铸造设备及自动化
铸造机械设备生产过程自动化控制技术研究
铸造机械设备生产过程自动化控制技术研究摘要：本文深入研究了铸造机械设备生产过程中自动化控制技术的应用，强调了传感技术、控制系统设计与优化、人机界面改进等方面的重要性。
自动化技术的引入显著提升了铸造生产的效率，减少了人为操作的时间延迟，同时通过精准调控关键参数提高了产品质量和一致性。
此外，自动化控制技术还为能源的智能管理提供了途径，优化了能源利用效率，有助于降低生产成本和减轻环境压力。
然而，面临着建设和维护成本高、可靠性挑战等问题。
展望未来，随着人工智能和物联网技术的发展，铸造机械设备的自动化控制技术将迎来更大突破，推动整个制造业向智能、绿色、可持续的方向不断演进。
关键词：铸造机械设备；生产过程；自动化；控制技术引言随着科技的不断发展，自动化技术在各个领域都得到了广泛的应用，其中之一便是铸造机械设备生产过程。
铸造是一种传统而又重要的制造工艺，而自动化控制技术的引入使得整个铸造过程更加高效、精准和可控。
本文将深入研究铸造机械设备生产过程中自动化控制技术的应用，探讨其对生产效率、质量和能源利用的影响。
一、铸造机械设备概述铸造作为一种古老而重要的制造工艺，通过将熔化的金属或其他可流动材料注入模具，随后冷却凝固成型，实现对复杂形状的零部件生产。
铸造机械设备是这一工艺的关键组成部分，包括熔炉、注射系统、模具等。
传统的铸造工艺存在一系列问题，如生产周期长、人工操作强度大、产品质量难以控制等，制约了其在现代制造中的应用。
铸造机械设备的自动化控制技术应运而生，为解决传统工艺的种种瓶颈提供了全新的解决方案。
通过引入自动化控制技术，生产周期得以大幅缩短，因为系统能够更迅速、准确地执行各个生产环节。
同时，自动化控制技术有效降低了人工操作的强度，从而提高了生产线的安全性和稳定性。
其中，注射系统、熔炉和模具等关键部件得到了智能化的升级。
例如，在熔炉控制中，自动化系统通过温度传感器实时监测熔炉内部温度，精准控制金属的熔化状态，提高了熔炉的能效。
铸造工艺及设备
二、我国铸造技术的发展 铸造是世界历史上最悠久的工艺技术之一。
我国古代铸造技术居世界先进行列。
14 12 10 8 6 4 2 0 1995年 1996年 1997年 1998年 日本 中国 美国 德国
我国铸件年产量与美、日、德三国的对比
我国各行业用户消耗铸件的数量
铸 件 用 户
汽车 铁道和铁道车辆 拖拉机、柴油机、农业机械 机床 通用机械 冶金矿山机械 能源设备 纺织机械 铸铁管和管件 建筑工程及其配件 其它 合计
（单位：t）
1995年
1178000 714000 1940000 687000 426000 2026000 374000 200000 1836000 459000 1492000 11332000
1996年
1190000 700200 1901300 664000 407000 2005000 358000 123900 1674000 445000 1434785 10903185
一、铸造生产的工艺过程、特点及在制造业中的地位
铸造生产的工艺流程
铸造生产基本上由铸型制备、合金熔炼及浇注、落砂及清理等三个造方法的分类
湿型铸造 砂型铸造 干型铸造 表干型铸造 铸 造 熔模铸造 金属型铸造 特种铸造 离心铸造 压力铸造 有色合金铸造 铸钢铸造
第一章 本章概要：
造型材料
1.砂型铸造中所用原材料的成分和性质；
2.常用型（芯）砂的组成、配制工艺及性能控制； 3.相应的性能检测方法。 基本概念： 造型材料——凡用来制作铸型的原材料以及由各种原材
料所混制成的混合物统称为造型材料。
芯砂——制作砂型的混合物称为型砂，制作砂芯的混合 物称为芯砂。
涂料——涂敷在型腔或砂芯表面的混合物称为涂料。
铸造设备及自动化
铸造设备及自动化一、引言铸造设备及自动化是指用于铸造工艺的各种设备和自动化系统。
铸造是一种将熔化金属注入模具中形成所需形状的工艺，广泛应用于创造业。
铸造设备及自动化的发展可以提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量，并且可以实现无人化生产。
二、铸造设备1. 熔炼设备熔炼设备用于将金属材料加热至熔点并保持在一定温度范围内。
常见的熔炼设备有电炉、燃气炉和感应炉等。
这些设备具有高温控制精度、节能环保等特点。
2. 浇注设备浇注设备用于将熔化金属注入到模具中。
常见的浇注设备有手动浇注设备和自动浇注设备。
自动浇注设备可以根据预设的参数进行自动控制，提高生产效率和产品质量。
3. 模具设备模具设备用于创造铸造所需的模具。
常见的模具设备有数控加工中心、线切割机和电火花机等。
这些设备可以根据设计图纸进行精确的加工，保证模具的准确度和质量。
4. 清理设备清理设备用于清理铸件表面的砂壳和氧化物等杂质。
常见的清理设备有喷砂机、抛丸清理机和化学清理设备等。
这些设备可以快速、高效地清理铸件表面，提高产品的质量和外观。
三、铸造自动化1. 自动化控制系统铸造自动化控制系统是铸造设备实现自动化生产的关键。
它可以通过传感器、执行器和控制器等组成，实现对整个铸造过程的自动控制。
自动化控制系统可以提高生产效率、降低人工成本，并且可以实现生产过程的数据采集和分析。
2. 机器人应用机器人在铸造自动化中起着重要的作用。
它可以代替人工完成繁重、危（wei）险和重复性高的工作，提高生产效率和产品质量。
常见的铸造机器人应用包括浇注机器人、清理机器人和检测机器人等。
3. 自动化生产线自动化生产线是铸造设备自动化的集成应用。
它将各种铸造设备和自动化系统有机地连接在一起，实现整个生产过程的自动化控制。
自动化生产线可以实现高效、连续和稳定的生产，提高生产效率和产品质量。
四、案例分析以某铸造企业为例，该企业引进了先进的铸造设备及自动化系统，取得了显著的成果。
第六章 落砂清理及环保设备
批量生产中清 理铸件时，喷 丸常用于铸铁 和铸钢件；喷 砂多用于非铁 合金铸件
铸造设备及自动化
6.2.1 铸件表面清理方法及设备概述
续上表 表面清 所用设备（工具）与特点 理方法 机械手 1. 采用预编程序的程序控制或模拟随动遥控操 自动打 纵机器人或机械手对铸件进行自动打磨和表面 磨系统 清理 2. 使铸件清理工作从高温、噪声、粉尘等恶劣 的工作环境及繁重体力劳动中解放出来 3. 操作者必须具备较高的技术素质，投资大， 维护保养严格 4. 须进行开发性设计研究 应用范围 用于成批或 大量流水生 产的各类铸 件
铸造设备及自动化
6.2.4 喷砂清理设备
2）影响抛丸清理质量因素 ① 抛丸速度 ② 抛丸量
③ 叶片与分丸器扇形体之间的相对位置
④ 弹丸的散射及分布 ⑤ 弹丸的材质及大小
铸造设备及自动化
6.2.4 喷砂清理设备
图6－16 抛丸速度与抛射距离间的关系
铸造设备及自动化
6.2.4 喷砂清理设备
图6－17 弹丸的散射图
效果的指标有：
1)撞击比能e 2)铸型跳高h 3)落砂效果量度E
w n E fH H H (mm ) s 2 60
（6-1）
铸造设备及自动化
6.1.1 振动落砂机
(1) 惯性类振动落砂机
图6-1 单轴惯性振动落砂机结构简图 1-弹簧 2-栅床 3-主轴 4-偏心块 5-铸型
铸造设备及自动化
6.2.3 喷丸清理设备
图6-10 Q2014B型喷丸器示意图 （a）喷射位置 （b）停止喷射位置 1-混合室 2-转轴 3-喷头 4-底座 5-下室 6-下室阀 7-上室 8-上室阀 9-上罩10-转换开关 11-三通阀 12-转换开关活塞 13、14-直通开关 15-压力表 16-闭锁蝶阀
材料成型装备及自动化
一、无模铸造的基本概念无模铸型制造工艺(Patternless Casting Manufacturing，PCM)是将快速成形技术应用到传统的砂型制造工艺中。
PCM工艺也是基于快速成形技术的离散／堆积成形原理，但它是不同于传统砂型制造工艺的造型方法。
PCM工艺的基本原理如下图所示。
首先从零件CAD模型得到铸型CAD模型；由铸型CAD模型的STL文件分层，得到截面轮廓信息，再以层面信息产生控制信息；造型时，第一个喷头在每层铺好的型砂上由计算机控制精确地喷射粘结剂，第二个喷头再沿同样的路径喷射催化剂；两者发生交联反应，一层层固化型砂堆积成形。
这样在粘结剂和催化剂共同作用的地方，型砂被粘结在一起，其它地方原砂仍为颗粒态。
固化完一层后再粘接下一层，所有的层粘接完之后就得到一个空间实体。
在粘结剂没有喷射的地方仍是散砂，比较容易清除。
清理出中间未固化的散砂，就可以得到一个有一定壁厚的铸型，在砂型的表面涂敷或浸渍涂料之后就可用于浇注金属。
PCM是一种结合计算机技术对树脂砂造型工艺进行改造的技术。
它不仅能使铸造过程自动化、敏捷化,降低工人劳动强度,而且在技术上突破了传统工艺的许多障碍,使设计、制造的约束条件大大减少,具有传统铸型制造工艺无可比拟的优越性。
PCM铸型的表面质量直接影响到原型件和铸件的表面质量。
在PCM工艺中,除了因为分层产生的“台阶效应”,铸型表面还常常存在着结瘤、毛刺等缺陷,这给铸型的后处理造成了困难,并影响铸件的尺寸精度和表面质量。
为解决这个问题,主要从以下几个方面进行了研究。
1、提高扫描线的质量在PCM工艺中,扫描线的质量决定了铸型轮廓的质量。
采用离散式喷头,喷射得到的扫描线具有离散特征。
首先要减小喷嘴直径(孔径),同样的条件下,喷嘴直径小,流量就小,线宽就小,扫描线质量就越高。
为了避免喷头堵塞和提高造型效率,喷嘴直径不能太小。
其次要根据扫描速度,设置较高的振动频率和中等的占空比,这样可使喷射的液滴更细小,单元体和间隙更小。
铸造车间铁液自动化输送探讨
铸造车间铁液自动化输送探讨李东明;刘宏亮【摘要】结合工程项目案例，探讨了关于铸造车间铁液的自动化输送形式，对自行葫芦输送系统与地轨小车输送系统两种方式进行了比较分析。
两种输送方式均能适应工艺生产需求，且都实现了铁液的自动化输送。
相对来说，地轨小车的输送方式更接近传统熔炼操作方式，易于被车间使用人员接受，安全性也更高。
%Based on a construction project instance, this paper discussed automatic conveying of molten iron for casting workshop. Comparative analysis was made between automatic hoist conveying system and railed truck conveying system.【期刊名称】《中国铸造装备与技术》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】4页(P42-45)【关键词】车间设计;自行葫芦输送系统;地轨小车输送系统【作者】李东明;刘宏亮【作者单位】中国汽车工业工程有限公司，天津 300113;中国汽车工业工程有限公司，天津 300113【正文语种】中文【中图分类】TG232.7随着我国制造强国战略的实施和《中国制造2025》行动纲领的发布，国内制造业将告别传统规模经济的发展模式，向自动化、数字化、信息化、智能化、互联网化方向发展、转型。
铸造行业是制造业的基础行业，社会和经济的发展必然要求铸造技术不断的进步，逐渐改进传统铸造生产模式，向智能制造、信息化、“绿色铸造”模式转型，这对铸造企业信息化水平和自动化生产程度提出了相当高的要求。
近年来我国铸造企业的自动化水平得到了大幅提升，尤其新建的项目大量应用自动化设备，如自动化的制芯中心、砂芯储存及输送系统、铸件自动清理生产线等。
但仍有一些生产环节仍采用传统的生产模式、自动化水平不高，如熔炼工部的铁液转运，仍大量采用传统的人工操作行车、叉车进行搬运，存在车间环境差、效率低、安全程度低、生产成本高、工人劳动量大等问题[1]。
V法铸造工艺装备与技术特性
V法铸造工艺装备与技术特性吴剑;董凤亮【摘要】介绍了V法铸造工艺的主要设备与其技术特性.分别介绍了各设备在造型、砂处理各工序环节的基本应用状态和相关的技术特性.通过探讨V法铸造生产的工艺及技术特性,以拓展V法铸造工艺装备与生产的发展前景.【期刊名称】《铸造设备与工艺》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P4-7)【关键词】V法铸造;工艺装备;技术特性【作者】吴剑;董凤亮【作者单位】江阴智铭铸造装备应用技术设计室,江苏江阴 214400;青岛创美机械科技有限公司,山东青岛266000【正文语种】中文【中图分类】TG249研究和探讨V法铸造工艺的主要设备与技术特性，其目的是促进V法铸造工艺和装备的不断发展、V法铸造生产效率的不断提高、能耗不断降低、V法铸造生产工作环境不断改善。
V法铸造工艺的发展，取决于铸造工艺特点的先进性、合理性，取决于铸造装备的配套性、实用性和可靠性。
V法铸造工艺决定了铸造装备的类型及规模，决定了铸造环境和劳动条件，亦决定了铸造的生产产能。
对V法铸造工艺及设备进行不断的技术改进和完善已成必然，对提高V法铸造生产机械化、自动化控制技术起到推动作用。
1 V法铸造工艺设计1.1 工艺设计基本原则由于V法铸造生产具有工序多、工艺环节复杂，工步间联系相互配合密切，专用设备应用量大的特点；由于V法铸造生产的造型材料耗量大、物流输送转运量大、易造成粉尘扬溢环境污染的特点。
因此在V法铸造工艺设计时，必须充分考虑这些特点与因素。
1）在进行V法铸造工艺设计前，必须进行可行性研究，保证项目设计和改造在经济上的合理性，资本投入的可靠性。
确定技术标准、工艺方案、机械化水平和控制系统的能力（包括自动控制、远程监控、实时视频监控和网络管理）。
使技术和经济指标达到先进合理，使生产线能力和设备载荷能力都具有一定的富裕度。
2）在进行V法铸造工艺设计时，应全面考虑技术改造与经济效益的合理结合。
按生产纲领、任务要求、工艺特点和发展方向，进行因地制宜地选择先进的、配套性好的主机设备、运输设备和辅助设备。
消失模V法实型铸造工艺及装备研发生产方案(二)
消失模/V法/实型铸造工艺及装备研发生产方案一、实施背景随着制造业的不断发展，传统铸造工艺已无法满足现代工业的需求。
这主要表现在生产效率低下、产品质量不稳定、能源消耗大、环境污染严重等方面。
因此，对铸造工艺及装备进行改革创新，提高生产效率和产品质量，降低能源消耗和环境污染，已成为当前制造业的重要任务。
二、工作原理消失模/V法/实型铸造工艺及装备研发生产方案是一种全新的铸造工艺及装备。
该方案以消失模铸造工艺为基础，结合V法铸造和实型铸造的优点，形成了一种全新的铸造方式。
消失模铸造工艺是一种无模铸造工艺，其原理是将模型浸泡在涂料中，然后进行干燥和烧结，最后浇注金属液得到铸件。
V法铸造则是一种利用真空负压来形成铸型的铸造工艺，其原理是将模型放置在密封箱内，然后抽真空使模型紧贴在箱壁上形成铸型，最后浇注金属液得到铸件。
实型铸造则是一种利用树脂泡沫塑料制作铸型的铸造工艺，其原理是将泡沫塑料制成与零件相反的形状，然后进行涂料、烧结、切割得到铸件。
本方案将这三种铸造工艺及装备进行优化组合，形成了一种全新的铸造方式。
该方式具有生产效率高、产品质量稳定、能源消耗低、环境污染小等优点。
三、实施计划步骤1.研发新型涂料：针对消失模铸造工艺和V法铸造工艺的特点，研发一种新型涂料，使其既具有优良的耐火性又具有优良的附着力。
预计需要投入100万元人民币。
2.开发新型泡沫塑料：针对实型铸造工艺的特点，开发一种新型的泡沫塑料，使其具有优良的强度、耐火性和发泡性能。
预计需要投入80万元人民币。
3.开发新型铸造设备：根据上述三种铸造工艺的特点，开发一种新型的铸造设备，实现自动化生产和控制。
预计需要投入200万元人民币。
4.试验验证：在实验室和现场进行试验验证该方案的有效性和可行性。
预计需要投入50万元人民币。
5.推广应用：经过试验验证后推广应用到实际生产中提高生产效率和产品质量降低能源消耗和环境污染预计需要投入200万元人民币。
四、适用范围该方案适用于各种机械零件的生产制造包括汽车、机床、纺织机械、液压设备等领域的零件生产。
炼钢厂连铸自动化控制探讨
炼钢厂连铸自动化控制探讨摘要：连铸是钢铁工业的重要阶段之一。
在钢铁生产中，连铸生产自动化程度直接关系到板材质量和炼钢效率。
因此，自动化控制连铸工艺的生产对于钢铁的可持续发展至关重要。
对于钢而言，连铸自动化是一个使用连铸设备自动控制各种钢种形式的钢水直接流动的过程。
从应用特点的优点来看，可以大大提高企业的经济社会效益。
本研究以钢铁厂连铸自动化控制技术的引进为切入点，探讨技术发展现状，为钢铁厂的技术作用提供了可行性参考。
关键词：炼钢厂；连铸工艺；自动化控制；研究分析前言连铸过程是轧钢到钢的过渡过程。
在此过程中，液态钢通过成型、冷凝和切割转化为固态钢。
因此，连铸过程的成功直接关系到钢的质量、轧钢的质量和产量。
因此，连铸技术的改进和质量是炼钢技术的核心，自动控制系统的设计是连铸技术应用的一个重要方面。
摘要:在引进连铸工艺的基础上，从多个方面分析了自动化和创新在连铸工艺中的应用，以优化炼钢工艺。
一、炼钢厂连铸自动化控制概述1.炼钢厂连铸自动化介绍应用连铸自动控制技术的主要途径是确保集团公司成为产品结构调整、生产线技术升级和发展、技术各方面改造和一体化的重要方向，从更新设备试验箱到提高产品质量的过程中，大大提高了企业的经济效益，从而使钢铁集团公司在市场激烈竞争中占有一席之地，以满足市场需求，在实体自动化生产中不断为了确保整个系统的高级、可靠和高效运行，从而减少过剩容量，创建更多的投资订单，减少过剩存储，从而降低整个过程的资本成本，需要充分利用系统配置优势和概念。
2.基础工艺简介为了调整产品结构，进一步提高产品质量，钢铁在设备升级链中采用连铸自动控制流技术更新现有技术，以提高经济效益，作为技术升级、响应的现状作为当前生产的一部分，钢铁使自动化配置成为系统可靠性和进展的一个条件。
在系统的合理配置和功能配置方面，它具有明显显着的应用优势，有助于避免产能过剩，节约成本，建设和谐社会。
在设计应用阶段，将坯连铸机生产线作为生产线系统控制设备的基本控制领域，采用自动控制技术作为系统的基本结构，从而实现了其在自动控制中的生产要求。
铸造车间和工厂设计手册
铸造车间和工厂设计手册
铸造车间和工厂设计手册是一项复杂的任务，需要考虑许多因素，包括生产能力、工艺路线、设备选型、工艺流程、自动化程度、环境保护等。
以下是一些可能需要考虑的重要因素:
1. 生产能力和技术路线：铸造车间的生产能力应该与市场需求
相匹配。
在选择技术路线时，需要考虑铸件的形状、大小、重量、材质、批量等因素。
2. 设备选型：铸造车间的设备包括熔炉、砂处理设备、造型机、合箱机、浇注机、感应炉、铣磨机等。
在选择设备时，需要考虑设备的生产能力、精度、效率、稳定性等因素。
3. 工艺流程：工艺流程应该合理，以减少原材料的浪费和生产
过程中的热量和能量损失。
同时，需要考虑生产效率和产品质量，以确保生产过程的顺利进行。
4. 自动化程度：自动化程度的提高可以提高生产效率和产品质量，减少人工干预和人为错误。
在设计手册中，需要考虑自动化系统的选型、安装和调试。
5. 环境保护：铸造生产过程中会产生灰尘、噪音、废气、废水
等污染物，需要采取相应的环保措施，以减少对环境的污染。
在设计手册中，需要考虑环保设施的选型、安装和运行。
铸造车间和工厂设计手册是一项复杂的任务，需要考虑许多因素。
在设计过程中，需要结合实际情况进行综合考虑，以确保生产过程的顺利进行和产品质量的提高。
压力铸造设备及其工艺
压铸的三要素—压铸模：
压铸模的结构
就是由优质钢材围成的可以形成零件的空腔。
就是将合金液引入成型系统，并排除气体和杂质的通道。
由结构钢组成的用以支撑、定位、导向的结构。
保证模具的工作温度。（保证模具的温度符合工艺的要求，提高模具的寿命；包括冷却水道、软管铜管、接头、模温机等。铝合金压铸模 预热温度：150～200℃ 工作温度：180～225℃ ）
通常主要按机器结构和压射室（以下简称压室）的位置及其工作条件加以分类: 压铸机分热压室压铸机和冷压室压铸机两大类。 冷压室压铸机按其压室结构和布置方式又分卧式、立式两种形式。
压铸机的分类及其工作方式：
热压室压铸机 冷压室压铸机 热压室压铸机与冷压室压铸机的合模机构是一样的，其区别在于压射、浇注机构不同。热压室压铸机的压室与熔炉紧密地连成一个整体，而冷压室压铸机的压室与熔炉是分开的。 立式压铸机
压铸工艺的过程：
集中融化 机边保温 配置涂料 压铸操作循环
压铸过程
压铸过程
压铸过程
压铸过程
压铸过程
压铸过程
压铸过程
压铸的三要素--原材料；
压铸的三要素--压铸模；
压铸的三要素--压铸机；
压铸的三要素：
压铸的三要素--原材料：
对原材料的要求
满足两方面要求
良好的成型工艺性 包括： 1.铸造成型工艺性； 2.切削加工性； 3.焊接性能； 4.电镀性能； 5.热处理性能等；
合模机构
PART ONE
液压系统 电气系统
压铸机的工作方式: （1）合拢模具； （2）将金属液以人工或自动方式浇入压室（多数以自动方式）； （3）压射冲头按预定的速度和一定的压力推送金属液填充进入模具型腔； （4）填充完毕，冲头保持一定的压力，直至金属液完全凝固成为压铸件为止； （5）打开模具，冲头与开模动作同步移动，从而推着余料饼随着压铸件和浇口一同留在动模而脱离定模，到达一定的距离时，冲头便返回复位； （6）开模后，压铸件、浇口和余料饼留在动模上，随即顶出并取出压铸件； 至此，完成一次压铸循环。
工业机器人在铸造自动化生产线中的应用
工业机器人在铸造自动化生产线中的应用摘要：随着我国技术发展和产业实力的增强，需要精确控制和加工的劳动力无法满足其发展需要，在外国工业科学技术的帮助下，迫切需要成熟的工具来取代人工，并应用先进的数字控制。
在这样的环境下，工业机器人得到重视并且广泛用于工业。
自动化、智能化和生产自动化是现代工业发展的必由之路，在当前工业发展过程中，传统劳动密集型工业生产中必须存在工业自动化的需求。
技术的增长、工业机器人的普及以及适应润滑工作条件的技术的成熟，为锻造工业的自动化更新提供了极好的途径。
锻造行业在难以克服高温、粉尘、噪音和振动等高风险操作人员健康问题的情况下，消除了以前未完成的缺陷，并自动化了不稳定区域的生产。
关键词：工业机器人；铸造自动化；生产线；应用引言近年来，自动化生产需求增加，工业机器人获得了前所未有的应用，将有助于自主研发的快速发展。
在铸造行业，绿色铸造越来越受到公司的重视和实施，工业机器人的需求得到了重视。
工业机器人应用于铸造后，许多传统的生产方法具有不能满足绿色铸造工艺特殊要求的优势。
1铸造机器人的发展现状铸造是机械产品毛坯的主要方法之一，是机械行业不可或缺的组成部分。
制造业劳动严密，技术水平落后，设备不足，零件质量差，材料能耗高，工作条件差，污染严重。
近年来国家面临前所未有的挑战，特别关注环境和能源消费。
因此，绿色铸造越来越被视为现代建筑业的环境污染和资源消耗的企业模式，并已开始实施。
工业机器人是一种自动化设备，它结合了机械、电子、控制、计算机、传感器和人工智能应用等先进技术，用于现代制造业。
它们提供了许多传统设备无法提供的优势。
它们足够柔性化，可以满足现代绿色铸造的特殊需要，并且越来越多地用于铸造。
如今，利用适用的新技术生产和自动化铸造设备，尤其是工业机器人自动化，已经成为铸铁确保绿色生产和可持续发展的重要措施。
我国是一个规模庞大的铸造国，由于高温、高粉尘、振动、油污、噪音和电磁干扰，铸模不仅高温，而且很重，工业机器人不能满足生产要求。
铸造练习题
一、铸造工艺基础知识1. 铸造的基本原理是什么？2. 铸造工艺包括哪些基本步骤？3. 铸造过程中，如何控制铸件的尺寸精度？4. 铸造过程中，如何防止铸件产生缩孔？5. 铸造过程中，如何防止铸件产生冷隔？6. 铸造过程中，如何防止铸件产生气孔？7. 铸造过程中，如何提高铸件的机械性能？8. 铸造过程中，如何提高铸件的耐腐蚀性能？9. 铸造过程中，如何提高铸件的耐磨性能？10. 铸造过程中，如何提高铸件的耐热性能？二、铸造材料1. 铸造材料有哪些分类？2. 铸造材料的主要性能指标有哪些？3. 常用的铸造金属材料有哪些？4. 常用的铸造非金属材料有哪些？5. 铸造材料的选择原则是什么？6. 铸造材料的热处理工艺有哪些？7. 铸造材料的熔炼方法有哪些？8. 铸造材料的浇注方法有哪些？9. 铸造材料的凝固过程有哪些特点？10. 铸造材料的冷却速度对铸件质量有何影响？三、铸造设备1. 铸造设备有哪些分类？2. 常用的铸造设备有哪些？3. 铸造设备的选用原则是什么？4. 铸造设备的维护保养方法有哪些？5. 铸造设备的故障诊断与排除方法有哪些？6. 铸造设备的自动化程度对生产效率有何影响？7. 铸造设备的节能措施有哪些？8. 铸造设备的环保措施有哪些？9. 铸造设备的创新与发展趋势有哪些？10. 铸造设备的操作与安全注意事项有哪些？四、铸造工艺设计1. 铸造工艺设计的基本原则是什么？2. 铸造工艺设计的主要任务有哪些？3. 铸造工艺设计的基本步骤有哪些？4. 铸造工艺设计中的技术经济分析有哪些？5. 铸造工艺设计中的质量控制有哪些？6. 铸造工艺设计中的安全与环保措施有哪些？7. 铸造工艺设计中的创新与改进有哪些？8. 铸造工艺设计中的计算机辅助设计（CAD）有哪些？9. 铸造工艺设计中的有限元分析（FEA）有哪些？10. 铸造工艺设计中的实验研究有哪些？五、铸造生产管理1. 铸造生产管理的任务有哪些？2. 铸造生产管理的基本原则有哪些？3. 铸造生产管理中的组织机构有哪些？4. 铸造生产管理中的生产计划与调度有哪些？5. 铸造生产管理中的质量控制与检验有哪些？6. 铸造生产管理中的成本控制有哪些？7. 铸造生产管理中的安全与环保管理有哪些？8. 铸造生产管理中的员工培训与激励有哪些？9. 铸造生产管理中的技术创新与改进有哪些？10. 铸造生产管理中的信息化建设有哪些？六、铸造缺陷分析1. 铸造缺陷的分类有哪些？2. 如何识别和描述铸件缺陷？3. 缩孔、冷隔、气孔等缺陷的形成原因是什么？4. 如何预防铸件表面缺陷？5. 铸件内部缺陷的检测方法有哪些？6. 铸造缺陷对铸件性能的影响有哪些？7. 如何评估铸件缺陷的严重程度？8. 铸造缺陷的修复方法有哪些？9. 铸造缺陷预防措施的效果如何评价？10. 铸造缺陷分析在工艺改进中的应用。
铸 造 工 艺 及 设 备
2.湿型用湿型砂按造型时情况不同，可分为： 面砂——指特殊配制的在造型时铺覆在模样表面上构成型腔表面层的型砂。 背砂——指填充在面砂背面起填充作用的造型砂。 单一砂 ——指不分面砂和背砂，只有一种类型的造型砂。
水分测定法 手感判断法 紧实率法
2.流动性：型（芯）砂在外力或自重的作用下，沿模样（或芯盒 表面）和砂粒间相对移动的能力称为流动性。
3.强度：型砂、芯砂抵抗外力破坏的能力称为强度。
4.可塑性与韧性：可塑性是指型（芯）砂在外力作用下变形，外力去除 后仍保持所赋予形状的能力。
5.韧性：韧性是指型砂抵抗外力破坏的性能。
3.湿型铸造法 基本特点：砂型（芯）无需烘干，不存在硬化过程。 主要优点： 生产灵活性大，生产率高，生产周期短，便于组织流水生产； 易于实现生产过程的机械化和自动化； 材料成本低； 节省了烘干设备、燃料、电力及车间生产面积； 延长了砂箱使 用寿命； 容易落砂等。 主要缺点：采用湿型铸造，也容易使铸件产生一些铸造缺陷，例如夹砂结 疤、鼠尾、粘砂、气孔、砂眼、胀砂等。 应用范围：主要用于机械化流水生产和手工造型 500Kg以下的铸件。
基本概念： 造型材料——凡用来制作铸型的原材料以及由各种原材 料所混制成的混合物统称为造型材料。 芯砂——制作砂型的混合物称为型砂，制作砂芯的混合 物称为芯砂。 涂料——涂敷在型腔或砂芯表面的混合物称为涂料。
第一节 型（芯）砂的组成和性能要求 一、型（芯）砂的组成
型（芯）砂是由骨干材料、粘结材料和附加物等原材 料按一定比例配制而成。
缺点：1）工作环境粉尘多、温度高、劳动强度大； 2）废料、废气、废水处理任务繁重。
铸造产能提升方案设计报告
铸造产能提升方案设计报告一、背景介绍随着市场需求的不断增长，公司铸造产能已经不能满足订单的快速交付要求。
为提高公司的铸造产量，降低交付周期，特制定本方案，以提升铸造产能。
二、问题分析目前公司面临以下几个问题：1. 铸造设备利用率低：目前铸造产线主要由人工操作，生产效率低下，存在许多非价值添加的工序。
2. 人工操作容易出错：铸造过程涉及多个工序，操作复杂，容易出现人为错误，导致不合格品率增加，需要大量的补救性工作。
3. 现有设备水平有限：公司的铸造设备老旧，精度和效率较低，难以应对大批量订单的生产要求。
以上问题导致了铸造产能低下，无法满足市场需求、交付周期延长以及质量不稳定等问题。
三、解决方案1. 自动化铸造设备的引入为提高生产效率，减少非价值添加工序，我们建议引进自动化铸造设备。
通过自动化设备将人工操作降到最低，提高生产效率和产品质量。
具体方案如下：- 引进自动化铸造设备：选择市场上先进的自动化铸造设备，具有高效率、高精度的特点。
这将大大提高生产能力，节省人力成本，并降低因人为因素引起的质量问题。
- 优化生产线布局：根据自动化设备的特点和要求，重新规划铸造生产线布局，将生产过程优化为流水线式操作，以确保生产过程的顺畅、高效。
同时通过工序优化，减少待加工时间。
不仅可以提高生产效率，还能降低不合格品率和交付周期。
2. 人员培训和技能提升随着设备自动化程度的提升，员工需要具备更高的专业能力和技术素质以适应新的工作环境和需求。
以下是培训和技能提升的建议：- 培训计划：制定全面的培训计划，包括设备操作培训、技术应用培训、品质管理培训等。
确保员工掌握所需技能，提高工作效率和产品质量。
- 培训教材和培训师资：编制详细的培训教材，并邀请行业专家或合作伙伴进行培训，提升员工的技能和专业知识水平。
3. 设备维护和保养确保铸造设备的长期稳定运行，提高设备生命周期，也是提升产能的关键因素之一。
以下是设备维护和保养的建议：- 设备保养计划：制定合理的设备保养计划，定期检查设备运行状况，保养和维修设备，以确保设备正常运行和高效。
高效自硬砂铸造成套设备研发生产方案(一)
高效自硬砂铸造成套设备研发生产方案一、实施背景随着制造业的快速发展，铸造行业面临着生产效率低下、产品质量不稳定等痛点。
传统砂型铸造工艺受制于技术、设备及工艺水平，无法满足现代制造业对精密、高效、节能、环保的需求。
为了解决这些问题，开展高效自硬砂铸造成套设备的研发与生产显得尤为重要。
二、工作原理高效自硬砂铸造成套设备主要包括以下几部分：1.型砂制备系统：该系统通过精确的配料、搅拌和输送，确保型砂质量稳定。
2.造型线：采用高效、自动的造型设备，提高生产效率。
3.自硬砂处理系统：通过控制自硬砂的化学反应速度，实现快速固化，提高生产周期。
4.浇注与冷却系统：精确控制浇注温度和冷却速度，确保产品成型质量和精度。
5.除尘与环保系统：对生产过程中的粉尘进行收集和处理，实现环保生产。
通过上述系统的协同工作，实现高效、精密、节能、环保的铸造生产。
三、实施计划步骤1.市场调研与需求分析：深入了解客户需求和市场现状，为研发提供数据支持。
2.技术研究与开发：对关键技术进行深入研究，突破技术瓶颈。
3.设备设计与制造：根据技术研究结果，设计制造设备原型。
4.设备测试与优化：在实验条件下对设备进行测试，发现问题并进行改进。
5.工业化生产与推广：将设备投入工业化生产，并进行市场推广。
四、适用范围该设备适用于汽车、航空航天、船舶、机械制造等领域的大中型铸件生产，特别是高精度、复杂形状的铸件。
五、创新要点1.自动化与智能化：通过引入机器人技术和自动化控制，提高设备的智能化水平，减少人工干预。
2.高效自硬砂技术：研究开发新型自硬砂配方，提高生产效率，缩短生产周期。
3.环保与节能：通过引入除尘系统和优化能源利用，实现环保与节能。
4.高精度与高质量：采用先进的浇注和冷却系统，提高产品精度和质量。
六、预期效果预计该设备的研发和推广将带来以下效果：1.提高生产效率：设备自动化和智能化将大幅提高生产效率。
2.降低能耗：优化能源利用和采用高效自硬砂将降低能耗。
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南阳理工学院
铸造设备及自动化
静压造型线简述
学院（部）：机械与汽车工程学院
专业：材料成型及控制工程
学生姓名：刘春林
学号：1302325010
指导教师（职称）：白莉
评阅教师：
完成日期：
静压造型线简述
[摘要]造型线是铸造生产的核心"造型线的拥有量及其水平反映出一个国家机械工业的科技水平。
本文介绍造型线的种类以及发展情况，重点阐述静压造型线的工艺技术及其优点，通过学习对造型线的了解，加深对造型工艺的学习。
[关键词]造型线；发展；工艺流程；优点
1.造型生产线简述 (1)
1.1高压造型线 (1)
1.2射压造型生产线 (1)
1.3气冲造型线 (1)
1.4静压造型线 (1)
2.静压造型线 (1)
2.1造型线的发展 (1)
2.2静压造型线的工艺流程 (2)
2.3.静压造型线的优点 (3)
3.结语 (3)
4.参考文献 (4)
致谢 (5)
1.造型生产线简述
造型生产线是根据生产铸件的工艺要求，将主机（造型机）和辅机（翻箱机、合箱机、落砂机，压铁机等）按照一定的工艺流程，用运输设备（铸型输送机、辊道等）联系起来，兵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。
1.1高压造型线
利用高压（大于0.7MPa）压实造型生产线。
高压造型具有生产率高，所得铸件尺寸精度高和表面质量较好。
同时，由于砂型紧实度高，强度大，砂型受振动或冲击而塌落的危险小。
1.2射压造型生产线
射压造型就是利用压缩空气将型砂以很高的速度射入砂箱而得到紧实。
压射造型具有很多优点：紧实度分布均匀、工作无振动、无噪、紧实速度快、机器结构比较简单等。
其又分为水平分型造型线和垂直分型造型线两种。
1.3气冲造型线
气冲造型就是利用具有一定压力的气体瞬时膨胀释放出来的冲击波作用在型砂上使其紧实。
克服了粘土膜引起的阻力，提高了型砂的流动性。
其砂型特点是紧实度均匀且分布合理，靠模样处的紧实度高于铸型背面。
1.4静压造型线
静压造型就是在砂箱内填砂，对型砂施以压缩空气进行气流加压，用压实板在型砂上部压实。
使其上下紧实度均匀。
这种方法要求模板排气好．砂箱与模板密封好。
其特点是铸件尺寸精确生产率高。
量．直接关系着铸件的几何形状、尺寸精度和表面质量。
模样的设计和选择还直接影响着模样制造的工艺性和经济性，也直接影响着模样的使用性能和寿命。
2.静压造型线
2.1造型线的发展
造型工艺技术发展很快20世纪60年代末期出现了气动微震高压造型"现已基本被淘汰20世纪70年代末期"瑞士 *5 公司首先推出了燃气爆炸冲击造型及
随后的压缩空气冲击造型’两者简称气冲造型("在湿砂造型领域占据了主导地位20世纪90年代初期"日本SINTO公司开发出静压造型技术"克服了气冲造型铸型背面紧实度低、砂箱高度有效利用率不高、散落砂多等问题"已逐步取代气冲造型"得到愈来愈广泛的应[1]，3种造型技术的特点对比[2]如表 1所示
2.2静压造型线的工艺流程
以经典的HWS静压造型线（见图1）为例介绍静压造型线的工艺流程。
静压造型线一般由造型段、下芯段、上箱段、浇注段、冷却段和返回段组成。
2.2.1造型段主要由静压造型主机、箱推送缸、分箱机、内壁清理机、分箱转运车、翻转机、移箱机、移箱缓冲缸、移箱转运车组成。
分箱转运车把空砂箱移入分箱机，分箱机把砂箱上下箱分开，由内壁清理机对砂箱进行清理，然后上、下箱依次被推入造型主机，主机举起砂箱完成接箱、加砂、静压、压实和回程起模等过程，造型后的砂箱被推出造型主机，通过翻转机对每个砂箱铸型进行180度的翻转，然后铸型进入移箱机，移箱机把上箱转运至上箱段下箱降落在台车上由下芯推缸推入下芯段。
2.2.2下芯段主要由下芯推送缸、下芯缓冲缸及定位机构组成。
该段主要是在砂型型腔内完成喷涂、安放砂芯及浇注过滤网等工序；有些下芯段还配置下芯
机以便于放置较大、较重的砂芯。
2.2.3上箱段主要由上箱推送缸、铣浇口机、扎气孔机、钻气孔机、翻转机、合箱机、合箱缓冲缸、合箱过渡车等组成。
该段主要完成铣浇口、扎气眼、钻气孔、上箱翻转和合箱等工作"铣浇口机自下向上在上砂型背面铣出浇口杯，浇口杯的位置在砂箱整个范围内任意位置可调；扎气孔机、钻气孔机自下向上在上砂型背面扎、钻出排气孔；翻转机把铣好浇口杯并扎、钻好排气孔的上箱铸型进行180度的翻转，使铸型面朝下，然后铸型被送入合箱机；合箱机将上箱放在下好芯的下箱上，并卡紧箱勾。
2.2.4浇注段主要由浇注段推缸、与冷却转运车一体的浇注段缓冲缸及定位机构组成。
在浇注段%由浇注机对合好型的砂型进行浇注；浇注完毕的砂型由冷却转运车转运到冷却段进行冷却。
2.3.静压造型线的优点
主机采用静压造型技术，静压造型砂型硬度高而且均匀，起模性好，噪声低；铸件质量偏小；件尺寸偏差小，尺寸精度可达CT7~CT8比传统气动微震高压造型的级可提高2级；型板吃砂量小，利用率高；静压造型工艺的稳定特性可以保证高重复、高尺寸精度的铸件的生产，尤其是对于大批量生产的铸件而言，几乎可以达到“近净型“”水平；成型率高，型废率低，与气动微震高压造型和气冲造型相比对型砂质量要求较低；适用范围广，可生产各种形状复杂的铸件；从最小的喷嘴到最大的发动机缸体均可采用同一实砂系统生产；全线采用开放式布线% 冷却段可考虑预留冷却带+可根据生产需要及时启用，冷却时间可按工艺要求进行调整；该布线方式结构紧凑，占地面积小。
3.结语
通过对铸造设备的学习，进一步了解了铸造生产的生产水平，国内静压造型线的数量急速增加，国产静压造型线制造厂家在保证服务质量的同时也对部分静压造型线进行了创新，使国产与进口静压造型线的差距缩小，但是关键技术还远达不到国际先进水平。
要改变这种局面，需要加大对铸造装备行业的投入，确立攻关课题!设置专门的研发基金，以促进国产铸造装备的快速和有效发展。
4.参考文献
[1]胡必超KW线更新改造及HWS静压造型线的引进与应用[J]装备维修技术;2006(1);35~39
[2]王建平，王国强，杨韶华.静压造型线技术改造及应用[J]中国铸造装备与技术;2007(2);59~60
[3]樊自田.铸造设备及自动化.化学工业出版社.
致谢
本文是在白丽老师的热情关心和指导下完成的，并得到参考文献提供者的帮助和支持，在此一并感谢。