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那年上KW靜壓線,不適合的參數、不匹配的工藝都改了
發布時間:
2014-11-07 00:00
來源:
**廠103線設備役齡過長,精度下降和技術狀態劣化,且裝備技術和造型工藝技術落后,使造出來的鑄型質量每況愈下;而另一方面,隨著發動機鑄件向技術含量高的輕、轎、重型發動機鑄件拓展,對鑄型的質量水平要求越來越高;而且隨著產品品種的拓寬,造型線的技術規格(如砂箱內腔尺寸)已無法滿足一些產品(如大馬力柴油機缸體)的生產要求。因此,為適應生產發展的需要和有效提升**廠的市場竟爭力,對該造型線進行更新改造就顯得十分必要。
103線更新改造項目于09年立項,是2010年重點技改項目之一,它在拆除原有國產103氣沖造型線的基礎上,重新建設KW造型線的基礎和配套設施,經多方論證,公司于2010年初從德國引進KW造型線,經過半年多的安裝和調試于2010年8月份投入試運行。
1、 靜壓造型工藝
靜壓造型工藝是指氣流預緊實加壓實的造型工藝,適合于復雜鑄件的生產。根據砂型的緊實難度可選擇只進行高壓壓實或氣流預緊實AIR-PRESSplus 2000,加隨后的高壓壓實。
1.1工藝過程
造型工藝過程參見下圖。
所用造型機機型是下部帶有舉升機構的造型機,定量砂斗和多觸頭壓頭交替地運行到舉升機構上方,模板通過旋轉換位機構進出造型工位。舉升機構一次舉升后,定量砂斗向砂箱和余砂框內填加型砂,而后砂斗和壓頭換位,接著舉升工作臺再次上升并增壓,實現密封。此后,氣流預緊實閥快速打開,壓縮空氣流過型砂和模板上的排氣塞,排放到空氣中。在此過程中,型砂也流動起來,流向模板深凹處等難以充填和難以緊實的部位,填滿加砂時出現的空穴;向下流動的型砂碰到模板表面而被預緊實。預緊實后,在模板附近的砂型緊實度最高。對于沒有必要采用氣流預緊實的產品,則取消此過程。氣流預緊實后或舉升工作臺再次上升并增壓后(不需要氣流預緊實時),主動式多觸頭壓頭緊實砂型。最后,舉升機構下降起模,設備回到初始狀態,待新砂箱進入后,再造另一砂型。
1.2氣流預緊實工藝參數
為了達到理想的預緊實效果,模板深凹處、模板外邊緣和其他必要位置設置了排氣塞。空氣壓力、氣流預緊實閥的開通時間、氣流預緊實時間都是可以預選的。
氣流預緊實工藝要求儲氣罐內壓縮空氣壓力為0.5~0.6Mpa。氣流預緊實閥的開通時間KW公司在設計時已經考慮,在液壓系統設計上保證氣流預緊實工藝要求的快速開通時間。KW公司設定的開通時間使氣流室的升壓速率達到10~12 Mpa/s,早期靜壓造型的升壓速率為3~5Mpa/s。氣流預緊實時間由用戶設定,預緊實時間太短達不到緊實效果,太長沒有必要。一般為0.4s。到設定時間后,氣流預緊實閥關閉,關閉后經一段供排氣塞排氣時間,再啟動氣流室余氣排氣。氣流預緊實最小的排氣面積為模板總面積的1.5%~1.7%。排氣塞既具有排氣功能,又具有進氣功能,除可以增加砂型緊實度外,還可以避免起模時造成真空,避免壞型。
1.3多觸頭高壓壓實
采用主動式多觸頭壓頭按給定壓力壓實。壓頭壓力范圍是60~160 N/cm2。多觸頭壓頭被分成3個壓力區(周邊區和兩個內部區),根據模板布置,三個壓力區的壓力可以單獨調整,以獲得優良的砂型緊實效果。壓力分區見下圖:
1.4型砂加入
加砂斗加砂稱量過程可以實現自動補償。加砂斗的每一個百葉窗門都由獨立的油缸控制開閉。可以根據模板不同區域的用砂量不同確定百葉窗門的開啟順序,作為造型參數。砂斗內設松砂裝置,在往砂箱內加砂的過程中,砂斗內形成松砂氣流,增加了型砂的流動性,有利于氣流預緊實。
2、生產應用
2.1不斷摸索,完善造型參數
靜壓造型是當今世界最先進的濕砂造型技術之一,具有緊實型砂能力強,可生產復雜鑄件,鑄件尺寸精度高、表面粗糙度好,模板利用率高,勞動條件好等優越性。為了快速適應新設備,生產出高品質鑄件,我們在生產中根據工藝要求不斷摸索,完善加砂量、壓頭壓力等造型參數。例如L28機體,我們根據技術部門提供的硬度要求,不斷調整造型參數,直到滿足要求。
硬度單位:C型; 表示平面;表示側面(距分型面20mm處)
目前,KW線已完成L12機體、L28/32機體、EH36機體、485機體、490機體、4L68機體、愛科機體、愛科油底殼、小松芯軸、廣汽日野制動鼓、恒立端蓋等20幾種鑄件的生產工作。
2.2噴涂料控制
生產機體時,為了防止鑄件粘砂,下箱采用全噴醇基涂料工藝,上箱因溫度相對較低而采用局部噴涂工藝。最近生產的機體陸續出現幾件具有不規則孔洞、類似于砂孔的廢品。經過分析大家一致認為是砂眼,采取的措施是控制制芯操作質量。不料,隨后幾天,該類廢品越來越多,孔洞范圍分布也越來越廣,孔洞的特征看起來很像是型砂造戒的,極不規則且不光滑。一般認為該缺陷是由于機體
外型下芯時,因砂芯方芯頭超砂造成型砂散落在橫澆道內,在澆注過程中由內澆道沖入型腔造成的砂眼。仔細觀察分析,該缺陷由型砂引起的可能性并不存在,主要理由是:①型砂是濕砂,不應該會浮起來出現在砂芯位置上。以平日分型面的垮砂廢品為例,造成的型砂砂眼總是出現在鑄件底面;②橫澆道具有很強的擋渣功能,即使型砂掉人橫澆道內也未必能沖人型腔。為了驗證,我們將型砂撒人一箱機體橫澆道內,澆注結果該鑄件內外腔表面質量相當光滑,連一個明顯砂孔痕跡都沒有出現,完全是一件合格品。在造型線現場通過仔細觀察后發現:下型噴的醇基涂料較平時均有不同程度的增厚現象。
車間造型使用的是醇基涂料,由于對操作未作強制要求,操作者多憑經驗操作,隨意性較強。其特點是滲透性較強而強度很低,用手撫摸時便會使手上粘滿了黑色的涂料灰粉。會不會是因為噴涂太厚、涂料強度低而使涂料漂浮造成了該類廢品呢?為了驗證,采取了下列控制噴涂措施:
①嚴格控制噴涂厚度,規范了操作者噴涂的具體操作方法,由原來噴1~2個來回規定為只噴1個來回;②精確配置涂料,每次使用前攪拌均勻,測涂料性能指標,確保使用涂料的合格。通過采取上述措施,鑄件夾涂料灰的廢品很快就徹底消除了。
2.3重視日常維護保養工作
自動造型線是成套設備,系統復雜,連鎖性強,每完成一個節拍,造型線幾十臺設備要完成幾百個動作,眾多的液、氣壓元件、電器元件都要正確無誤地動作,對設備的完好性、可靠性提出了很高的要求。以靜壓造型機為例,其多個控制環節是由電伺服和液壓伺服控制,一旦出現設備故障,處理的技術難度大,既浪費時間又浪費資金,這一點在設備調試階段就顯現了出來。
要提高設備的完好性、可靠性,降低設備故障必須從源頭抓起,堵住了源頭就避免了設備出故障以后的大麻煩。這個堵住源頭的工作就是日常維護保養工作。
2.4加強培訓
提高生產工人的操作水平 由于生產工人年紀輕的多,現場生產經驗少,同時面對的又是進口設備,技術培訓難度隨之加大。為盡快提高員工的技能素質,根據自動化生產線及崗位操作的要求,針對每一個成員的崗位特點,制定了詳細的教育培訓計劃,班組采用“以老帶新”、“以新幫老”相結合,在現場由工作時間長、經驗豐富的同志帶領新來的同志;同時,班組請專業技術人員利用業余時間進行講課,結合工作實際,和生產工人進行互動。另一方面注重加強安全教育培訓,針對鑄造生產危險性的特點,堅持以人為本,以現場為陣地,以管理為重點,注意引導生產工人從思想上,從行為上提高控制不安全因素能力,通過多種手段提高成員的技能水平和安全意識。如操作崗位,增加安全踏板,既保證了操作的方便性,又減少安全隱患;增加一臺澆注專用行車;增加人工澆注平臺;增加吊砂芯專用鏈條;增加澆包包蓋放置裝置等。
2.5為造型線創造好的外部生產條件
鑄造生產是個復雜的系統工程,造型工序是核心,與之相配套的有熔煉、制芯、砂處理、清理等四大工序,只有各配套工序充分保障造型自動線的運行,造型自動線才能形成生產能力。
為了保障造型自動線的開動率,鑄造廠增添一套制芯中心來緩解制芯瓶頸壓力;原有的砂處理系統先期改造,把砂處理能力從原100噸/小時提高到180噸/小時,能夠較好地滿足靜壓線的需要,降低了廢型率。同時新增澆注鏟車專門用來鏟鐵水上線,使這些因素對造型線的影響時間大幅度減少。
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