一种真空消失模铸造生产线专用的全液压浇注机.pdf

2 0 1 3年第 1 期 2 0 1 3年 2月 铸造设备与工艺 F O U N D R Y E Q U I P ME N T A N D T E C H N O L O G Y F e b ． 2 0 1 3 N o l 铸造设备 一 种真空消失模铸造生产线专用的全液压浇注机 许少红 天津市瑞普天晟汽车零部件制造有限公司， 天津 武清3 0 1 7 0 1 摘要 分析了真空消失模铸造生产线浇注过程的特点， 针对其特殊要求， 设计制造了全液压专用浇注机， 该设备 已用于本公司真空消失模铸造生产线上， 生产应用效果良好， 能满足真空消失模铸造浇注过程要求。 关键词 消失模铸造浇注； 全液压； 浇注机 中图分类号 T G 2 3 3 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 4 6 6 9 4 2 0 1 3 0 1 0 0 0 1 0 2 Hy d r a u l i c Po ur i n g M a c h i ne Sp e c i a l l y Us e d f o r Va c uu m LFC Pr o du c t i o n Li n e U S h a o h o n g T i a n j i n L o n g x i n h u i ／ R e p u t a t i o n Mo t o r P a r t s a n d C o m p o n e n t s Manu f a c t u r e C o ． ， L t d ． ， T i anj i n 3 0 1 7 0 1 ， C h i n a Ab s t r a c t I n t h i s p a p e r t h e f e a t u r e s o f p o u tin g p r o c e s s o n L F C p r o d u c t i o n l i n e we r e a n a l y z e d ． Ba s e d o n i t s s p e c i a l r e q u i r e me n t s ， t h e f u l l h y d r a u l i c p o u ri n g ma c h i n e u s e d f o r L F C p r o d u c t i o n l i n e wa s d e s i g n e d a n d ma n u f a c t u r e d i n t h i s c o mp a n y ． Ke y wo r d s p o u r i n g i n L F C， f u l l h y d r a u l i c p r e s s u r e ， c a s t i n g ma c h i n e 目前多数真空消失模铸造车间浇注工序采用 天车吊运浇包至 生产线 抽真空浇注工位， 利用人 工摇包浇注， 个别有实力的单位采用价格昂贵的复 杂浇注机并不适合真空消失模铸造浇注过程特点， 其功能并不能充分发挥且维护修理难度高。针对这 种现状对真空消失模铸造浇注过程进行了分析研 究，设计制造出了全液压专用浇注机， 并在公司消 失模铸造生产线上实际应用。此浇注机制造成本较 低， 人性化设计， 操控简单 ， 易于上手， 故障率低， 维 修容易 ， 特别适合真空消失模铸造浇注 ， 同时也可 用于其他铸造方式。 1 真空消失模铸造浇注过程的特点分析及特殊要 求 1 ． 1 特点分析 真空消失模铸造过程中，在一定真空度下 ， 浇 人金属液使模样受热燃烧及气化消失 ， 金属液取代 泡沫塑料模样位置的过程称之为浇注。真空消失模 铸造由于有实型模样的消失过程， 因此其浇注过程 有不 同于其他铸 造方式 的特殊 性 。浇 注过程 中 ， 随着金属液面上升 ，在铸型型腔里存在着多项动 态平衡。 收稿 日期 2 0 1 2 1 0 0 5 作者简介 许少 1 9 6 3 一 ， 大学本科， 高级工程师， 从事铸造工艺及 设备的设计开发与铸造企业的管理工作。 1 固体泡沫模样受热气化及燃烧消失过程； 2 模样消失后产生气体通过涂料层与造型砂 部位真空度产生扩散平衡； 3 浇注液态金属的上升液面和未消失的固体 泡沫模样间气体压力和液态金属的静压力平衡等。 这些动态平衡受多种因素影响， 如泡沫模样和黏接 胶的发气量及发气速度、涂料和造型砂透气性、 真 空度、 浇注温度、 浇注速度以及浇注静压头变化均 对浇注过程产生重要影响。上述因素导致在真空消 失模铸造过程 中，宏观表现为浇注过程不平稳 ， 甚 至产生反喷及塌箱现象， 这和其他铸造方式有本质 区别。 1 ． 2 特殊要求 真空消失模铸造浇注过程的特点， 决定了其浇 注对铸件质量的影响程度大于其他铸造方式 ， 需重 点关注。本文只研究浇注动作 ， 对浇注过程的影响。 经过长期实践总结出最理想 的浇注过程是 浇注开 始先小流找准浇 口杯 ， 在点通浇注系统后 ， 快速注 满浇注系统 ，尽量保持浇 注系统充满状态直至结 束。这样做可最大限度地保持铸型型腔里存在的多 项动态平衡 ， 保持浇注系统充满状态可防止吸人空 气造成金属液氧化及紊流， 同时又不易塌箱。实际 生产过程中， 由于诸多的影响因素， 特别是反喷对 浇注工的威胁， 用天车吊浇包浇注方式很难实现理 想浇注。 价格昂贵的复杂浇注机采用编程自动浇注 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m F e b ． 2 0 1 3 N o 1 铸 造 设 备 与 工 艺 2 0 1 3 年第 1 期 对于浇注过程不平稳的真空消失模铸造又无用武 之地， 只能采用手动浇注， 高级功能发挥不出优势。 真空消失模铸造浇注过程的特点要求 浇注机应具 备人性化设计， 操控灵活， 简单安全， 快速反应 ， 制 造成本较低 。 2 全液压浇注机结构及液压系统设计介绍 2 ． 1 浇 注机 主体 结 构 如图 1所示是本浇注机的主体结构 ， 由如下几 部分组成 1 浇注机车架机构 ； 2 浇注机大车行走机构 ； 3 浇注机浇注小车行走机构； 4 浇注机倾包浇注机构。 图 1 浇注机的主体结构 2 ． 2液 压 系统 全液压浇注机是源 于此浇注机 的工作及控制 除随流孕育外， 均由液压系统来完成。液压系统包 含以下三个子系统 1 浇注机大车和浇注小车行走独立液压系统； 2 大车和小车行走液压系统的独立控制稳压 系统 ； 3 浇注机倾包浇注独立液压系统。 设计三个独立液压系统互不干扰 ， 目的是为 了 实现快速反应 ， 操控灵活简单安全 ， 但共用一个油 箱及散热器 。 2 ． 3操控 室 本浇注机操控室控制台包含 1 倾包浇注液压控制方向盘及大车和小车行 走四向比例阀控制杆； 2 负压真空对接及控制系统组合开关按钮； 3 随流孕育控制装置。 操控室可根据需要设置在浇注机的不同位置， 如浇注小车侧面； 砂箱线上方 ； 浇注小车所对的砂 2 箱线对面。几种方式均好设置， 其 目的只有一个， 易 于观察浇注并安全操作 。 3 全液压浇注机工作原理 所述浇注机针对消失模铸造生产线 ， 在砂箱高 度一致的情况下使用。浇注动作包含 1 平行于生产线轨道方向的浇注机行走； 2 垂直于生产线轨道方 向的浇注小车 含浇 包 行走 ； 3 以浇包嘴为轴倾包浇注； 4 独立的可控随流孕育； 5 负压真空对接及控制。 3 ． 1 浇注机 大小车行走及控制原理 大车采用液压马达驱动行走， 小车采用双作用 油缸驱动， 二者共有一套液压系统， 在另一套独立 控制稳压系统协助下， 利用一套四向液控比例阀控 制系统实现大小车行走无极调速。一只手操控四向 比例阀控制杆， 灵活的控制浇注机浇包对准砂箱上 浇口杯， 为浇注做好准备。 3 ． 2 浇注机的浇注动作和控制原理 两用浇注包 也可用天车吊包人工浇注 固定 在浇注小车浇包架上。浇注小车浇包架弯臂通过转 轴 轴线通过浇包嘴 与浇注小车二个独立弯曲固 定支臂连接， 采用两套双作用油缸驱动浇包架弯臂 绕转轴倾转实现定点浇注。利用一套较大流量的独 立液压系统 ， 通过特殊人性化设计的方向盘控制系 统实现浇注油缸无极调速 此项设计巧妙地把人工 摇包浇注动作移到浇注机上，实现了快速反应， 精 准控制浇注流量且操控灵活简单安全的特点。 综上所述， 本浇注机在浇注时左手控制方向盘 进行浇注，右手控制四向阀控制杆调整浇注位置， 因此有经验的一般浇注工经过熟悉设备操作方式 后， 很容易上机操作。 4 结论 经过实际使用证明， 全液压专用浇注机用于本 公司真空消失模铸造生产线实际应用效果 良好， 能 满足真空消失模铸造浇注过程要求。同时具有以下 特点 1 浇注机首次应用方向盘操控浇注， 想快浇注 就快转， 想慢浇注就慢转 ， 想停浇就停转 ， 无需象手 柄操作回到中位，适合于吊包浇注工操作习惯 ， 很 人性化； 下转第 7页 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m