng)量選擇除塵器風(fēng)機(jī)的功率,。完成除塵系統(tǒng)管路的設(shè)計(jì),，每個(gè)揚(yáng)塵點(diǎn)均設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥以控制各管路合理的風(fēng)量,。
三,、消失模鑄造全自動(dòng)生產(chǎn)線砂箱運(yùn)行
消失模鑄造自動(dòng)化生產(chǎn)線砂箱的運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化。特種砂箱在輥道或軌道上運(yùn)行,，由液壓推箱機(jī),、電動(dòng)過渡小車、全自動(dòng)液壓翻箱機(jī)實(shí)現(xiàn),。砂箱的運(yùn)行時(shí)間與生產(chǎn)線節(jié)拍一致,。由觸摸屏自動(dòng)控制運(yùn)行節(jié)拍，實(shí)現(xiàn)砂箱全自動(dòng)化運(yùn)行的要求,。整個(gè)砂箱運(yùn)行線布置流暢,、簡(jiǎn)潔。
四,、真空負(fù)壓系統(tǒng)
消失模鑄造的造型和澆注過程通常是在真空條件下進(jìn)行的,，由特制砂箱和負(fù)壓系統(tǒng)組成一個(gè)封閉系統(tǒng)。
真空泵是真空消失模鑄造中最基本的設(shè)備,。由真空泵,、濕法除塵器、穩(wěn)壓罐及汽水分離器,、水箱及管路附件組成真空負(fù)壓系統(tǒng),。
選擇真空泵的原則是抽氣量要大，而對(duì)它所能達(dá)到的真空度要求并不高,。實(shí)際生產(chǎn)中決定真空泵的抽氣量時(shí),，可考慮以下幾個(gè)因素：
?、艥沧⒌蔫T件大小,；
?、茲沧⒌慕饘俨馁|(zhì)；
?、巧跋浯笮〖巴瑫r(shí)澆注用的砂箱數(shù)量,。
有關(guān)文獻(xiàn)指出，“FV”法真空泵的動(dòng)力消耗可按下式計(jì)算：
W=kn(V1+β.m.Q)
式中W----真空泵的電機(jī)功率（kw）
k----2-6(kw/m³)
n----砂箱個(gè)數(shù)
V1---砂箱體積（m³）
β---安全系數(shù)（取β=3-10）
m----每個(gè)砂箱內(nèi)消失模模樣的質(zhì)量（kg）
Q----為聚苯乙烯泡沫塑料的發(fā)氣量（m³/kg）
澆注時(shí)必須保護(hù)密封塑料薄膜不燒失,，否則將顯著降低鑄型的真空度,。
真空負(fù)壓對(duì)接在自動(dòng)線中的應(yīng)用。自動(dòng)線采用固定式真空對(duì)接機(jī)自動(dòng)或移動(dòng)式真空對(duì)接機(jī)完成真空對(duì)接抽負(fù)壓,。
五,、消失模鑄造全自動(dòng)化生產(chǎn)線的造型工部
自動(dòng)線的造型工部可分解成幾個(gè)工位。即加底砂振實(shí),、放白模,、加砂振實(shí)、鋪蓋模,、加蓋砂,、放澆口杯。
消失模鑄造緊實(shí)時(shí)常用的加砂方式有3種：軟管人工加砂,、螺旋給料加砂和雨淋加砂,。我公司在自動(dòng)線造型中采用雨淋式加砂。雨淋式加砂主要靠調(diào)整多孔閘板中的動(dòng)板與靜板的相對(duì)位置來改變漏砂孔的橫截面積的大小,，進(jìn)而改變“砂雨”的大?。锤淖兗由八俣龋４朔N加砂方式,，加砂均勻,，效率高，適合在自動(dòng)流水線上使用,，也是目前應(yīng)用最廣泛的加砂方法之一,。
振動(dòng)緊實(shí)。消失模鑄造由于采用無粘結(jié)劑的干砂來填充模型,，通常只需用振動(dòng)的方法來實(shí)現(xiàn)緊實(shí),。振動(dòng)緊實(shí)臺(tái)是消失模鑄造中的關(guān)鍵設(shè)備之一。
確定生產(chǎn)線中振實(shí)臺(tái)的規(guī)格參數(shù),。首先根據(jù)鑄造工件外形尺寸制定消失模鑄造工藝,。從而確定砂箱的規(guī)格。由砂箱尺寸選擇合適的振實(shí)臺(tái)臺(tái)面尺寸。通過計(jì)算砂箱和砂子的重量來確定振實(shí)臺(tái)的額定承載力,、激振力大小和振動(dòng)電機(jī)功率,。目前我公司使用的振動(dòng)緊實(shí)設(shè)備為變頻三維振實(shí)臺(tái)。采用高頻振動(dòng)電機(jī)進(jìn)行三維微振緊實(shí),，三維振實(shí)臺(tái)具有不同的振動(dòng)模式,，根據(jù)不同形狀的零件，通過無級(jí)變頻調(diào)節(jié)不同的振動(dòng)模式,。使干砂快速到達(dá)模樣各處,，形成足夠的緊實(shí)度。保證澆注后得到輪廓清晰,、尺寸精確的鑄件,。
六、消失模鑄造全自動(dòng)化生產(chǎn)線的優(yōu)點(diǎn)
1,、生產(chǎn)線采用全自動(dòng)控制,，縮短生產(chǎn)周期，生產(chǎn)效率高,。
2,、自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單,，降低勞動(dòng)強(qiáng)度,，節(jié)省勞動(dòng)力。自動(dòng)線與消失模開放線相比勞動(dòng)強(qiáng)度低,，更省勞動(dòng)力,；如5000t/年單班生產(chǎn)造型工部?jī)H用3人；10000t/年單班生產(chǎn)造型工部?jī)H用5人,，并且用女操作工即可滿足要求，解決用工荒,，降低勞動(dòng)力成本,。
3、工藝技術(shù)容易掌握,，生產(chǎn)管理方便,。
消失模自動(dòng)化生產(chǎn)線是在開放線的基礎(chǔ)上進(jìn)行的技術(shù)革新，它的出現(xiàn)是鑄造企業(yè)由初始的消失模生產(chǎn)線向自動(dòng)化流水線控制發(fā)展的必然趨勢(shì),。我公司會(huì)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,，不斷改進(jìn)現(xiàn)有設(shè)備，研發(fā)新設(shè)備,，進(jìn)一步提高消失模鑄造自動(dòng)生產(chǎn)線的自動(dòng)化程度,，為滿足不同客戶的需求而不斷進(jìn)取，不斷努力。