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V法造型工藝裝備及工藝流程

V法造型設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外的壓力差,使干砂緊實,形成鑄型,澆注以獲得高精度鑄件。
因舊砂回用率高,作業環境好,金屬利用率高,被國家列為清潔生產技術目錄。
已成功應用于工程機械配重、石油機械、皮帶輪、搖枕側架、車橋、制動轂、高錳鋼襯板等行業。

v法造型

一、V法造型工藝流程
1、砂處理工部主要設備包括:落砂除塵罩、過跨平車、落砂格柵及過渡砂斗、振動輸送篩砂機、板鏈提升機、過渡砂庫、砂閘閥、沸騰冷卻床、斗式提升機、懸掛磁選機、皮帶輸送機、犁式卸料器、廢料單梁吊運、除塵系統、電控系統、氣控系統、水控系統等。
2、造型工部的主要設備包括:無動力回空箱輥道、扣空箱單梁吊、雨淋加砂器、覆膜器、展膜平臺、涂料烘干裝置、移動振實臺、機械手、合箱轉運車、砂箱、撒砂回收系統、液壓缸起模、翻箱機構、車載真空泵、電控系統、真空系統、液壓系統、氣控、水控系統等。
3、造型工藝流程:
A、小、中、大型砂箱:
模型(帶抽氣箱)放置到振實臺上→模型定位→人工撒滑石粉→移動振實臺將型板轉運至覆膜工位→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壓型板上→移動振實移至涂料烘干工位進行涂料烘干→移動振實臺轉到加砂工位→振實臺升起到位→雨淋加砂器打開→振實臺振動→雨淋加砂器關閉→振實臺振動停止→振實臺下落到位→移動振實臺移動,同時下箱刮背砂裝置動作完成刮背砂,移至起模工位→人工蓋背膜→機械手完成起模、翻箱→將下箱放至到合箱轉運車上→人工下芯上箱加砂振實完成后,移動振實臺移至起模工位→人工蓋背膜→人工插真空管→人工取出澆冒口棒→機械手下落夾緊,起模,同時人工拔出真空管→機械手移至合箱轉運車處完成合箱人工鎖箱→合箱轉運車移出→行車(輔以車載真空)將砂箱吊至澆注區人工接通真空,等待澆注。
B、特大型砂箱:
加砂振實完成后直接運行至機械手前方起模工位,人工蓋背膜→抽真空→下箱吊運至翻箱機械完成翻箱→吊至澆注區人工下芯→合箱待澆注撒落砂由回收裝置提升至造型砂庫中,當機械手出現故障時,可在機械手前方工位處完成起模、翻箱工作,以保證生產有序進行。
二、主要設備性能介紹
1、落砂除塵罩于V法落砂時,砂溫較高且使用的砂子較細,落砂時粉塵較大,為減少粉塵排放,改善車間的工作條件,在落砂區設有半封閉除塵罩。
2、落砂格柵及錐斗此處要承受砂子、砂箱及鑄件的重量,同時砂子具有一定的溫度,因此設計時要保證足夠的剛度,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5#槽鋼加強筋,同時錐斗內設有拉筋。格柵面可將大的鐵性雜質及未融化的塑料膜進行初步分離。
3、ZS1080慣性振動篩砂機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,以達到密封除塵及便利篩網更換。
4、NE100板鏈提升機該機在機械化鑄造車間中是一種普遍采用的垂直輸送設備,該機牽引構件采用板式鏈條,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,它同帶式輸送機等設備配合,可以布置成多種形式的輸送系統。
5、FTB40冷卻床,本機適用于鑄造車間無粘結劑(如“V”法造型、消失摸造型等)或有粘結劑流動性能比較好的(如樹脂自硬砂、水玻璃自硬砂等)舊砂冷卻。熱交換單元內通以冷卻循環水,高壓鼓風機以一定的風壓對沸騰箱內的砂子進行交換,使砂粒處于流化狀態,并與熱交換器進行充分地熱交換,所以具有降溫效果明顯。循環冷卻水系統的鋼管,使用前都經過試壓處理,保證在6kg壓力下不得漏水。
6、D500斗式提升機該機是鑄造車間中一種普遍采用的垂直輸送設備,主要用于提升舊砂、廢砂、新砂、清理鐵丸等散性材料,它同帶式輸送機等設備配合,可以布置成多種形式的輸送系統。
7、Y338皮帶輸送機為改進型,適應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輸送無腐蝕性、低溫的散狀物料。
8、S99懸掛磁選機此機可根據工藝要求,垂直布置在輸送舊砂的固定式輸送機上方。當物料通過時,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、無動力回箱輥道主要將落砂后的空砂箱轉運至造型工位處,通過回箱輥道的轉運提高了車間主行車的利用時間,使物流通暢,輥道在安裝時調整一定角度,使行走輕便。
10、覆膜器及展膜平臺移動式覆膜器,是由減速電機驅動可在展膜平臺、下箱工位、上箱工位間機動行走,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、焊接的鋼結構支架等組成的。薄膜加熱達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法造型中關鍵部件之一,其工作情況直接影響到整條造型線的運行。能實現自動化加熱覆膜方式,減速電機驅動行走,自動取膜,吸膜框可抽真空吸住薄膜,自動升降完成加熱和覆膜動作。加熱采用電加熱方式,并設置保溫層。展膜平臺為便于覆膜器的自動化工作,此造型線配有面膜展膜平臺,用以展開薄膜。主要由支架、吸膜框、切割絲、減振彈簧等組成。在展膜平臺處,覆膜器自動完成面膜的展開與切膜。
11、合型小車主要功用是配合機械手實現扣箱功能,并將砂型轉運到機械手外便于行車將砂型轉運到澆注位置。該機行走由硬齒面減速電機驅動,變頻器控制,可實現運動過程中的快慢速轉換。該機由型鋼制成的底座、工作臺、驅動裝置、拖鏈、真空裝置等設備組成。轉運車運行平穩、可靠、定位準確。
12、涂料烘干裝置該設備用于V法造型線上涂料烘干,通過熱風幕將加熱空氣吹向模型表面,實現模型表面涂料快干的效果,從而提高生產線的生產效率。
13、Z2912移動式震實臺適用于無粘結劑(如V法造型、消失模造型)、有粘結劑但型砂流動性較好(樹脂自硬砂、水玻璃砂造型)鑄造型砂的緊實,它是利用4臺振動電機異向同步旋轉產生振動,通過固定聯接在電機上的工作臺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。型砂在振動加速度作用下產生相對運動,從而得到緊實均勻的型砂。
14、雨淋加砂器機構由固定框、活動框、氣缸等組成。活動框和固定框均開有圓孔,需加砂時氣缸運行,使活動框和固定框孔相對應,實現雨淋式加砂。雨淋加砂裝置,固定于砂斗上由氣缸驅動閘板開合進行加砂并帶有抽灰功能。雨淋加砂開關下表面要設有一層橡膠墊,可以避免與砂箱剛性接觸,雨淋加砂分區控制,以實現大小砂箱的加砂。
15、機械手是V法自動化造型生產線上的主要設備,主要用于造型中對鑄型進行起模、翻轉、運行、合箱等操作。
16、V法專用砂箱,傳統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,砂箱內部必須裝設過濾、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,主要由泵體及進出口消聲器組成,負責造型后砂箱的轉運,避免了傳統工藝中在車間內托長“辮子”的現象,減輕了工人的勞動強度。
18、單梁吊運裝置(扣空箱)主要負責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、過跨平車主要負責將落砂后的鑄件轉運至緩沖車間,為防止軸承及電纜受落砂區熱源的影響,將小車加長,使車輪及減速機跨在落砂區的兩側,車框采用250H型鋼焊接,剛性好。
20、液壓系統由泵站、液壓閥、液壓缸及管線組成;該控制系統設計規范、完整、合理、可靠,并具有先進性,整體密封性能好;調速性能好,實現系統的快、慢速運動,以保證設備在運動過程中的平穩性;工作節拍可根據現場需要進行調整;油箱設置冷卻裝置,有足夠散熱能力;系統配備運行顯示:油溫、油壓、液位、堵塞報警裝置與安全保護裝置等。
21、除塵系統設計思路是除塵效果一定要好,整條線除塵總風量為78000 m3/h,砂處理采用兩級除塵方式,一級采用四倒錐旋風除塵器,二級采用脈沖反吹旁插扁袋式除塵器,除塵效果佳且保護布袋。造型砂斗、雨淋加砂的抽塵點采用MC108脈沖反吹布袋除塵器。
22、電氣控制系統
①根據本套造型線工藝要求,本電氣控制系統采用可編程控制器(PLC)控制,PLC機選用西門子產品,其它主要低壓電器采用施耐德或西門子等名牌產品。
②本控制設有手動/自動控制功能。
③移動振實臺、機械手、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器控制。
23、真空系統主要由水環式真空泵、濾氣穩壓罐、水浴除塵罐、真空管路、電控系統等部分組成。
24、水控系統水循環系統主要由離心水泵、水管、各類閥門、冷卻塔以及水池等組成。主要為沸騰冷卻床、真空泵和液壓系統冷卻器提供循環水。離心水泵、各類閥門和冷卻塔均采用國內名牌產品。循環管路對接處采用法蘭聯接,以方便檢修和維護。
25、非標鋼結構包括落落砂除塵罩、落砂格柵及錐斗、地坑蓋板、造型砂庫、平臺、梯子、護欄、溜管、除塵管道及管道支撐、覆膜器、震實臺導軌及支撐、真空管路、水控管路、散砂格柵及錐斗、過渡砂庫等。