现代铸件清理方式

刘小龙（机械工业第四设计研究院，河南 洛阳 471039）

铸件清理往往不被重视，认为只要能将铸件生产出来，清理靠人工打磨就能完成，铸件越多，人员越多。因此，我国铸件清理水平普遍很低，劳动环境较差。每个铸造厂最不能看的就是清理工部，环境恶劣、劳动强度大、安全性差。为此铸件清理必须改进：首先是铸件质量要求。近年来，主机厂家对铸件的要求越来越高，比如：要求清理后的缸体铸件内部残留物含量在100mg以下；铸件的涂装就是零件的最后涂装，在加工、装配过程中，不再对铸件进行涂装处理等等。其次是环保要求：国家对环保越来越重视，目前新建铸造项目环保不达标就不能投产，因此，必须重视清理环保。再者就是招工越来越难，很多地方已招不到清理工人，且用人成本越来越高。

1 我国有些铸造企业不重视清理工艺

我国有些铸造企业不重视清理工艺，在新建的铸造项目中，清理车间的投资只占工艺总投资的8.6%左右，致使清理车间普遍落后，其清理工艺主要是：落砂→冷却→人工打浇冒口→抛丸→人工打磨→油漆。在清理车间只见厂房，不见设备，打浇冒口及打磨等都在地面上进行，抛丸采用阶段式抛丸机，整个车间缺乏通风设施，工人劳动强度大，环境差，铸件的一致性很难保证。

2 先进铸造企业清理工艺

我国大批量生产小铸件的工厂，其清理工序多数采取落砂清理滚筒落砂、去浇冒口、人工精整、精抛、防锈处理等工序。从落砂到去浇冒口，基本是连续运行。去浇冒口后的铸件转运到人工精整工位也是采用机械化的板式输送机或装筐（斗），人工精整有两种形式：一种是砂轮机打磨，一种是液压铸件清理机清理。而在一些发达的国家，先进的铸造企业的铸件精整是用机器人拿住铸件，在各种固定的磨削设备上打磨完成的，打磨的曲线完全由设备事先设置好，清理完的铸件表面一致。这些小铸件的清理特点是：清理设备固定，铸件经批量转运后由人或机器人直接拿住进行清理。

我国大批量生产中等铸件的工厂，其清理工部多数采取高效专用清理设备，组成清理作业线，实现铸件不落地清理，铸件一般经过落砂、去浇冒口、冷却、（击芯）、一次表面粗抛、铣削清铲、精整等工序，为了保证铸件表面的一致性，还要进行二次精抛、防锈处理等。防锈处理根据铸件要求有浸油、浸防锈液、静电喷粉、喷漆等。这类铸件多数采用自动造型线生产，是我国铸件生产的主流，约占铸件总量的50%左右，因此，这类铸件的清理工艺水平，一定程度上代表了我国铸件清理的水平。由于这些铸件相对较重，一般工人很难搬动，因此其搬运多数借助机械设备，在清理过程中，最好让铸件流起来，因此，这类铸件的清理特点是：铸件运动和清理设备运动相结合。

下面以某厂清理工艺为例介绍一下铸件的流转过程。

铸件由自动造型线的捅箱机捅出后，经震动输送机震动落掉铸件表面型砂，然后用机械手将铸件直接放到退火炉上退火，退完火的铸件再由机械手装入悬链输送机的吊筐内送到清理工部，在清理工部先用悬挂起重机把铸件转运到鳞板输送机上，在鳞板输送机上，人工敲掉残余浇冒口或排气针后将铸件输送到击芯区，用通过式击芯机击芯。击芯完毕，人工吊运铸件到另一条鳞板输送机上，在粗抛区将铸件挂到悬链通过式抛丸清理机进行粗抛，粗抛后的铸件人工吊到辊道输送机上输送到通过式磨削生产线对铸件进行磨削，磨削完成后，铸件直接输送到人工精整区精整，人工精整为定点在线式，人工精整后的铸件通过辊道送到粗加工区，不合格铸件则进行补救措施或者报废处理。粗加工后的铸件采用机械手式抛丸机进行终抛丸处理。终抛后的铸件，进行内腔喷丸后检验，合格铸件则根据需要进行防锈处理，最后铸件入库。

其铸件清理工艺流程图如1所示：

图1 铸件清理工艺流程图

清理车间平面布置图如2所示。

我国生产大型铸件的工厂，其清理工部多数采用就地人工清砂，台车式抛丸清理机抛丸，然后油漆的工艺。先进的清理工艺是将铸件定点清砂，手持式砂轮机打磨，设置岗位抽风。这种铸件清理的特点是：由于铸件较重，一般都是清理设备运动，整个清理过程中，尽量减少铸件搬运次数。

3 清理车间的环保问题

清理车间热、脏、累，是铸造环境最差的工部，多年来由于铸件清理不被人们重视，清理手段主要是人工打磨，清理场地是遍地开花，到处是工作场地，到处也是扬尘点，清理铸件变成了农民工的专利，清理工人干几年就得了矽肺病的大有人在。很多企业都想改变这种环境，但苦于这种生产方式下，根本无法进行处理，更谈不上设置除尘设备。

图2 清理工部平面布置图

随着我国环境保护、职业安全和健康法规的逐渐健全，清理工部的环境到了非改不可的地步，清理车间的粉尘经处理后要满足《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996表2中的二级标准。近年来一些机械化、现代化清理设备的应用，将铸件清理变为定点、定位，从而使清理车间设置除尘变为可能。目前，产生大量粉尘的震动击芯机、震动落芯机、抛丸机等都采用密闭罩，含尘气体经除尘器净化后排入大气。磨削清理线设置伞形罩、人工打磨单元、人工粗清工位等均沿操作工位设置上吸式侧吸罩，含尘气体经除尘器净化后排入大气。同时，在人工清理单元内设置送风系统，使其形成上送风下排风的气流组织。同时清理车间设屋顶通风机进行全面排气，换气次数3次/h～5次/h。

4 我国清理设备发展方向

我国清理设备生产企业的装备水平普遍较低，难以生产出高水平的清理设备，特别是高水平的连续抛丸设备、铸件磨削设备、铸件机械化运输设备、表面处理设备等。

通过式连续抛丸设备，需要设备具有很高的可靠性和耐久性，它将大大提高清理效率，减轻劳动强度，但该种设备我国基本处于空白状态，需要积极开发。在此，超长寿命的耐磨件开发，变的格外重要。

通过式击芯机也是需要重点开发的设备，目前我国的击芯设备要么装夹不方便，要么效果不理想，要么容易将铸件碰坏，该种设备目前国际上也缺乏很好的产品。

铸件磨削设备的适应性应加强，设备应满足工艺要求，要改变现在工艺适应设备的状况，比如：磨削机应能对落砂后、抛丸前的铸件进行磨削，而不是只能对抛丸后的铸件进行磨削。同时磨削机的自动化程度及可靠性也有待提高，要研制新的磨削刀具，提高磨削刀具寿命。

在铸件机械化运输和在线清理方面，很少企业能提出建设性的方案，不能对整个清理工部进行系统考虑，设备注重工艺性较多，忽略了安全、环保性能，应在系统性上加强研究。

总之，我国铸件清理工艺还比较落后，适合大批量铸件清理的专用设备还较少，先进装备如机器人等应用到清理工序中还很少，对清理工艺的研究和设备的开发有很大的空间。