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V法造型工藝裝備及工藝流程

V法造型設(shè)備又稱真空密封造型,采用不含任何粘接劑的干砂造型,利用塑料薄膜密封,依靠真空泵形成鑄型內(nèi)外的壓力差,使干砂緊實(shí),形成鑄型,澆注以獲得高精度鑄件。
因舊砂回用率高,作業(yè)環(huán)境好,金屬利用率高,被國(guó)家列為清潔生產(chǎn)技術(shù)目錄。
已成功應(yīng)用于工程機(jī)械配重、石油機(jī)械、皮帶輪、搖枕側(cè)架、車橋、制動(dòng)轂、高錳鋼襯板等行業(yè)。

v法造型

一、V法造型工藝流程
1、砂處理工部主要設(shè)備包括:落砂除塵罩、過(guò)跨平車、落砂格柵及過(guò)渡砂斗、振動(dòng)輸送篩砂機(jī)、板鏈提升機(jī)、過(guò)渡砂庫(kù)、砂閘閥、沸騰冷卻床、斗式提升機(jī)、懸掛磁選機(jī)、皮帶輸送機(jī)、犁式卸料器、廢料單梁吊運(yùn)、除塵系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、氣控系統(tǒng)、水控系統(tǒng)等。
2、造型工部的主要設(shè)備包括:無(wú)動(dòng)力回空箱輥道、扣空箱單梁吊、雨淋加砂器、覆膜器、展膜平臺(tái)、涂料烘干裝置、移動(dòng)振實(shí)臺(tái)、機(jī)械手、合箱轉(zhuǎn)運(yùn)車、砂箱、撒砂回收系統(tǒng)、液壓缸起模、翻箱機(jī)構(gòu)、車載真空泵、電控系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣控、水控系統(tǒng)等。
3、造型工藝流程:
A、小、中、大型砂箱:
模型(帶抽氣箱)放置到振實(shí)臺(tái)上→模型定位→人工撒滑石粉→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)將型板轉(zhuǎn)運(yùn)至覆膜工位→覆膜器取膜、加熱、覆膜→人工噴涂→單梁吊將回箱輥道上的空箱放置到負(fù)壓型板上→移動(dòng)振實(shí)移至涂料烘干工位進(jìn)行涂料烘干→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)轉(zhuǎn)到加砂工位→振實(shí)臺(tái)升起到位→雨淋加砂器打開→振實(shí)臺(tái)振動(dòng)→雨淋加砂器關(guān)閉→振實(shí)臺(tái)振動(dòng)停止→振實(shí)臺(tái)下落到位→移動(dòng)振實(shí)臺(tái)移動(dòng),同時(shí)下箱刮背砂裝置動(dòng)作完成刮背砂,移至起模工位→人工蓋背膜→機(jī)械手完成起模、翻箱→將下箱放至到合箱轉(zhuǎn)運(yùn)車上→人工下芯上箱加砂振實(shí)完成后,移動(dòng)振實(shí)臺(tái)移至起模工位→人工蓋背膜→人工插真空管→人工取出澆冒口棒→機(jī)械手下落夾緊,起模,同時(shí)人工拔出真空管→機(jī)械手移至合箱轉(zhuǎn)運(yùn)車處完成合箱人工鎖箱→合箱轉(zhuǎn)運(yùn)車移出→行車(輔以車載真空)將砂箱吊至澆注區(qū)人工接通真空,等待澆注。
B、特大型砂箱:
加砂振實(shí)完成后直接運(yùn)行至機(jī)械手前方起模工位,人工蓋背膜→抽真空→下箱吊運(yùn)至翻箱機(jī)械完成翻箱→吊至澆注區(qū)人工下芯→合箱待澆注撒落砂由回收裝置提升至造型砂庫(kù)中,當(dāng)機(jī)械手出現(xiàn)故障時(shí),可在機(jī)械手前方工位處完成起模、翻箱工作,以保證生產(chǎn)有序進(jìn)行。
二、主要設(shè)備性能介紹
1、落砂除塵罩于V法落砂時(shí),砂溫較高且使用的砂子較細(xì),落砂時(shí)粉塵較大,為減少粉塵排放,改善車間的工作條件,在落砂區(qū)設(shè)有半封閉除塵罩。
2、落砂格柵及錐斗此處要承受砂子、砂箱及鑄件的重量,同時(shí)砂子具有一定的溫度,因此設(shè)計(jì)時(shí)要保證足夠的剛度,采用25#工字鋼及16mm的鋼板鉆孔制成,錐斗采用6mm鋼板,外加設(shè)5#槽鋼加強(qiáng)筋,同時(shí)錐斗內(nèi)設(shè)有拉筋。格柵面可將大的鐵性雜質(zhì)及未融化的塑料膜進(jìn)行初步分離。
3、ZS1080慣性振動(dòng)篩砂機(jī)適用短距離輸送型砂、熱舊砂,碎石和焦碳等散狀物料,槽體上方蓋板分段制作,以達(dá)到密封除塵及便利篩網(wǎng)更換。
4、NE100板鏈提升機(jī)該機(jī)在機(jī)械化鑄造車間中是一種普遍采用的垂直輸送設(shè)備,該機(jī)牽引構(gòu)件采用板式鏈條,不僅能提升粉狀、粒狀和塊狀物料,而且還可提升磨琢性大的物料,它同帶式輸送機(jī)等設(shè)備配合,可以布置成多種形式的輸送系統(tǒng)。
5、FTB40冷卻床,本機(jī)適用于鑄造車間無(wú)粘結(jié)劑(如“V”法造型、消失摸造型等)或有粘結(jié)劑流動(dòng)性能比較好的(如樹脂自硬砂、水玻璃自硬砂等)舊砂冷卻。熱交換單元內(nèi)通以冷卻循環(huán)水,高壓鼓風(fēng)機(jī)以一定的風(fēng)壓對(duì)沸騰箱內(nèi)的砂子進(jìn)行交換,使砂粒處于流化狀態(tài),并與熱交換器進(jìn)行充分地?zé)峤粨Q,所以具有降溫效果明顯。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的鋼管,使用前都經(jīng)過(guò)試壓處理,保證在6kg壓力下不得漏水。
6、D500斗式提升機(jī)該機(jī)是鑄造車間中一種普遍采用的垂直輸送設(shè)備,主要用于提升舊砂、廢砂、新砂、清理鐵丸等散性材料,它同帶式輸送機(jī)等設(shè)備配合,可以布置成多種形式的輸送系統(tǒng)。
7、Y338皮帶輸送機(jī)為改進(jìn)型,適應(yīng)于鑄造車間輸送新砂、舊砂、型砂、焦炭、石灰石以及糧食加工與化工等行業(yè)輸送無(wú)腐蝕性、低溫的散狀物料。
8、S99懸掛磁選機(jī)此機(jī)可根據(jù)工藝要求,垂直布置在輸送舊砂的固定式輸送機(jī)上方。當(dāng)物料通過(guò)時(shí),它能有效的分離出砂層中的磁性金屬物,如鐵豆、鐵渣、氧化皮等。
9、無(wú)動(dòng)力回箱輥道主要將落砂后的空砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至造型工位處,通過(guò)回箱輥道的轉(zhuǎn)運(yùn)提高了車間主行車的利用時(shí)間,使物流通暢,輥道在安裝時(shí)調(diào)整一定角度,使行走輕便。
10、覆膜器及展膜平臺(tái)移動(dòng)式覆膜器,是由減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)可在展膜平臺(tái)、下箱工位、上箱工位間機(jī)動(dòng)行走,完成取膜、烤膜、覆膜等工序。薄膜加熱裝置是由石英電加熱管、焊接的鋼結(jié)構(gòu)支架等組成的。薄膜加熱達(dá)到鏡面效果后將薄膜覆蓋到模型上,模型抽真空,完成覆膜工序。其為V法造型中關(guān)鍵部件之一,其工作情況直接影響到整條造型線的運(yùn)行。能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加熱覆膜方式,減速電機(jī)驅(qū)動(dòng)行走,自動(dòng)取膜,吸膜框可抽真空吸住薄膜,自動(dòng)升降完成加熱和覆膜動(dòng)作。加熱采用電加熱方式,并設(shè)置保溫層。展膜平臺(tái)為便于覆膜器的自動(dòng)化工作,此造型線配有面膜展膜平臺(tái),用以展開薄膜。主要由支架、吸膜框、切割絲、減振彈簧等組成。在展膜平臺(tái)處,覆膜器自動(dòng)完成面膜的展開與切膜。
11、合型小車主要功用是配合機(jī)械手實(shí)現(xiàn)扣箱功能,并將砂型轉(zhuǎn)運(yùn)到機(jī)械手外便于行車將砂型轉(zhuǎn)運(yùn)到澆注位置。該機(jī)行走由硬齒面減速電機(jī)驅(qū)動(dòng),變頻器控制,可實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的快慢速轉(zhuǎn)換。該機(jī)由型鋼制成的底座、工作臺(tái)、驅(qū)動(dòng)裝置、拖鏈、真空裝置等設(shè)備組成。轉(zhuǎn)運(yùn)車運(yùn)行平穩(wěn)、可靠、定位準(zhǔn)確。
12、涂料烘干裝置該設(shè)備用于V法造型線上涂料烘干,通過(guò)熱風(fēng)幕將加熱空氣吹向模型表面,實(shí)現(xiàn)模型表面涂料快干的效果,從而提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。
13、Z2912移動(dòng)式震實(shí)臺(tái)適用于無(wú)粘結(jié)劑(如V法造型、消失模造型)、有粘結(jié)劑但型砂流動(dòng)性較好(樹脂自硬砂、水玻璃砂造型)鑄造型砂的緊實(shí),它是利用4臺(tái)振動(dòng)電機(jī)異向同步旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動(dòng),通過(guò)固定聯(lián)接在電機(jī)上的工作臺(tái)將激振力傳遞給砂箱及里面的型砂,使型砂連同砂箱作高頻低幅振動(dòng)。型砂在振動(dòng)加速度作用下產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而得到緊實(shí)均勻的型砂。
14、雨淋加砂器機(jī)構(gòu)由固定框、活動(dòng)框、氣缸等組成?;顒?dòng)框和固定框均開有圓孔,需加砂時(shí)氣缸運(yùn)行,使活動(dòng)框和固定框孔相對(duì)應(yīng),實(shí)現(xiàn)雨淋式加砂。雨淋加砂裝置,固定于砂斗上由氣缸驅(qū)動(dòng)閘板開合進(jìn)行加砂并帶有抽灰功能。雨淋加砂開關(guān)下表面要設(shè)有一層橡膠墊,可以避免與砂箱剛性接觸,雨淋加砂分區(qū)控制,以實(shí)現(xiàn)大小砂箱的加砂。
15、機(jī)械手是V法自動(dòng)化造型生產(chǎn)線上的主要設(shè)備,主要用于造型中對(duì)鑄型進(jìn)行起模、翻轉(zhuǎn)、運(yùn)行、合箱等操作。
16、V法專用砂箱,傳統(tǒng)鑄造方法用的砂箱不能用于V法造型。V法造型的砂箱除四壁要密封外,砂箱內(nèi)部必須裝設(shè)過(guò)濾、抽氣裝置。
17、RRV-125車載真空泵,采用羅茨真空泵,放置在雙梁行車上,主要由泵體及進(jìn)出口消聲器組成,負(fù)責(zé)造型后砂箱的轉(zhuǎn)運(yùn),避免了傳統(tǒng)工藝中在車間內(nèi)托長(zhǎng)“辮子”的現(xiàn)象,減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
18、單梁吊運(yùn)裝置(扣空箱)主要負(fù)責(zé)將回箱軌道上的空砂箱放至到模板上,盡而提高的車間主行車的利用率。為便于操作,采用遙控手柄。
19、過(guò)跨平車主要負(fù)責(zé)將落砂后的鑄件轉(zhuǎn)運(yùn)至緩沖車間,為防止軸承及電纜受落砂區(qū)熱源的影響,將小車加長(zhǎng),使車輪及減速機(jī)跨在落砂區(qū)的兩側(cè),車框采用250H型鋼焊接,剛性好。
20、液壓系統(tǒng)由泵站、液壓閥、液壓缸及管線組成;該控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、完整、合理、可靠,并具有先進(jìn)性,整體密封性能好;調(diào)速性能好,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的快、慢速運(yùn)動(dòng),以保證設(shè)備在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平穩(wěn)性;工作節(jié)拍可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行調(diào)整;油箱設(shè)置冷卻裝置,有足夠散熱能力;系統(tǒng)配備運(yùn)行顯示:油溫、油壓、液位、堵塞報(bào)警裝置與安全保護(hù)裝置等。
21、除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路是除塵效果一定要好,整條線除塵總風(fēng)量為78000 m3/h,砂處理采用兩級(jí)除塵方式,一級(jí)采用四倒錐旋風(fēng)除塵器,二級(jí)采用脈沖反吹旁插扁袋式除塵器,除塵效果佳且保護(hù)布袋。造型砂斗、雨淋加砂的抽塵點(diǎn)采用MC108脈沖反吹布袋除塵器。
22、電氣控制系統(tǒng)
①根據(jù)本套造型線工藝要求,本電氣控制系統(tǒng)采用可編程控制器(PLC)控制,PLC機(jī)選用西門子產(chǎn)品,其它主要低壓電器采用施耐德或西門子等名牌產(chǎn)品。
②本控制設(shè)有手動(dòng)/自動(dòng)控制功能。
③移動(dòng)振實(shí)臺(tái)、機(jī)械手、合型小車、覆膜器行走均采變頻器控制。
④真空泵電控采用軟啟動(dòng)器控制。
23、真空系統(tǒng)主要由水環(huán)式真空泵、濾氣穩(wěn)壓罐、水浴除塵罐、真空管路、電控系統(tǒng)等部分組成。
24、水控系統(tǒng)水循環(huán)系統(tǒng)主要由離心水泵、水管、各類閥門、冷卻塔以及水池等組成。主要為沸騰冷卻床、真空泵和液壓系統(tǒng)冷卻器提供循環(huán)水。離心水泵、各類閥門和冷卻塔均采用國(guó)內(nèi)名牌產(chǎn)品。循環(huán)管路對(duì)接處采用法蘭聯(lián)接,以方便檢修和維護(hù)。
25、非標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)包括落落砂除塵罩、落砂格柵及錐斗、地坑蓋板、造型砂庫(kù)、平臺(tái)、梯子、護(hù)欄、溜管、除塵管道及管道支撐、覆膜器、震實(shí)臺(tái)導(dǎo)軌及支撐、真空管路、水控管路、散砂格柵及錐斗、過(guò)渡砂庫(kù)等。

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