1、铸造设备及其自动控制铸造设备及其自动控制 主讲人主讲人 孙清洲孙清洲 第三讲第三讲 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 一、造型线的组成一、造型线的组成 1、机械化造型的工作过程、机械化造型的工作过程 砂箱进入造型机砂箱进入造型机 加砂加砂 实砂实砂(造型造型)起模起模 翻箱翻箱 下芯下芯 合箱合箱 放压铁放压铁 浇注浇注 冷却冷却 落砂落砂 砂箱返回砂箱返回 2、造型生产线、造型生产线 造型机主要完成造型和起模工作，称为主机，其它工作将由手工或机造型机主要完成造型和起模工作，称为主机，其它工作将由手工或机械完成。完成除造型外的其它各工艺过程的机械，称为造型线辅
2、助机械。械完成。完成除造型外的其它各工艺过程的机械，称为造型线辅助机械。根据生产铸件的工艺要求，将造型机和辅机按照一定的工艺流程，用根据生产铸件的工艺要求，将造型机和辅机按照一定的工艺流程，用运输设备联系起来，并采用一定的控制方式所组成的机械化、自动化造型生运输设备联系起来，并采用一定的控制方式所组成的机械化、自动化造型生产体系称为造型生产线，简称造型线。产体系称为造型生产线，简称造型线。造型线及辅助机械造型线及辅助机械 造型线布置实例造型线布置实例:一对造型机组成的生产线布置图一对造型机组成的生产线布置图 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 二、生产线上的主要辅机二、生产线上的主要辅机(一一)
3、刮砂机、铣浇冒口机和扎气孔机刮砂机、铣浇冒口机和扎气孔机 1、刮砂机、刮砂机 作用：将砂箱上面的余砂刮除作用：将砂箱上面的余砂刮除 中低压造型线上，直接采用犁形刮板或平刮板刮砂。中低压造型线上，直接采用犁形刮板或平刮板刮砂。高压造型及气冲造型线上，采用砂型铣刀，用铣销的方法实现刮砂。高压造型及气冲造型线上，采用砂型铣刀，用铣销的方法实现刮砂。2、铣浇冒口机、铣浇冒口机 中、低压造型线单件大批生产时，一般将浇冒口直接在造型时造中、低压造型线单件大批生产时，一般将浇冒口直接在造型时造出。当一线交替生产几种铸件时，可采用铣销的方法形成浇冒口。出。当一线交替生产几种铸件时，可采用铣销的方法形成浇冒口。
4、高压造型及气冲造型通过铣销形成浇冒口。高压造型及气冲造型通过铣销形成浇冒口。造型线及辅助机械造型线及辅助机械 3、扎气孔机、扎气孔机 用扎气孔针或气孔钻形成气孔。用扎气孔针或气孔钻形成气孔。对于中低压造型可用扎气孔的方式，对于高压造型或细而深的气孔用对于中低压造型可用扎气孔的方式，对于高压造型或细而深的气孔用钻孔更有利。钻孔更有利。(二二)翻箱机翻箱机 作用：对造好的铸型翻转作用：对造好的铸型翻转180 要求：定位可靠，翻转平稳要求：定位可靠，翻转平稳 砂箱定位：气缸驱动定位销砂箱定位：气缸驱动定位销 砂箱回转：气液阻尼缸砂箱回转：气液阻尼缸 回转角度：行程限位块回转角度：行程限位块 特点：特
5、点：定位销定位；气液阻尼缸驱动；限位块限位并进一步缓冲定位销定位；气液阻尼缸驱动；限位块限位并进一步缓冲 造型线造型线 及辅助机械及辅助机械(三三)落箱机落箱机 作用：把造好的铸型或作用：把造好的铸型或 合箱后的铸型放合箱后的铸型放到铸型输送机上。到铸型输送机上。要求：动作平稳、定位准确要求：动作平稳、定位准确 分类：上抓式、下托式分类：上抓式、下托式 1、上抓式、上抓式 抓取：采用开合式简易机械手抓取：采用开合式简易机械手 升降：气缸或气压油缸升降：气缸或气压油缸 特点：无需较深的地坑，对设备的刚度特点：无需较深的地坑，对设备的刚度要求低要求低 造型线造型线 及辅助机械及辅助机械 2、下托式
6、落箱机、下托式落箱机 接箱：开合式辊道接箱：开合式辊道 举升：气缸举升：气缸 特点：需要有较深的特点：需要有较深的地坑并对举升缸地坑并对举升缸及举升杆等有着及举升杆等有着较高的刚度要求。较高的刚度要求。造型线及辅助机械造型线及辅助机械(四四)合箱机合箱机 作用：作用：将造好的上箱和下好芯的下箱合箱将造好的上箱和下好芯的下箱合箱 要求：要求：定位准确，工作平稳定位准确，工作平稳 分类：分类：动态合箱、静态合箱动态合箱、静态合箱 静态合箱的静态合箱的 特征：在合箱时铸型没有水平方向的运动特征：在合箱时铸型没有水平方向的运动 动态合箱机特征：上、下箱在水平运动中进行合箱，动态合动态合箱机特征：上、下
7、箱在水平运动中进行合箱，动态合箱和静态合箱相比，增加了上、下箱同步运动装置，其余工作原箱和静态合箱相比，增加了上、下箱同步运动装置，其余工作原理和静态合箱相同。理和静态合箱相同。造型线造型线 及辅助机械及辅助机械 上抓式合型机上抓式合型机 1、合型缸、合型缸 2、上横梁、上横梁 12、立柱、立柱 13、上型辊道、上型辊道 3、边辊道开合缸、边辊道开合缸 14、合型销、合型销 15、插销缸、插销缸 4、滑动梁、滑动梁 5、限位器、限位器 6、支架、支架 7、底座、底座 8、销轴、销轴 9、钢球、钢球 10、下辊道、下辊道 11、止回爪、止回爪 为保证合箱质量：为保证合箱质量：采用合箱销；浮采用合
8、箱销；浮动式下辊道架；动式下辊道架；气压油缸或油缸气压油缸或油缸驱动合箱驱动合箱 造型线及辅助机械造型线及辅助机械(五五)下芯设备下芯设备 特点：型芯需和生产线一同制造，多用于湿芯或快速硬特点：型芯需和生产线一同制造，多用于湿芯或快速硬 化的砂芯化的砂芯 1.铰支座铰支座 2.移动缸移动缸 3.加压铁机械加压铁机械手手 4.移动小车移动小车 5.提升缸提升缸 6.压铁压铁 7.铸型铸型 8.机架机架 9.卸压铁机械卸压铁机械手手 10.回送压铁回送压铁辊道辊道 (六六)放压铁机放压铁机 作用：在铸型上取放压铁。作用：在铸型上取放压铁。简易机械手、提升缸和移动气缸配合实现压铁的取放简易机械手、提
9、升缸和移动气缸配合实现压铁的取放 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 其它压箱方法：其它压箱方法：1)依靠铸型自依靠铸型自重重 2)浇注时用气浇注时用气缸附加压缸附加压紧紧 3)带卡紧机构带卡紧机构的砂箱的砂箱 造型线及辅助机械造型线及辅助机械(七七)捅箱机捅箱机 作用：将冷却后的铸型从上向下从砂箱中捅出作用：将冷却后的铸型从上向下从砂箱中捅出 推箱缸推箱缸(气缸气缸)：将铸型推入捅箱机；：将铸型推入捅箱机；捅箱时的定位：机械式连杆定位捅箱时的定位：机械式连杆定位 捅箱机构：气缸捅箱机构：气缸 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 造型线及辅助机械造型线及辅助机械(八八)铸型顶出机铸型顶出机 作用：
10、作用：将经初步冷却将经初步冷却的铸型从下向的铸型从下向上从砂箱中顶上从砂箱中顶出。出。推型缸：气推型缸：气缸；顶箱缸：缸；顶箱缸：气缸；夹紧机气缸；夹紧机构：气缸夹紧，构：气缸夹紧，气压油缓冲气压油缓冲 造型线造型线 及辅助机械及辅助机械(九九)分箱机分箱机 作用：将捅箱或顶箱作用：将捅箱或顶箱后的空砂箱的上、后的空砂箱的上、下箱分开下箱分开 分类：上抓式分类：上抓式(类似类似于上抓式落箱机于上抓式落箱机)、举升式举升式 举升式分箱机：举升式分箱机：造型线及辅助机械造型线及辅助机械 三、铸型输送机三、铸型输送机 造型生产线中将造型、下芯、合箱、浇铸、冷却等主要工序连造型生产线中将造型、下芯、合
11、箱、浇铸、冷却等主要工序连接起来的主要运输设备接起来的主要运输设备 分类：分类：按运动特征分：连续式、脉动式按运动特征分：连续式、脉动式(步移式步移式)、间歇式、间歇式 按布置形式分：封闭式、开放式、转台式按布置形式分：封闭式、开放式、转台式(一一)连续式铸型输送机连续式铸型输送机 连续式铸型输送机的组成连续式铸型输送机的组成 连连续续式式铸铸型型输输送送机机总总图图 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 连续式铸型输送机总图连续式铸型输送机总图 1.输送小车输送小车 2.传动装置传动装置 3.张紧装置张紧装置 4.轨道系统轨道系统 5.链轮链轮 6.驱动链条驱动链条 7.推块推块 8.导输导输
12、9.牵引链条牵引链条 10.车面车面 11.车体车体 12.走动轮走动轮 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 1、输送小车：、输送小车：输送机的承载部分输送机的承载部分 分类：分类：两轮式、四轮式两轮式、四轮式 手工或吊车搬运砂箱时，小车台面尺寸应大于砂箱尺寸手工或吊车搬运砂箱时，小车台面尺寸应大于砂箱尺寸100150mm，当为自动生产线时，台面尺寸略大于砂箱尺寸即可。，当为自动生产线时，台面尺寸略大于砂箱尺寸即可。双输小车双输小车 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 二轮小车二轮小车 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 四轮小车四
13、轮小车 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 2、牵引装置、牵引装置 全部铸型输送小车由牵引链牵引并导向，全部铸型输送小车由牵引链牵引并导向，3、轨道系统、轨道系统 走轮轨道：承载铸型输送小车的载荷。走轮轨道：承载铸型输送小车的载荷。导轮轨道：导向导轮轨道：导向 轨道的张紧：在牵引链张力较小的一端的圆弧段。轨道的张紧：在牵引链张力较小的一端的圆弧段。圆弧段走轮轨道和导轮轨道不同心，走轮轨道的圆弧段走轮轨道和导轮轨道不同心，走轮轨道的应根据导轮中心加以调整。应根据导轮中心加以调整。造型线及辅助机械造型线及辅助机械?区分小车轨道区分小车轨道和导向轨道和导向轨道?轨道的张紧：轨道的张紧：在牵引链张力较在
14、牵引链张力较小的一端的圆弧小的一端的圆弧段段 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 1.轨枕轨枕 2.滑槽底座滑槽底座 3.张紧螺杆张紧螺杆 4.调整块调整块 5.走轮走轮 6.导轮轨道导轮轨道 4、驱动装置、驱动装置 为减小对内导向轨道的磨损常设在转弯前的为减小对内导向轨道的磨损常设在转弯前的56节小车节小车 驱动：双速电机、无级变速器驱动：双速电机、无级变速器 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 铸型输送机的组成铸型输送机的组成 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 造型线布置的几何形式造型线布置的几何形式 造型线及辅助机械造型线及辅助机械(二二)步移式铸型输送机步移式铸型输送机 除驱动装置外，其余
15、均和连续式铸除驱动装置外，其余均和连续式铸型输送机相同型输送机相同 步移式铸型输送机工作原理步移式铸型输送机工作原理 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 步移式铸型输送步移式铸型输送机的轨道及小车机的轨道及小车断面图断面图 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 步移式输送机驱动装置步移式输送机驱动装置 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 四、四、辊辊式式输输送送机机 长辊道长辊道 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 四、造型生产线的布置原则及类型四、造型生产线的布置原则及类型 造型生产线是根据铸件生产的工艺要求，按一定的工艺流造型生产线是根据铸件生产的工艺要求，按一定的工艺流程，将选定的造型机以及相应的
16、辅机用适宜的运输设备联系起来程，将选定的造型机以及相应的辅机用适宜的运输设备联系起来而组成的造型系统。而组成的造型系统。（一）影响造型生产线布置的因素（一）影响造型生产线布置的因素 1.铸件的种类、特点及有关要求；铸件的种类、特点及有关要求；2.造型工艺：造型工艺是影响造型线布置的主要因素；造型工艺：造型工艺是影响造型线布置的主要因素；3.造型机的类型、规格和性能是影响造型线布置的决定性因素；造型机的类型、规格和性能是影响造型线布置的决定性因素；4.生产线的运行方式；生产线的运行方式；5.辅机的结构形式、性能和配套方式，也可以反过来影响生产线的辅机的结构形式、性能和配套方式，也可以反过来影响生
17、产线的形式和布置；形式和布置；6.自动控制的方式以及发信装置也会影响造型线局部的结构及线的自动控制的方式以及发信装置也会影响造型线局部的结构及线的布置布置 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 7.厂房的结构厂房的结构（二）造型生产线布置的原则（二）造型生产线布置的原则 1.处理好生产实际需要和造型线先进性的关系；处理好生产实际需要和造型线先进性的关系；2.造型线所采用的工艺必须是经过试验验证，切实可行的；造型线所采用的工艺必须是经过试验验证，切实可行的；3.生产线应满足生产钢领的要求；生产线应满足生产钢领的要求；4.注意解决造型生产过程中各工序的平衡；注意解决造型生产过程中各工序的平衡；5.造型
18、线的控制宜采用分散控制和集中控制相结合的控制方式；造型线的控制宜采用分散控制和集中控制相结合的控制方式；6.在满足铸造工艺要求的前提下，应力求布线简单、通畅，占在满足铸造工艺要求的前提下，应力求布线简单、通畅，占用车间面积少；用车间面积少；7.尽量减少辅机的数量；尽量减少辅机的数量；8.生产线使用的动力种类要少。生产线使用的动力种类要少。造型线及辅助机械造型线及辅助机械（三）造型生产线布置的几种类型（三）造型生产线布置的几种类型 简单机械化生产线：简单机械化生产线：采用造型机造型，铸型采用铸型输送机输送；采用造型机造型，铸型采用铸型输送机输送；机械化生产线：机械化生产线：在简单机械化线的基础上
19、，主要辅助工作由机械完成；在简单机械化线的基础上，主要辅助工作由机械完成；半自动化生产线：半自动化生产线：线上除浇注、下芯工作外全部由机械完成；线上除浇注、下芯工作外全部由机械完成；自动化造型生产线：自动化造型生产线：造型线上的全部工作由各种设备自动完成，人只是起监造型线上的全部工作由各种设备自动完成，人只是起监视和调整设备的作用。视和调整设备的作用。1.简单机械化和机械化造型生产线简单机械化和机械化造型生产线（1）用连续式铸型输送机组成的造型生产线）用连续式铸型输送机组成的造型生产线 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 造型机成组布置的生产线造型机成组布置的生产线 造型线及辅助机械造型线及辅助
20、机械 造型机成对布置的生线造型机成对布置的生线 1.铸型输送机铸型输送机 2.下芯及合型辊道下芯及合型辊道 3.下箱造型机下箱造型机 4.下箱造型机下箱造型机 5、6.气吊气吊 7.回箱辊道回箱辊道 8.落砂栅落砂栅 用辊式输送机组成的生产线用辊式输送机组成的生产线 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 2.半自动化造型线半自动化造型线 1）半自动造型生产线布置的类型）半自动造型生产线布置的类型（1）造型机的台数：）造型机的台数：一般一条造型线上有一对造型机，当铸型一般一条造型线上有一对造型机，当铸型较大且产量要求不是很高时，也可以一条造型线只选一台造较大且产量要求不是很高时，也可以一条造型线只选
21、一台造型机；型机；（2）封闭式或开放式：）封闭式或开放式：封闭式布置铸型的转运较少，辅机的类型少；封闭式布置铸型的转运较少，辅机的类型少；开放式布置各工序之间可形成柔性联结，布置比较灵活。开放式布置各工序之间可形成柔性联结，布置比较灵活。（3）串联与并联）串联与并联 A.串联式布线：造好的上型从造型机到合箱机之间的运行方向，串联式布线：造好的上型从造型机到合箱机之间的运行方向，与造型段或下芯段的铸型输送机小车运行方向平行或重迭。与造型段或下芯段的铸型输送机小车运行方向平行或重迭。造型线及辅助机械造型线及辅助机械 串联布线的特点：串联布线的特点：串联布线适用于占地狭长的场合，多采用连续式铸型输送
22、机，可以动态合箱，串联布线适用于占地狭长的场合，多采用连续式铸型输送机，可以动态合箱，也可以在合型边辊道或合型机上实现静态合箱。也可以在合型边辊道或合型机上实现静态合箱。造型线及辅助机械造型线及辅助机械 并联布线：并联布线：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的角度的运行方向垂直或成一定的角度 并联布线的特点：并联布线的特点：适用于车间跨度较大，占地面积大而宽的场合，输送机可采用连适用于车间跨度较大，占地面积大而宽的场合，输送机可采用连续式或脉动式，无论采用何种形式，下芯合箱均可在静止
23、状态下进行续式或脉动式，无论采用何种形式，下芯合箱均可在静止状态下进行 造型线及辅助机械造型线及辅助机械（四）造型线布置实例（四）造型线布置实例 1.有箱射压造型线有箱射压造型线 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 多触头高压造型线多触头高压造型线 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 造型线及辅助机械造型线及辅助机械 思思 考考 题题?画出三种造型线辅机常用辊道开合机画出三种造型线辅机常用辊道开合机构的机构运动简图并说明其工作原理。构的机构运动简图并说明其工作原理。说明造型线常用辅机的种类及作用。说明造型线常用辅机的种类及作用。第七讲内容小结第七讲内容小结?造型线、主机、辅助机械造型线、主机、辅助机械 造型线辅机：翻箱机、落箱机、合箱机、分箱机、捅造型线辅机：翻箱机、落箱机、合箱机、分箱机、捅箱机、箱机、铸型输送机：连续式、脉动式、间歇式、走轮轨道、铸型输送机：连续式、脉动式、间歇式、走轮轨道、?导轮轨道导轮轨道?辊式输送机辊式输送机 鳞板输送机鳞板输送机 造型线的布置形式造型线的布置形式
