铸造设备及其自动化-6

图2-100 圆弧段走轮轨道位置修正图
x—走轮轨道中心线相对于导轮轨道中心线的偏移量(mm)；R—导轮轨 道中心线的转弯半径(mm)； t—引链条的节距(mm)。
1.输送小车 2.传动装置 3.张紧装置 4.轨道系统 5.车面 6.车体 7.走动轮 8.导轮
图2-98 传动装置
1—链轮； 2—传动链条；3—小车台面； 4—推块； 5—支承轨道； 6—减速器； 7—大齿轮； 8—导轮
图2-99 张紧装置
l一轨枕 2—滑槽底座 3—张紧螺杆 4一调整块 5—走轮轨道 6一导轮轨道
若按自动化程度分，可将国内的造型生产线分为半机械化、 机械化、半自动化和自动化生产线四种类型。 1）半机械化生产线 除用造型机造型，铸型输送机运送铸型，型砂用胶带输送 机运送外, 其他工作均由人工完成。适合于小铸件、小批量生产.
2）机械化生产线 它是在半机械化生产线的基础上，增加了合型机、悬链型芯 输送机以及气吊等装置，完成下芯、合箱、搬运砂箱和浇注操作， 进一步减轻工人的劳动强度。例如：造型机成组布置的生产线; 造型机成对布置的生产线； 用辊式输送机组成的生产线。 机械化生产线主机多采用震击式、震压式和压板式等造型机， 适合于批量生产。 3）半自动化造型生产线 该线上除了浇注及下芯等少数几个工序是由工人完成之外， 其它工序主要由各种主、辅机自动完成，适合于大批量生产。
1）静态合型机 2）动态合型机
这种合型方式动作准确，容易保证质量，机器 结构也较简单，目前较普遍地被采用。 动态合型由于是在运动过程中上、下两型需准 确而平稳地合在一起，这就导致合型机结构复杂，且较难保证 动作平稳和准确，易出故障。
5、下芯设备 6、压铁机 造型生产线上用于加压铁、取压铁和运输压铁的设备。 1）移动机械手式压铁机 2）其他压铁方法 （1）依靠铸型自重 有意识加大上铸型重量，可以兼起压铁作用。 （2）浇注时附加压 浇注的同时用支架上的气缸压住砂箱。 （3）带卡紧机构的砂箱 7、分箱机 1．上抓式分箱机 与上抓式落箱机类似 。 2．举升式分箱机 8、捅箱机与铸型顶出机 1）捅箱机 2）铸型顶出机 9、其他辅助设备 如换向机、小车台面的清扫机、翻芯机 、磨芯机等。
铸造设备及其自动化-6
宋延沛 教授 2014.6
第七节 造型生产线
一、 生产线的组成、布置原则及类型
1. 生产线的组成 所谓造型生产线，就是根据生产铸件的工艺要求，将主机（ 造型机）和辅机（翻箱机、合型机、压铁机、捅箱机、落砂机 、分箱机等）按照一定的工艺流程，通过运输设备（铸型输送 机、辊道等）联系起来，并采用一定的控制方法所组成的机械 化、自动化造型生产体系。 2. 影响造型生产线布置的因素 影响造型生产线布置的因素 有六个方面： 1）造型工艺，如造型材料及造型方法；金属的种类（铸铁、 铸钢）；铸件大小及要求的冷却时间；铸件质量及精度要求等； 2）造型机的形式、规格和性能（普通造型机、气冲造型机， 有箱还是无箱造型机，单机组线还是多机组线等）；
图2-81 造型机成对布置的机械化造型线
1—造型机 2—单轨吊 3—回箱辊道 4—分箱机 5—落砂装置6—落砂机 7—过渡小车 8—砂型输送机 9—单梁天车
图-82是用辊式输送机和辊道组成生产线
图2-86 一种滚筒式翻箱机
1—滚筒体 2—右定位撞块 3—从动轮 4—底座 5—限位轮 6—主动轮 7—左定位撞块 8—杠杆机构 9—定位插销 10—进出箱辊道 11—限止块
3）生产线的运行方式 （连续式、脉动式或间歇式）； 4）辅机的结构形式、性能和配套方式； 5）自动控制的方式以及发信号装置也会影响生产线上附机及 运输机的局部结构及生产线的布置； 6）厂房条件以及环境保护的要求对主、附机选择和生产线的 布置也有影响。

3. 造型生产线布置的原则
1）生产线的布置要根据实际条件和具体要求来决定。 2）生产线所选用的铸造工艺必须经过试验，证明是切实可行的， 并经过可行性论证。 3）生产线应满足生产纲领要求。 4）生产线尽量实现浇注机械化，这不仅能使铸造工人从危险和 繁重的劳动中解放出来，而且能提高线的利用率。 5）注意解决造型生产线中各工序间的生产平衡问题，实现均衡 生产，提高设备利用率和生产率。
图2-99 轨道系统
l一轨枕 2—滑槽底座 3—张紧螺杆 4一调整块 5—走轮轨道 6一导轮轨道
在直线段中，走轮轨道中心线 与导轮轨道中心线重合;当小 车在圆弧段行走时，导轮中心 沿着半径R的圆弧运动，而车 体中心则是沿着径向向内偏离 距离为x的圆弧运动，这将会 引起走轮“脱轨”。因此，在 铺设圆弧段的走轮轨道时，必 须以导轮轨道中心线为基准进 行修正，使走轮轨道中心线沿 径向相应地向内偏移x。 t R 2 ( R x) 2 ( ) 2 2
2）直列式 直列式直线生产线主要用于垂直分型无箱射压造型线或水
平分型脱箱造型线。这种布线方式使主机、浇注段和冷却段均在 同一直线上（见图2-70，2-78） 3）串联与并联 串联式布线的特点是造好的上型从造型机到合型机之间的运 行方向，与造型段或下芯段的铸型输送机小车运行方向平行或重 叠。 并联式布线的特点是造好的上型从主机到合型机的运行方向与 铸型输送机在造型段或下芯段的运行方向垂直或成一定角度。 二、 生产线上的主要辅机 1、刮砂机、铣浇冒口机和扎气孔机 对于中、低压的造型机，常在出箱侧附设犁形刮砂器，而对 高压造型机，则需装设旋转刮砂机。 铣浇口机是用高速旋转的成形刀刃切削硬度较高的砂型，做出 浇口杯的形状。 通气孔可用扎气孔机的气孔针扎出。对于细而深的通气孔, 则 可用气动钻代替扎气孔针扎出。
三、铸型输送机 铸型输送机是造型生产线中将造型、下芯、合型、压铁、浇 注、冷却、落砂等工序连接起来的主要运输设备。 常见的铸型输送机大致可分类为：
1. 水平连续式铸型输送机 1）输送小车 输送机的承载部分。 2）传动装置 输送机的动力部分。传动装置常配有无级变速器, 其动力通常采用双速电动机。 3）张紧装置 使牵引链产生一定初张力，以保证输送机小车运 行平稳。 4）轨道系统 由走轮轨道、导轮轨道和轨枕组成。 5）铸型输送机的参数确定 (1) 输送机的运行速度 ： 输送机运行速度v可由下式计算出：
nT v 60 Z
n:铸型数/小时；T：小车节距；Z：铸型数/每小车；η：装载系数
(2) 输送机展开长度 L＝LZ＋Lj＋Ll＋Ls
LZ:造型下芯段（30~42m) LJ：浇注段长度； Ll:冷却段长度 ； Ls:落砂段长度
(3) 小车总数
L m T
6）轨道的布置
•输送机展开后的总长度（m） •小车节距（m）
图2-79 气冲造型自动生产线
1、2—造型机 3、4—往复式上、下模板小车 5—翻箱机 6—上型转运装置 7— 下芯段 8—上型铸型段 9—钻通气孔装置 10—上型翻转机 11—合型机 12—压 铁机 13—浇注段 14—转运装置 15—冷却输送机 16—转运装置 17—带机械 手的振动落砂机 18—小车清扫机 19—砂箱清理机
2、翻箱机 翻箱机的作用主要是将造好的下型翻转180º ，有的上型也翻 转，目的是为检查砂型有无缺损、修型及翻落浮砂。 3、落箱机 落箱机主要用于把已翻转的下型或已合完型的铸型平稳地放 置到铸型输送机上。 4、合型机 工艺要求：①在合型过程中，上下砂型要对得准确；②动作 平稳无冲击；③动作迅速灵活。
图2-94 举升分箱机
1—上箱辊道 2—下箱辊道 3—机架 4—砂箱推杆机构 5—上砂箱 6—下砂箱 7—挡块 8—推箱辊道 9—工作台 10—套座 11—举升气缸 12—导向杆 13—弹簧 14—挡箱气缸 15—挡箱杠杆 16—限位螺钉
图2-97 SZ-60型连续式铸型输送机
6）生产线的运输形式宜采用分段累加式滚道的柔性连接，或在 工序间增设缓冲环节。 7）生产线各机械传动方式宜采用电动、液动、气动机槭和油阻 尼的综合传动，并有自动润滑系统。 8）生产线控制系统宜采用分散控制。 9）生产线有较高的可维修性，这意味着结构简单、耐久、配 件不需要稀缺材料等。 10）有良好的建筑适应性，占地面积小，在场内没有大的动载 荷及地坑，为生产线服务的起重设备载荷不大等等。 4、造型生产线布置的几种类型 为称呼方便，人们习惯于采用造型线主机的名称来为造型 线分类。例如气动微震造型线、高压造型线、气冲造型线、静 压造型线、垂直分型无箱射压造型线、水平分型脱箱压实造型 线等。也有人使用制造公司的名称来为生产线命名。例如：KW 造型线、亨特造型线、DISA造型线等。
目前常见的半自动化造型生产线有如下布置类型。 1）封闭或开放式 封闭式的造型生产线是采用连续式或脉动式铸型输送机组成不 间断地环形流水线；开放式的造型生产线是采用间歇式铸型输送 机组成直线布置的流水线。 封闭式的造型生产线和开放式的造型生产线相比较有如下特 点： ①开放式的布置对铸型来说能形成一个合适的储存段和较为灵 活的冷却段，而封闭的布置较难做到； ②开放式布线较灵恬，受车间限制小，而封闭式布线受车间限 制较大； ③封闭式布置铸型转运少，辅机类型少，对控制系统较为有利， 开放式则正相反。