1、 2021.6鑄造設(shè)備及其自動(dòng)化-6宋延沛 教授第七節(jié) 外型消費(fèi)線 所謂外型消費(fèi)線，就是根據(jù)消費(fèi)鑄件的工藝要求，將主機(jī)外型機(jī)和輔機(jī)翻箱機(jī)、合型機(jī)、壓鐵機(jī)、捅箱機(jī)、落砂機(jī)、分箱機(jī)等按照一定的工藝流程，經(jīng)過(guò)運(yùn)輸設(shè)備鑄型保送機(jī)、輥道等聯(lián)絡(luò)起來(lái)，并采用一定的控制方法所組成的機(jī)械化、自動(dòng)化外型消費(fèi)體系。一、 消費(fèi)線的組成、布置原那么及類(lèi)型1. 消費(fèi)線的組成2. 影響外型消費(fèi)線布置的要素 影響外型消費(fèi)線布置的要素 有六個(gè)方面： 1外型工藝，如外型資料及外型方法；金屬的種類(lèi)鑄鐵、鑄鋼；鑄件大小及要求的冷卻時(shí)間；鑄件質(zhì)量及精度要求等； 2外型機(jī)的方式、規(guī)格和性能普通外型機(jī)、氣沖外型機(jī)，有箱還是無(wú)箱外型機(jī)，單機(jī)

2、組線還是多機(jī)組線等； 3消費(fèi)線的運(yùn)轉(zhuǎn)方式 延續(xù)式、脈動(dòng)式或間歇式； 4輔機(jī)的構(gòu)造方式、性能和配套方式； 5自動(dòng)控制的方式以及發(fā)信號(hào)安裝也會(huì)影響消費(fèi)線上附機(jī)及運(yùn)輸機(jī)的部分構(gòu)造及消費(fèi)線的布置； 6廠房條件以及環(huán)境維護(hù)的要求對(duì)主、附機(jī)選擇和消費(fèi)線的布置也有影響。3. 外型消費(fèi)線布置的原那么 1消費(fèi)線的布置要根據(jù)實(shí)踐條件和詳細(xì)要求來(lái)決議。 2消費(fèi)線所選用的鑄造工藝必需經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，證明是真實(shí)可行的，并經(jīng)過(guò)可行性論證。 3消費(fèi)線應(yīng)滿(mǎn)足消費(fèi)綱領(lǐng)要求。 4消費(fèi)線盡量實(shí)現(xiàn)澆注機(jī)械化，這不僅能使鑄造工人從危險(xiǎn)和繁重的勞動(dòng)中解放出來(lái)，而且能提高線的利用率。 5留意處理外型消費(fèi)線中各工序間的消費(fèi)平衡問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)平衡消費(fèi)，

3、提高設(shè)備利用率和消費(fèi)率。 6消費(fèi)線的運(yùn)輸方式宜采用分段累加式滾道的柔性銜接，或在工序間增設(shè)緩沖環(huán)節(jié)。 7消費(fèi)線各機(jī)械傳動(dòng)方式宜采用電動(dòng)、液動(dòng)、氣動(dòng)機(jī)槭和油阻尼的綜合傳動(dòng)，并有自動(dòng)光滑系統(tǒng)。 8消費(fèi)線控制系統(tǒng)宜采用分散控制。 9消費(fèi)線有較高的可維修性，這意味著構(gòu)造簡(jiǎn)單、耐久、配件不需求稀缺資料等。 10有良好的建筑順應(yīng)性，占地面積小，在場(chǎng)內(nèi)沒(méi)有大的動(dòng)載荷及地坑，為消費(fèi)線效力的起重設(shè)備載荷不大等等。4、外型消費(fèi)線布置的幾種類(lèi)型 為稱(chēng)謂方便，人們習(xí)慣于采用外型線主機(jī)的稱(chēng)號(hào)來(lái)為外型線分類(lèi)。例如氣動(dòng)微震外型線、高壓外型線、氣沖外型線、靜壓外型線、垂直分型無(wú)箱射壓外型線、程度分型脫箱壓實(shí)外型線等。也有人運(yùn)

4、用制造公司的稱(chēng)號(hào)來(lái)為消費(fèi)線命名。例如：KW外型線、亨特外型線、DISA外型線等。 假設(shè)按自動(dòng)化程度分，可將國(guó)內(nèi)的外型消費(fèi)線分為半機(jī)械化、機(jī)械化、半自動(dòng)化和自動(dòng)化消費(fèi)線四種類(lèi)型。2機(jī)械化消費(fèi)線 它是在半機(jī)械化消費(fèi)線的根底上，添加了合型機(jī)、懸鏈型芯保送機(jī)以及氣吊等安裝，完成下芯、合箱、搬運(yùn)砂箱和澆注操作，進(jìn)一步減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。例如：外型機(jī)成組布置的消費(fèi)線;外型機(jī)成對(duì)布置的消費(fèi)線； 用輥式保送機(jī)組成的消費(fèi)線。 機(jī)械化消費(fèi)線主機(jī)多采用震擊式、震壓式和壓板式等外型機(jī)，適宜于批量消費(fèi)。3半自動(dòng)化外型消費(fèi)線 該線上除了澆注及下芯等少數(shù)幾個(gè)工序是由工人完成之外，其它工序主要由各種主、輔機(jī)自動(dòng)完成，適宜于大

5、批量消費(fèi)。1半機(jī)械化消費(fèi)線 除用外型機(jī)外型，鑄型保送機(jī)運(yùn)送鑄型，型砂用膠帶保送機(jī)運(yùn)送外, 其他任務(wù)均由人工完成。適宜于小鑄件、小批量消費(fèi). 目前常見(jiàn)的半自動(dòng)化外型消費(fèi)線有如下布置類(lèi)型。1封鎖或開(kāi)放式 封鎖式的外型消費(fèi)線是采用延續(xù)式或脈動(dòng)式鑄型保送機(jī)組成不延續(xù)地環(huán)形流水線；開(kāi)放式的外型消費(fèi)線是采用間歇式鑄型保送機(jī)組成直線布置的流水線。 封鎖式的外型消費(fèi)線和開(kāi)放式的外型消費(fèi)線相比較有如下特點(diǎn)： 開(kāi)放式的布置對(duì)鑄型來(lái)說(shuō)能構(gòu)成一個(gè)適宜的儲(chǔ)存段和較為靈敏的冷卻段，而封鎖的布置較難做到； 開(kāi)放式布線較靈恬，受車(chē)間限制小，而封鎖式布線受車(chē)間限制較大； 封鎖式布置鑄型轉(zhuǎn)運(yùn)少，輔機(jī)類(lèi)型少，對(duì)控制系統(tǒng)較為有利，開(kāi)

6、放式那么正相反。 2直列式 直列式直線消費(fèi)線主要用于垂直分型無(wú)箱射壓外型線或水平分型脫箱外型線。這種布線方式使主機(jī)、澆注段和冷卻段均在同不斷線上見(jiàn)圖2-70，2-783串聯(lián)與并聯(lián) 串聯(lián)式布線的特點(diǎn)是造好的上型從外型機(jī)到合型機(jī)之間的運(yùn)轉(zhuǎn)方向，與外型段或下芯段的鑄型保送機(jī)小車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)方向平行或重疊。 并聯(lián)式布線的特點(diǎn)是造好的上型從主機(jī)到合型機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)方向與鑄型保送機(jī)在外型段或下芯段的運(yùn)轉(zhuǎn)方向垂直或成一定角度。二、 消費(fèi)線上的主要輔機(jī) 1、刮砂機(jī)、銑澆冒口機(jī)和扎氣孔機(jī) 對(duì)于中、低壓的外型機(jī)，常在出箱側(cè)附設(shè)犁形刮砂器，而對(duì)高壓外型機(jī)，那么需裝設(shè)旋轉(zhuǎn)刮砂機(jī)。 銑澆口機(jī)是用高速旋轉(zhuǎn)的成形刀刃切削硬度較高的砂型，

7、做出澆口杯的外形。 通氣孔可用扎氣孔機(jī)的氣孔針扎出。對(duì)于細(xì)而深的通氣孔, 那么可用氣動(dòng)鉆替代扎氣孔針扎出。2、翻箱機(jī) 翻箱機(jī)的作用主要是將造好的下型翻轉(zhuǎn)180，有的上型也翻轉(zhuǎn)，目的是為檢查砂型有無(wú)缺損、修型及翻落浮砂。 3、落箱機(jī) 落箱機(jī)主要用于把已翻轉(zhuǎn)的下型或已合完型的鑄型平穩(wěn)地放置到鑄型保送機(jī)上。 4、合型機(jī) 工藝要求：在合型過(guò)程中，上下砂型要對(duì)得準(zhǔn)確；動(dòng)作平穩(wěn)無(wú)沖擊；動(dòng)作迅速靈敏。1靜態(tài)合型機(jī) 這種合型方式動(dòng)作準(zhǔn)確，容易保證質(zhì)量，機(jī)器構(gòu)造也較簡(jiǎn)單，目前較普遍地被采用。 2動(dòng)態(tài)合型機(jī) 動(dòng)態(tài)合型由于是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中上、下兩型需準(zhǔn)確而平穩(wěn)地合在一同，這就導(dǎo)致合型機(jī)構(gòu)造復(fù)雜，且較難保證動(dòng)作平穩(wěn)和準(zhǔn)

8、確，易出缺點(diǎn)。 5、下芯設(shè)備 6、壓鐵機(jī) 外型消費(fèi)線上用于加壓鐵、取壓鐵和運(yùn)輸壓鐵的設(shè)備。 1挪動(dòng)機(jī)械手式壓鐵機(jī) 2其他壓鐵方法 1依托鑄型自重 有認(rèn)識(shí)加大上鑄型分量，可以兼起壓鐵作用。 2澆注時(shí)附加壓 澆注的同時(shí)用支架上的氣缸壓住砂箱。 3帶卡緊機(jī)構(gòu)的砂箱 7、分箱機(jī) 1上抓式分箱機(jī) 與上抓式落箱機(jī)類(lèi)似 。2舉升式分箱機(jī) 9、其他輔助設(shè)備 如換向機(jī)、小車(chē)臺(tái)面的清掃機(jī)、翻芯機(jī) 、磨芯機(jī)等。8、捅箱機(jī)與鑄型頂出機(jī) 1捅箱機(jī) 2鑄型頂出機(jī) 三、鑄型保送機(jī) 鑄型保送機(jī)是外型消費(fèi)線中將外型、下芯、合型、壓鐵、澆注、冷卻、落砂等工序銜接起來(lái)的主要運(yùn)輸設(shè)備。 常見(jiàn)的鑄型保送機(jī)大致可分類(lèi)為：1. 程度延續(xù)式

9、鑄型保送機(jī)1保送小車(chē) 保送機(jī)的承載部分。 2傳動(dòng)安裝 保送機(jī)的動(dòng)力部分。傳動(dòng)安裝常配有無(wú)級(jí)變速器,其動(dòng)力通常采用雙速電動(dòng)機(jī)。 3張緊安裝 使?fàn)恳湲a(chǎn)生一定初張力，以保證保送機(jī)小車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。 4軌道系統(tǒng) 由走輪軌道、導(dǎo)輪軌道和軌枕組成。5鑄型保送機(jī)的參數(shù)確定 (1) 保送機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度 ：保送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度v可由下式計(jì)算出：n:鑄型數(shù)/小時(shí)；T：小車(chē)節(jié)距；Z：鑄型數(shù)/每小車(chē)；：裝載系數(shù)(2) 保送機(jī)展開(kāi)長(zhǎng)度 LLZLjLlLsLZ:外型下芯段3042m) LJ：澆注段長(zhǎng)度； Ll:冷卻段長(zhǎng)度 ； Ls:落砂段長(zhǎng)度 (3) 小車(chē)總數(shù)保送機(jī)展開(kāi)后的總長(zhǎng)度m 小車(chē)節(jié)距m 6軌道的布置 圖2-79 氣沖外型自

10、動(dòng)消費(fèi)線1、2外型機(jī) 3、4往復(fù)式上、下模板小車(chē) 5翻箱機(jī) 6上型轉(zhuǎn)運(yùn)安裝 7下芯段 8上型鑄型段 9鉆通氣孔安裝 10上型翻轉(zhuǎn)機(jī) 11合型機(jī) 12壓鐵機(jī) 13澆注段 14轉(zhuǎn)運(yùn)安裝 15冷卻保送機(jī) 16轉(zhuǎn)運(yùn)安裝 17帶機(jī)械手的振動(dòng)落砂機(jī) 18小車(chē)清掃機(jī) 19砂箱清理機(jī)圖2-81 外型機(jī)成對(duì)布置的機(jī)械化外型線1外型機(jī) 2單軌吊 3回箱輥道 4分箱機(jī) 5落砂安裝6落砂機(jī) 7過(guò)渡小車(chē) 8砂型保送機(jī) 9單梁天車(chē) 圖-82是用輥式保送機(jī)和輥道組成消費(fèi)線圖2-86 一種滾筒式翻箱機(jī)1滾筒體 2右定位撞塊 3從動(dòng)輪 4底座 5限位輪 6自動(dòng)輪7左定位撞塊 8杠桿機(jī)構(gòu) 9定位插銷(xiāo) 10進(jìn)出箱輥道 11限止塊圖

11、2-94 舉升分箱機(jī)1上箱輥道 2下箱輥道 3機(jī)架 4砂箱推桿機(jī)構(gòu) 5上砂箱 6下砂箱 7擋塊 8推箱輥道 9任務(wù)臺(tái) 10套座 11舉升氣缸 12導(dǎo)向桿 13彈簧 14擋箱氣缸 15擋箱杠桿 16限位螺釘圖2-97 SZ-60型延續(xù)式鑄型保送機(jī)1.保送小車(chē) 2.傳動(dòng)安裝 3.張緊安裝 4.軌道系統(tǒng) 5.車(chē)面 6.車(chē)體 7.走動(dòng)輪 8.導(dǎo)輪圖2-98 傳動(dòng)安裝1鏈輪； 2傳動(dòng)鏈條；3小車(chē)臺(tái)面； 4推塊； 5支承軌道； 6減速器； 7大齒輪； 8導(dǎo)輪圖2-99 張緊安裝l一軌枕 2滑槽底座 3張緊螺桿 4一調(diào)整塊 5走輪軌道 6一導(dǎo)輪軌道圖2-99 軌道系統(tǒng)l一軌枕 2滑槽底座 3張緊螺桿 4一調(diào)整塊 5走輪軌道 6一導(dǎo)輪軌道在直線段中，走輪軌道中心線與導(dǎo)輪軌道中心線重合;當(dāng)小車(chē)在圓弧段行走時(shí)，導(dǎo)輪中心沿著半