国内外铸造设备的发展趋势.doc

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1、国内外铸造设备的发展趋势Thedevelopmenttrendofcastingequipmentathomeandabroad亠I—一、刖盲我国的铸件年产量现己位居世界第一0但是我国所生产的铸件总体上讲在质量上与工业发达国家相比还存在相当的差距。其主要原因之一就是我国铸造行业的机械化、白动化、信息化水平低，所采用的技术装备落后.与工业发达国家相比，我国铸造装备制造行业也存在巨人養距。其突出的弱点是研发能力差，缺乏创新性，迄今仍基本上靠测绘样机或凭经验进行类比设计。这种状态对我国铸造行业的技术改造和技术进步，逐步实现现代化□•经产生相当大的

2、制约作用。我们需要加紧工作，努力改变这种落后状况。本文仅从造型设备，砂处理设备，浇注设备，机器人应用等方而来简述铸造设备的某些发展趋势。二、造型设备垂直分型无箱射压造型机的设计构思是上世纪五十年代由时任丹麦科技人学教授的V.A.Jeppesen提出的。他在实验室内进行了大量的试验研究，特别是对湿型粘土砂的射砂过程进行了深入的研究。随厉他研制成一台样机，并于1957年利用这台样机在丹麦的两家铸造厂屮进行生产性实验。1959年Jeppesen教授获得了垂直分型无箱射乐造型机的专利。1961年丹麦工业辛迪加（即D1SA）购买了上述专利，并由6名工

3、程师组成的技术团队在其基础上开发了第一台生产用的造型机。后者于1962年夏展出于徳国杜塞尔多夫的世界铸造博览会（即GTFA）±01964年初首台生产率为240型/小时的垂直分型无箱射压造型机（即DISAMATIC）发送到用户丹麦一铸铁厂并投产。目前，世界各国共约有超过1000家铸造厂采用这种造型方法生产铸件。近年來国外有的铸造设备制造厂推出了经过改进的侧吹水平分型无箱吹压造型机。这种造型机在造型时，即吹砂及高压压实时，是将型板及造型室旋转90。使其处于垂直状态下进行的。然后使它们转冋到水平位置，进行起模、下芯、合箱、顶出造型室等等。日本新东

4、工业珠式会社所生产的水平分型无箱射压造型机采用0.IMPa的低射砂乐力，同时开发了“压力控制”方法來控制造型室的排气，这样使型砂能充填到模样上的小吊砂内（图1）0所谓“压力控制”就是在射砂开始阶段将造型室侧壁上的排气塞堵死，使空气/砂流流向模样上的小吊砂（其底部有排气塞）内。随后再开启造型室侧壁上的排气塞，使型砂能将報个造型室充填满。该公司在上世纪80年代推出气流一高压压实造型机即“静乐造型机”的基础上，于上世纪末乂开发出低压射砂——双而压实造型（即ACE造型机）如图2所示。三、型砂处理设备对湿型粘土砂的控制包含以下两方面的内容：（1）获得

5、优化的型砂性能；（2）维持优化的性能。为实现前者，要选择各种有效的型砂测试仪器，以便对型砂性能进行经常和有效的监控。为实现后者，要采用预防性控制方來保持型砂系统的总量平衡。由于计算机技术的迅速发展，使得在铸造厂屮实施预防性型砂质量控制方法得到推广应用C°图38为清华人学所开发的一套砂处理质量管理系统的硬件组成示意图，砂处理质量管理系统的核心是其软（图3b）o其屮的物料补加模块就是按照预防性控制方法，综合考虑铁砂比、型砂屮物料烧损、旧芯砂混入、除尘等影响因素，所建立的各种物料的补加量。片者可根据实吋性能检测结果即有关的生产统计数据进行及时的修

6、正。图4所示为徳国Eirich公司为砂处理工部提供的成套设备示意图。它包括混砂机和定量装置，还有型砂性能在线控制装直和有关的型砂质量控制软件。仃印机通讯接口卡砂处理嫁合质■背u系统的帳件姐成a）通讯樓口卡砂处理系统現场设各砂处理综合质量管理系统软件框图b）ADOITIVES$r-MDiSWCOffifCTiCKPRCK：7~T?DAUTCMITICaRRCCT心(KIIKTUM19€A«StIOCfMCur/CIMIMIYcaMfssivtsnocMflIOISIIMCO9KCTKNE•WFEKMXSTRAlOfTIK8/C-LIMIT

7、VMKS；图4四、自动浇注设备铸型的浇铸是铸造生产屮劳动强度人、工作环境差，同吋对铸件质量具有重人影响。浇现代化的白动浇注机的控制主要有下述两人类。1.采用视频摄像技术的控制系统浇注工浇注一个铸型时，他的眼睛看着浇口杯而他的手开始倾转浇包。他观察着铁水浇到浇口杯的同时在头脑屮不停地考虑着铁水浇注速率和浇口杯屮的液而高度。当液而到达要求的高度时他即停止浇注。浇注工的手、眼睛和大脑--起构成了一个基本的闭环H适应控制系统。在生产率低的铸造厂中人工浇注可以解决问题。但是在现代化的生产率很高的情况下这种传统的工人浇注法就无法适从了。视频摄像控制就是

8、设计来再现浇注工的眼手协调的一•种系统。浇注工的眼睛为一摄像机所取代，他的思考过程为一台计算机及一•套复杂的软件包所取代，而他的手则为一伺服驱动机构所取代。视频摄像控制提供了-个