西峽內(nèi)燃機(jī)進(jìn)排氣管有限責(zé)任公司 裴云秀，董保中，趙新武

我公司專業(yè)生產(chǎn)內(nèi)燃機(jī)排氣岐管，有近三十年的生產(chǎn)歷史。特別是近幾年，隨著汽車及內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)粘土砂濕型造型的鑄件尺寸精度、幾何形狀、位置公差及表面粗糙度等提出了更高的要求，我公司鑄造生產(chǎn)的造型方式也隨著發(fā)生了很大變化，依次經(jīng)歷了手工造型、簡(jiǎn)易漏模機(jī)造型、震壓機(jī)械造型、無(wú)箱射壓脫箱造型及靜壓造型的不同生產(chǎn)階段。目前，全公司共有造型線10條，其中雙工位水平分型脫箱造型線4條，砂箱內(nèi)尺寸600mm×700mm，設(shè)計(jì)能力100型/h。下面簡(jiǎn)要談一下無(wú)箱射壓脫箱造型線的選型及在使用過(guò)程中的一些體會(huì)。

1.選型原則

水平脫箱造型線與有箱造型線相比，擁有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，模具制造相對(duì)簡(jiǎn)易，占用場(chǎng)地較小，型砂性能要求較低，動(dòng)力負(fù)荷較小，一次性投入費(fèi)用較少，效率高，以及運(yùn)行成本較低等優(yōu)點(diǎn)，因此在鑄造生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是任何造型方式都有其自身的最佳適用范圍，在選型時(shí)要考慮以下幾點(diǎn)。

（1）設(shè)備特點(diǎn) 水平脫箱造型線分垂直向下射砂和水平側(cè)面射砂兩種模式。

（2）鑄件特點(diǎn) 根據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)、尺寸大小、材質(zhì)、重量等進(jìn)行工藝分析。需特別指出的是，鑄件在分型面上凹坑太深，吊砂部分型腔的緊實(shí)度不高；或模樣太高，其背面型腔的緊實(shí)度同樣也不高，會(huì)在澆注時(shí)極易產(chǎn)生砂眼等鑄造缺陷。因?yàn)楝F(xiàn)在多數(shù)水平分型脫箱造型線采用垂直向下射砂的加砂模式，大動(dòng)力液壓擠壓、壓實(shí)，水平方向起模。這種模式?jīng)Q定了上述問(wèn)題很難避免。當(dāng)鑄件水平分型凸凹落差較大時(shí)，若采用水平側(cè)面射砂時(shí)，受模具凸起部分的阻力，會(huì)使射砂背面的型砂硬度不夠，導(dǎo)致掉砂或鑄型不完整。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)模具時(shí)要設(shè)計(jì)出射砂通道，確保型砂硬度一致。具體依據(jù)鑄件的結(jié)構(gòu)、外形尺寸、落差大小選用造型線。落差太大，砂胎凸起太高或凹入太深時(shí)不宜采用側(cè)面射砂。

（3）生產(chǎn)綱領(lǐng) 根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)要求確定生產(chǎn)綱領(lǐng)后，對(duì)鑄造生產(chǎn)任務(wù)進(jìn)行工藝分析是設(shè)備選型時(shí)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。確定一個(gè)具有代表性的鑄件對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的工藝分析。例如：每型設(shè)置鑄件的數(shù)量、使用砂芯的種類及數(shù)量，然后根據(jù)工藝分析確定所選用的水平分型脫箱造型線的下工位數(shù)量及效率。一般情況下，水平分型脫箱造型線有單工位、雙工位、四工位供選用，設(shè)計(jì)效率80～180型/h。一方面可避免因選擇的生產(chǎn)線效率低而造成生產(chǎn)能力不足，另一方面也要避免因選擇的生產(chǎn)線效率過(guò)高而使生產(chǎn)線的整個(gè)運(yùn)行成本增加。

（4）相關(guān)工部配套 以水平分型脫箱造型線為服務(wù)對(duì)象，詳細(xì)計(jì)算設(shè)計(jì)砂處理工部、熔煉工部、制芯工部等，讓造型線上每一工位均需在一定時(shí)間內(nèi)保質(zhì)、保量、有節(jié)奏地進(jìn)行，使熔煉、混砂、造型、澆注相互匹配，最大發(fā)揮設(shè)備的效能。另外，在造型線上配套澆注機(jī)，可使其效率提高20%以上。

2.使用過(guò)程注意事項(xiàng)及對(duì)策

（1）型砂性能控制 我公司的混砂設(shè)備采用高效轉(zhuǎn)子混砂機(jī)，型砂混制的各種組分均經(jīng)稱量后進(jìn)入混砂機(jī)，保證了配料的準(zhǔn)確。同時(shí)在混砂機(jī)上配型砂在線控制儀對(duì)混制的型砂進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，保證混砂機(jī)提供的型砂濕壓強(qiáng)度和緊實(shí)率符合要求。東久公司推薦型砂性能如下：濕強(qiáng)度0.12～0.14MPa，水分3.2﹪～3.5﹪，緊實(shí)率35﹪～38﹪，透氣性100以上。

在實(shí)際生產(chǎn)中，我們對(duì)混砂機(jī)出口處的型砂性能非常重視，保證滿足造型機(jī)對(duì)型砂性能的要求，但往往忽視了更為關(guān)鍵的造型機(jī)處的型砂性能，甚至不加控制，從而使我們產(chǎn)生了混砂機(jī)處檢測(cè)的型砂性能全部達(dá)到要求，而由型砂所導(dǎo)致的不合格品數(shù)量卻時(shí)常波動(dòng)的困惑。我公司采取措施如下：

①合理調(diào)整型砂含水量。針對(duì)不同的氣候特點(diǎn)，執(zhí)行不同的型砂配方。在夏、秋氣溫高時(shí)，適當(dāng)增加型砂配方中的水分，以適量補(bǔ)償型砂在生產(chǎn)線上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)因氣溫高而引起的失水。具體作法：在混砂機(jī)出砂口處型砂的緊實(shí)率與春、冬季節(jié)相比提高了1%～3%，以保證型砂配方中的含水量控制在一個(gè)合理的范圍里，保證型砂質(zhì)量。

②合理制定混砂機(jī)與造型機(jī)處型砂性能的對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)于同一個(gè)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，造型生產(chǎn)時(shí)，采用的壓實(shí)比壓等造型參數(shù)是確定的，再加上無(wú)箱射壓脫箱造型及靜壓造型設(shè)備都采用重量或容積定量加砂，相對(duì)比較準(zhǔn)確，因此在生產(chǎn)中可根據(jù)造型機(jī)生產(chǎn)出砂型高度的波動(dòng)，確定造型機(jī)處的型砂緊實(shí)率的變化，找出混砂機(jī)出口處與造型機(jī)處的型砂性能對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)時(shí)調(diào)整型砂的混制工藝。特別對(duì)于脫箱射壓造型機(jī)，效果更加明顯。

（2）水平分型脫箱造型線易錯(cuò)箱 由于水平分型脫箱造型線自身設(shè)計(jì)的原因，鑄件易產(chǎn)生錯(cuò)箱。對(duì)于新的設(shè)備而言，不考慮模具因素的情況下，產(chǎn)生錯(cuò)箱的原因如下：

①定位砂箱或模板的銷、套磨損較快，影響定位精度，應(yīng)定期檢查，及時(shí)更換。

②推型速度過(guò)快，導(dǎo)致上下型移位。上下型合箱后由造型機(jī)內(nèi)合箱工位推向輔線，通常為保證生產(chǎn)線的效率，速度較高。特別是造型線運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，輔線上運(yùn)輸小車的車輪磨損而造成小車上平面低于合箱工位時(shí)，這種錯(cuò)箱的現(xiàn)象會(huì)更嚴(yán)重。

③輔線運(yùn)輸小車的定位過(guò)于簡(jiǎn)單，個(gè)別類型的造型線上運(yùn)輸小車甚至就沒(méi)有設(shè)計(jì)定位。定位精度不高，套箱中心與砂型中心很難保證重合，直接導(dǎo)致套箱時(shí)會(huì)碰觸上型，形成上型移位，造成錯(cuò)箱。

④如果運(yùn)行小車上面的積砂不及時(shí)處理干凈，砂胎在運(yùn)行過(guò)程中受阻過(guò)大導(dǎo)致錯(cuò)型。

⑤套箱側(cè)面如果有積砂，會(huì)造成套箱與模板中心不重合而造成錯(cuò)箱。

⑥型砂在輸送過(guò)程中不少公司的傳送是敞開的，會(huì)導(dǎo)致水分蒸發(fā)量過(guò)大，型砂性能下降，特別是夏季。在傳送帶上用護(hù)罩密封，可減少水分的蒸發(fā)。

我公司在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，曲面分型鑄件的錯(cuò)箱率遠(yuǎn)小于平面分型，因此在作平面分型的工藝設(shè)計(jì)時(shí)往往人為做成曲面分型。例如：在分型平面上設(shè)計(jì)一些帶錐度的凸凹平臺(tái)，起到合箱時(shí)的定位作用，效果良好。不可否認(rèn)，模具在使用過(guò)程中由于磨損、變形等也可造成廢品率上升。

3.結(jié)語(yǔ)

依據(jù)不同產(chǎn)品的不同結(jié)構(gòu)選用不同的生產(chǎn)設(shè)備。而任何設(shè)備在使用過(guò)程中總有其不完善的地方，設(shè)計(jì)人員在工藝設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮彌補(bǔ)其不足，充分發(fā)揮設(shè)備效能。生產(chǎn)過(guò)程中可變因素太多，人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)都存在著變數(shù)，要依據(jù)不同產(chǎn)品、不同環(huán)境確定不同的工藝參數(shù)，實(shí)時(shí)更新，以確保生產(chǎn)過(guò)程穩(wěn)定。