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采用封闭式环形铸型输送机的造型流水线优化方案

时间:2023-06-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:以上讲的是连续运行的铸型输送机。如果铸型输送机是脉动式的 ,则其前进的节拍应当和造型的节拍一致。这是因为全自动造型线是由机械化造型线演变过来的。然而,封闭式环形铸型输送机在很多情况下存在车间面积利用率低的缺点。图1-103采用封闭式环形铸型输送机的自动化高压造型线全自动造型线所用的铸型输送机大多为脉动式的。

采用封闭式环形铸型输送机的造型流水线优化方案

(一) 铸型输送机

机械流水线生产的铸造厂中,铸型输送机(见图1-97)曾经是造型工部应用广泛的机械化运输设备。人们用它将砂型从造型机经下芯、合箱、压铁、浇注、冷却最后送到落砂处。在有些情况下还利用它把空砂箱由落砂处送回到造型处。

图1-97 铸型输送机

1—小车台面;2—轨道;3—传动装置;4—冷却罩;5—通至造型机的滚子输送器;6—单轨;7—气吊;8—砂型;9—浇注台;10—浇包;11—浇注单轨;12—单轨;13—落砂架;14—皮带运输机 (或震动运输机)

为了不使铸型输送机的结构设计得过于复杂,通常它是在同一水平面上运行,但它们的路线形状可有不同的方案(见图1-98)。

图1-98 铸型输送机的基本几何图形

一般在生产中采用定型设计的铸型输送机,而按砂箱尺寸选择其规格。这样,在设计时只需确定其路线形状、长度和运行速度。

铸型输送机的长度取决于以下各工作段的长度(见图1-99)。

(1)造型段长度,与造型机的类型及布置有关。

(2)浇注段长度,一般为8~12m。

(3)冷却段长度,取决于铸件在砂箱内冷却所需的时间,可按下式计算:

式中 v——连续运行的铸型输送机的速度(m/min);

t——铸件在砂箱内最长的冷却时间(min)。

图1-99 铸型输送机的长度分布

(4)落砂段长度,一般为6~12m。

连续运行的铸型输送机的速度可按下式计算:

式中 Q——每小时放在铸型输送机上的砂型数;

a——铸型输送机小车台面的节距(m);

Z——每一小车台面放砂型数;(www.xing528.com)

η——装载系数(一般可取0.8,但自动线为1)。

以上讲的是连续运行的铸型输送机。如果铸型输送机是脉动式的 (见图1-100),则其前进的节拍应当和造型的节拍一致。例如,一条自动造型线上装有两台自动造型机,分别序造上型、下型,每30s造一个整砂型,则铸型输送机节拍亦为30s。设铸型输送机的小车节距为1.6m,每个小车上放一个铸型,在该造型线上所生产的铸件在砂箱内所需的最长冷却时间为40min,那么在冷却段上就需要有80个小车,其总长度应为128m。

图1-100 脉动式铸型输送机

1—输送小车;2—传动装置;3—定位装置;4—张紧装置;5—轨道系统

从以上的分析可见,冷却段的长度在造型线的总长度中占有很大的比例。

(二) 铸件在砂型内冷却时间的确定

铸件在砂型内的冷却时间对于铸件质量的影响是多方面的,诸如加工性能、硬度、几何形状、尺寸精度、某些铸件缺陷的产生。因此,确定铸件在砂型内的冷却时间是很重要的。一般冷却时间是以铸件最后凝固部分的时间来确定。确定冷却时间有以下三种不同方法。

(1)实测法,即用热电偶等仪器测试铸件有关部位的冷却曲线。

(2)数值模拟法,即利用计算机模拟铸件凝固过程。

(3)估算法,即计算出铸件上凝固得最慢的部分的模数M,然后利用图1-101所示的图,根据模数M 及落砂温度从图中找到所需的冷却时间t。

图1-101 根据铸件模数和落砂温度决定冷却时间

(三) 气动微震压实造型流水线

图1-102为一生产柴油发动机中小铸铁件的造型流水线。该线生产的铸件品种繁多,达200多种,重量在0.5~25kg范围内。不少铸件结构较复杂、砂芯较多。流水线上装有4台气动微震压实造型机,成对并列于铸型输送机之外。砂箱尺寸为800mm×500mm×180/150mm。每对造型机都配有落砂机、分箱机、回箱滚道、翻箱机 (将下箱翻转)、合箱机和落箱机等辅机,用边滚相连接构成流水线。合箱后的铸型放在铸造输送机上,经过压铁、浇注、冷却,直至落砂。

图1-102 气动微震压实造型线

1—落砂架;2—分箱机;3—回箱边滚道;4—下箱造型机;5—翻箱机;6—转向机构;7—上箱造型机;8—转向机构;9—合箱机;10—落箱机;11—压铁装置

(四) 采用封闭式环形铸型输送机的自动造型线

在20世纪60年代全自动造型线在铸造中得到应用之初,普遍采用封闭式环形铸型输送机。这是因为全自动造型线是由机械化造型线演变过来的。然而,封闭式环形铸型输送机在很多情况下存在车间面积利用率低的缺点。

图1-103为一条由2台多触头高压造型机组成的自动造型线,其中一台造型机做上型,另一台做下型。这种造型线的生产率最高可达240型/h (取决于砂箱尺寸的大小)。

图1-103 采用封闭式环形铸型输送机的自动化高压造型线

全自动造型线所用的铸型输送机大多为脉动式的。因为这样从铸型输送机上提取空的上、下砂箱及放置下型、合型等工序可在铸型输送机静止时进行,从而大大简化有关辅机的机械结构和控制系统。

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