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                    XZ42-8070H型水平分型脫箱射壓造型線在剎車盤鑄件生產上的運用與實踐

                    摘 要:介紹了一種新型水平分型脫箱射壓造型線。對該造型線用于剎車盤鑄件生產進行了全面的工藝分析、型砂與鐵水匹配計算,以及生產能力統計??蛻舻氖褂媒Y果也印證這些分析和計算。

                    關鍵字:水平分型脫箱射壓造型線,剎車盤,鑄造工藝

                     

                    1 研發XZ42-8070H型水平分型脫箱射壓造型線的原由 

                    自2008年始,無錫市華佩機械制造有限公司(以下簡稱:華佩)為8家鑄造廠提供了8條XZ42-7060型水平分型脫箱射壓造型線,用于剎車盤鑄件的生產。在造型線實際使用過程中,客戶普遍存在以下反映:

                    1)單箱鑄件重量僅為15kg左右(注:如采用雙層工藝,單箱鑄件重量可達30kg)。

                    2) 對于直徑大于φ300mm的剎車盤,每箱只能擺放1件。

                    3)在做鑄造工藝設計的時候,為了一箱能放多件,往往使砂箱四周的吃砂量設計的偏小,在澆注鐵水的時候容易引起跑火現象。

                    總之,客戶均希望能夠擴大砂箱尺寸,提高單箱鑄件重量,增加工藝設計的靈活性,減少跑火現象。

                    響應客戶要求,華佩自2016年元月起,開始研發XZ42-8070H(800x700x220/220)水平分型脫箱射壓造型線,歷時5個月投放市場(萊州隆通汽車配件有限公司成為該型造型線的首位用戶;其后萊州華魯汽車配件有限公司、龍口市靈芝機械廠、龍口天工機械配件有限公司陸續采購了此型號造型線,而且龍口天工機械配件有限公司在使用華佩XZ42-7060H造型線一年半以后又一次性采購兩條XZ42-8070H造型線)。

                    2 XZ42-8070H型水平分型脫箱射壓造型線用于剎車盤鑄件生產的工藝介紹

                    2.1 型腔布置

                        根據單片剎車盤鑄件的直徑D的尺寸,可采用的型腔布置方式如(圖1)

                    2.2 雙層工藝的運用

                    XZ42-8070H型造型線砂型總高為440mm,可以實現剎車盤雙層鑄造工藝。雙層工藝使剎車盤鑄件產量比單層工藝增加一倍,具體工藝如(圖2、圖3)。

                    2.3 雙層工藝對型砂性能的影響

                        單層鑄件工藝下,每箱鐵水重量僅為30kg,砂鐵比達到12:1(單副砂型重量為360kg左右)。顯然砂鐵比偏大。砂型在進入振動落砂機前,水分不能得到應有的蒸發,增加落砂的困難。

                    雙層鑄件工藝下,每箱鐵水重量約為60kg,砂鐵比達到理想的6:1(理想的砂鐵比為6:1~10:1),這是為經濟的砂鐵比。型砂的溫度、有效成分的燒損及水分含量都在可控范圍內。

                    2.4 澆注系統位置及澆注方法對生產的影響

                    2.4.1XZ42-7060H型水平造型線單個砂型的澆注位置如(圖4)共四處。

                     其有以下不足:

                    1)如采用中間澆注位置,一是勢必將剎車盤往四周拉開,影響了吃砂量或限制了剎車盤鑄件尺寸。二是從中間澆注時,澆包必須往中間靠攏,勢必要提高澆包的高度,以致提高了澆包嘴和砂型澆注口之間的落差,增加了沖砂的風險及收包的困難。

                    2)如采用600mm寬一側三個澆注位置,不利于盤形剎車盤鑄件的工藝布置。

                    2.4.2針對以上問題,我們調整了XZ42-8070H型水平造型線的澆注位置,如(圖5)。

                    澆注位置設置在800mm長一側,其優點有:

                    1)不影響盤形剎車盤的工藝布置,布置靈活。

                    2)從邊上澆注,澆包可以放的低些,降低了澆包嘴和澆口杯間的落差,使澆注平穩、不沖型、收包快而準。

                     

                    2.5 砂型排氣裝置

                    對于剎車盤鑄造生產而言,砂型的排氣至關重要,為此我們設計了專門的排氣裝置。由于剎車盤的型腔布置(圖1)已做系列化設計,每件剎車盤相應的中心位置已確定。所以我們在其中心位置對應的上脫箱板上預設了螺紋孔,用于連接一種自動成型排氣裝置(圖6)。

                    造型時,該排氣裝置與剎車盤各模型中央的排氣銷(針)相對應,直接將排氣孔制造出來,避免了剎車盤鑄件因排氣不暢而產生氣孔。

                    2.6 壓鐵的設置

                    考慮到剎車盤鑄件是灰鐵扁平件,我們直接采用上壓鐵而不套箱的方式解決抬箱跑火問題。實踐證明,這種方式簡單、實用、安全、不抬箱跑火。避免了因套箱產生的錯箱、鑄機停機等問題。如(圖7)是XZ42-8070H型水平造型線壓鐵,單個壓鐵重量約320kg。

                    2.7 關于下芯時間和生產節拍的說明。

                    XZ42-8070H型水平造型線生產效率為120箱/小時,該效率情況下的下芯時間為27秒(即含27秒下芯時間)。大剎車盤每箱砂芯少可采用1人下芯,小剎車盤每箱砂芯多需采用2人下芯,實現全效率運轉。

                     

                    3  XZ42-8070H型水平分型脫箱射壓造型線生產能力分析

                     

                    單箱鑄件重量:                  50kg(40~60kg之間)

                    生產效率:                      120箱/小時

                    單班生產時間:                  8小時

                    設備開動率:                    90%

                    單班產量:                      50x120x90%x8=43.2噸

                    月產量(26天、1天1班):        1123.2噸

                    年產量(1天1班、300天/年計):    13478.4噸

                    年產量(1天2班、300天/年計):    26956.8噸

                     

                    4  型砂、鐵水與造型線匹配關系

                     

                    4.1 型砂的需求量

                    每箱砂型重量:                    約360kg

                    生產效率:                        120箱/小時

                    開動率:                          90%

                    型砂需求量:                      0.36x120x90%=38.9噸/小時

                    所以,需要匹配一條混砂能力為40噸/小時的砂處理系統。

                     

                    4.2 鐵水的需求量

                    每箱鐵水重量:                    約60kg

                    生產效率:                        120箱/小時

                    開動率:                          90%

                    鐵水需求量:                      60x120x90%=6480kg/小時

                    所以,鐵水的熔煉能力需要達到7噸/小時。根據自動化造型線邊造型邊澆注的特點,宜選用3~4噸/小時一拖二兩臺套的熔煉裝置。

                    5、華佩XZ42-8070H全自動水平分型脫箱射壓造型線與靜壓線的優劣分析

                     

                    華佩XZ42-8070H

                    優點

                    1、 投資少

                    2、 上馬快

                    3、 管理要求低

                    4、 維護簡單

                    5、 模具成本低

                    6、 設備基礎簡單

                    7、 風險低

                    8、 鑄件質量優

                     

                    靜壓線

                    優點

                    1、產量高

                    2、鑄件質量優

                     

                     

                     

                    華佩XZ42-8070H 

                    缺點

                    產量稍低

                     

                     

                     靜壓線

                    1、投資大

                    2、上馬周期長

                    3、管理要求高

                    4、維護復雜、維護成本高

                    5、模具成本高

                    6、設備基礎龐大(土建成本高)

                    7、風險大

                     

                    結束語

                    XZ42-8070H水平分型脫箱射壓造型線與XZ42-7060H水平分型脫箱射壓造型線相比,產量增加了80%~100%,工藝靈活,效率更高,是剎車盤鑄件生產廠家實現大批量、專業化生產的優選選擇。


                    無錫市華佩機械制造有限公司

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