水平分型脱箱造型线的应用与垂直分型造型线展望

白凤文（烟台胜地机械制造有限公司，山东烟台市 264006）

水平分型脱箱造型线的应用与垂直分型造型线展望

白凤文（烟台胜地机械制造有限公司，山东烟台市 264006）

分别对单、双工位水平分型脱箱造型线的使用情况作了介绍，并对垂直分型无箱射压造型线的调研情况进行了总结。

水平分型；垂直分型；造型线

烟台胜地机械制造有限公司主要采用水平分型造型线生产刹车盘等铸件。2003年，配备了两条Z146震实造型线，砂箱内尺寸为700mm×480mm，每条线设计能力为70型/h。随着生产的发展，2005年又增设一条单工位水平分型脱箱造型线，砂箱内尺寸为610mm×508mm，设计能力为120型/h。随着生产的进一步发展，2007年、2008年又先后上了四条双工位水平分型脱箱造型线，砂箱内尺寸为608mm× 500mm，设计能力为170型/h。

用水平造型线生产铸件具有投资少，工艺传统、简单，工艺出品率高，模样、浇道在模板上布局方便等优点。用水平分型脱箱造型线生产铸件，又具有工装投入少、维护费用低、占用面积小等优点，更适用于小型、大批量铸件的生产模式。近两年，我们又对高速、高效垂直分型造型线进行了考察和调研，并对其有了进一步的了解,解除了对垂直分型造型线的一些顾虑，有望在今后的技术改造、扩大生产中选用。

为了给同行在设备选用上提供一点借鉴，或把已有的设备用好，本文总结了近年来本公司水平脱箱造型线的使用经验，并综述了对垂直分型造型线考察、调研的情况及笔者的一些看法。供大家在设备改造和新建铸造厂时参考。

1 单工位水平分型脱箱造型线出现的问题和改进措施

1.1 出现的问题

我们最初选用的单工位脱箱造型自动线，相比Z146震实式造型机开式有箱造型线，虽然具有结构简单、占地面积小、设备投资少、工装投入少以及自动化程度高、用人少等几方面优点。但也存在着以下几方面缺点。

（1）散落砂多，型砂利用率低。由于该机型仍采用传统的重力且不封闭的方式加砂，上砂箱多余的型砂会被刮板刮掉，下砂箱托板打入时，由于在设计上不能保证托板的水平运动，托板会铲掉箱体内的一部分型砂，造成散落砂多。砂处理系统的设计能力需要偏大一些，同时还要考虑散落砂回收系统。

（2）错箱量较大，铸件精度难以保证

①该设备由于设计理念的问题，上、下砂箱的运动靠压在方型四立柱上的小滑块定位。小滑块与四立柱接触面积小，又是靠螺丝定位，并且用调整螺栓长度来调整间隙量，砂箱运动过程中，螺丝松动会影响定位精度，往往需要靠有经验工人不断地检查、调整来保证，调准确难度很大，重复错箱的可能性很大。

②尽管上、下箱合箱时的精度是靠砂箱上的定位销来实现的，但是由于①的原因，砂箱运动轨迹的精度难以保证，合箱时销、套相互碰撞，导致销、套磨损太快，影响合箱精度，必须经常检查、更换定位销。

③下砂箱脱型是靠固定在主机四立柱刀座上按对角线方向分布的四个刀刃托起固定在下砂箱上的四个燕尾槽来实现的。四立柱刀座上的对角线很难与上砂箱对角线中心对齐，再次合箱时将造成错箱，必须通过观察砂型的错箱情况来判断，并通过调整上、下箱的同心度、平行度、平面度，需要相当有经验的工人才能完成此项工作，而且严重的影响机器的开工率。

④推型速度太快，会导致上、下型错位，这也是脱箱造型的一大缺点，也是造型速度达不到设计能力的原因之一。因此控制高速造型机的推型速度，或将要求高的铸件设计在一个型腔里，也是防止错箱的重要的手段。

⑤辅线输送小车定位过于简单，精度差，导致套箱中心与小车中心难以保证，套箱时会碰砂型，导致错箱。

（4）2014版啦啦操新规则的制定是在原有规则的基础上做了一定数量的增加、调整与修改[2]；使评价体系更加完善，同时对教练员的专业水平和运动员的素质技能提出了更高水平的要求。

（3）易产生砂眼缺陷

下箱紧实度不均，易造成砂眼。下砂箱加砂后，托板打出。由于机器不能保证托板的水平运动，托板会铲掉箱体内的一部分型砂，造成砂箱内装砂厚度不一样。合箱压实时造成下箱紧实度不均，特别是在下箱分型面上及模样凹坑较大的地方尤为严重，浇注时会产生砂眼缺陷。为避免浇注时会产生砂眼缺陷，在工艺允许的情况下，重要的铸件可以放在上箱制作。

（4）抓套箱、压铁机械手刚度欠佳，加上调整不合适，常常出现掉压铁、套箱的现象。所以必须经常观察和调整机械手的初始位置与套箱、压铁的距离。

（5）开工率较低。由于设备故障率较高，错箱现象较严重，调机需要时间较多，导致设备开工率较低，因此达不到该机型的设计能力。

2.2 几点看法

目前，此单工位水平分型脱箱造型线，尽管存在以上问题，通过我们的努力，还是在比较正常地使用着。搞好员工的前期培训，做好日常保养维护，是用好设备的前提。

首先肯定一点，我们所遇到的问题不是其他厂家都会遇到。各家的产品要求不同，对设备的要求也不一定相同。设备的维修力量和管理水平不同，使用情况和解决问题的能力也不同。各家在选择设备的时候，可根据自家的情况，如产品的结构及精度要求、投资多少、厂地面积大小等来选择设备，能满足产品的要求，又有好的性价比即可，也不是说设备精度越高越好。

目前该机型也在很多方面进行了改进，特别是在解决造型线错箱问题上做了根本性的改进，例如：通过定位销套的改进，保证上、下箱在压实和脱模过程中完全对准；通过刚性压实台上的定位缸索紧下箱,保证上、下箱和压实台在整体上保持精确对准，部分消除了开、合箱时产生错箱的因素，但是还不能从根本上解决。

3 双工位水平分型脱箱造型线的应用

●造型速度快。国内使用的造型线设计能力达到不下芯170型/h。在9秒中之内完成下芯不降低产量。

●造型系统精度高。造型、合箱精度靠机器的制造精度来保证，不存在人工调整问题，操作简单。

●由于采用气流封闭加砂，散落砂少，紧实均匀。

●自动化程度高，安全性好，设备运行稳定性较好。

●相对来说设备故障率较低，开工率较高。

●设备传动系统定位比较准确、可靠。

该机型存在的不足之处是：设备结构复杂，要求维修人员的维修水平较高；相对单工位机型投资较高；由于采用气流加砂主机型砂定量斗进砂口偏小，常常有堵塞的现象；也有错箱现象发生，但不是主机精度问题，找到原因后即可排除；整体看来，虽然占地面积不大，但占用空间较大，主要是选用了移动自动浇注机，导致浇注平台及电缆线架过长而占据较大的空间。

该双工位脱箱造型机型相对有箱造型线有好的性价比，是一个较经济实惠的机型，近几年来，应用越来越广。比起其他机型，我们目前所选机型更有利于实现浇注自动化。当然，脱箱造型并非能完全替代有箱造型，要求精度很高的大件，是否优先选择有箱造型或者选用树脂砂造型，可根据自己的情况选择。

4 对垂直分型无箱射压造型机的调研总结

随着我公司产量的不断提高，造型速度是我们下一个铸造厂选择设备时要考虑的重要因素，因此这几年我们对垂直分型无箱射压造型线进行了考察和调研。下面是我们对垂直分型无箱射压造型线的一些认识和体会。

垂直分型无箱射压造型线具有以下优点：①生产铸件精度高，有的厂家设备精度可做到±0.1mm，错箱量小于±0.25mm。②生产率高，据我们考察，目前垂直分型无箱射压造型线生产速度最高可达510型/ h，相当于普通脱箱造型自动线造型速度的3至7倍，这对于大批量生产的工厂来说，必然是一个很大的诱惑力。③型砂消耗量小：由于砂型是双面砂型，所以两个型腔的公共吃砂量就可以减簿；因为是封闭射砂，所以散落砂少。④设备比较低矮，对厂房建筑要求较低，占用面积小。⑤新机型自动化程度非常高，用人很少。⑥自动下芯机构的应用，使得两秒钟之内就可完成一次下芯。⑦快换模板。在挪威，我们看到了迪砂公司最新开发的快换模板机构，1分多钟就可自动更换两块模板。⑧劳动条件较好，垂直造型线噪声小，扬尘点也比较少。

同时我们也发现垂直分型无箱射压造型机的一些问题。比如：

（1）下芯的空间比较小。由于取消了砂箱，合型及其定位都必须由正压板上的模板本身来完成。但因正压板的行程很有限，导致下芯的空间小，下芯条件要求苛刻，但是可通过自动下芯机构来解决。

（2）下芯将会影响机器的生产率。虽然国外某公司某机型垂直造型线的生产速度高达510型/h，但人工下芯只能生产460型/h，所以在核定设备产能时要注意本厂产品的特点。

（3）对砂芯要求高。因是垂直方向下芯，要求下芯后应能保证可靠的合箱定位，所以不但芯子的结构和定位要求比较高，而且对砂芯的强度、精度要求都比较高。

（4）型面面积利用系数较低。由于是垂直造型，浇注时金属的动静压头较高，所以分型面四边吃砂量较大，加之浇冒口系统及排气道也分布在分型面上，所以型面利用系数较低，约占40%～60%。

（5）特殊的浇注工艺。浇冒口较大、工艺出品率和水平线相比相对较低，根据铸件的不同有所差别。

（6）模板相对磨损较快。尽管射砂压力不高，由于是射砂，相对水平分型、重力加砂造型线，模板相对磨损较快。

（7）原有的模板不能利用。当对旧铸造车间进行技术改造，选用垂直造型线时，原有水平分型工艺的模板均不能使用，必须全部重新设计制造，在某种情况下还必须对一些铸件重新进行工艺性试验。

（8）因浇注速度快，必须使用浇注机浇注。当对旧铸造车间进行技术改造，选用垂直造型线时，要注意原有的低速浇注机浇注速度是否能满足要求。我们这次考察欧洲几家铸造厂，发现使用速度高的造型线（例如400型/h以上）的厂家，均配备塞杆式底注或气压塞杆式保温浇注炉，并用红外线技术、摄像等电子技术，控制塞杆动作，保证既能连续浇注又不能溢出。

我国早在1969年就引进了丹麦DISA垂直分型造型线，目前除DISA外，还有西班牙洛拉门迪公司、日本光洋公司以及我国的保定维尔铸机公司等生产垂直分型造型线。笔者认为，选用高速垂直分型造型线将会拉动整个铸造车间各个系统的速度，一定要注意配套设备能力，同时，企业应具有较高的技术管理水平。需要强调的是，不同造型线可能更适合不同的产品，选择造型线时要根据自己的产品、资金、技术力量以及有好的性价比、企业发展需要等情况综合考虑，切不可以盲目跟风。

Application of Horizontal Parting Removable Flask Molding Line and Prospect of Vertical Parting Molding Line

BAI FengWen

（Yantai Shengdi Machinery Manufacture Co.Ltd.,Yantai 264006,Shandong）

Application of horizontal parting removable flask molding line with single or duo workstation has been introduced respectively.Investigation of vertical parting shoot squeeze flaskless molding line has been summarized.

Horizontal parting；Vertical parting；Molding line

TG231.6;

A；

1006－9658（2010）03－3

2010－01－13

2010－006

白凤文（1941-），男，高工，曾任烟台环球机床附件集团有限公司副总工程师，退休后在烟台胜地机械制造有限公司任总工程师。烟台市铸造协会常务副会长，山东省铸协常务理事