河南全自動水平無箱造型機(jī)

1．優(yōu)先采用砂型鑄造    
  據(jù)統(tǒng)計，我國或是上，在全部鑄件產(chǎn)量中，60～70％的鑄件是用砂型生產(chǎn)的，而且其中70％左右是用粘土砂型生產(chǎn)的。主要原因是砂型鑄造較之其它鑄造方法成本低、生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)周期短。所以象汽車的發(fā)動機(jī)氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件都是用粘土濕型砂工藝生產(chǎn)的。當(dāng)濕型不能滿足要求時再考慮使用粘土砂表干砂型、干砂型或其它砂型。粘土濕型砂鑄造的鑄件重量可從幾公斤直到幾十公斤，而粘土干型生產(chǎn)的鑄件可重達(dá)幾十噸。

    一般來講，對于中、大型鑄件采用鑄造造型機(jī)，鑄鐵件可以用樹脂自硬砂型、鑄鋼件可以用水玻璃砂型來生產(chǎn)，可以獲得尺寸精確、表面光潔的鑄件，但成本較高。    當(dāng)然，砂型鑄造生產(chǎn)的鑄件精度、表面光潔度、材質(zhì)的密度和金相組織、機(jī)械性能等方面往往較差，所以當(dāng)鑄件的這些性能要求更高時，應(yīng)該采用其它鑄造方法，例如熔模（失臘）鑄造、壓鑄、低壓鑄造等等。

2．鑄造方法應(yīng)和生產(chǎn)批量相適應(yīng)    
  例如砂型鑄造，大量生產(chǎn)的工廠應(yīng)創(chuàng)造條件采用技術(shù)*的造型、造芯方法。老式的震擊式或震壓式造型機(jī)生產(chǎn)線生產(chǎn)率不夠高，工人勞動強(qiáng)度大，噪聲大，不適應(yīng)大量生產(chǎn)的要求，應(yīng)逐步加以改造。對于小型鑄件，可以采用水平分型或垂直分型的無箱高壓造型機(jī)生產(chǎn)線、實型造型生產(chǎn)效率又高，占地面積也少；對于中件可選用各種有箱高壓造型機(jī)生產(chǎn)線、氣沖造型線，以適應(yīng)快速、高精度造型生產(chǎn)線的要求，造芯方法可選用：冷芯盒、熱芯盒、殼芯等高效制芯方法。 中等批量的大型鑄件可以考慮應(yīng)用樹脂自硬砂造型和造芯。

    單件小批生產(chǎn)的重型鑄件，手工造型仍是重要的方法，手工造型能適應(yīng)各種復(fù)雜的要求比較靈活，不要求很多工藝裝備。可以應(yīng)用水玻璃砂型、VRH法水玻璃砂型、有機(jī)酯水玻璃自硬砂型、粘土干型、樹脂自硬砂型及水泥砂型等；對于單件生產(chǎn)的重型鑄件，采用地坑造型法成本低，投產(chǎn)快。批量生產(chǎn)或*生產(chǎn)的定型產(chǎn)品采用多箱造型、劈箱造型法比較適宜，雖然模具、砂箱等開始投資高，但可從節(jié)約造型工時、提高產(chǎn)品質(zhì)量方面得到補(bǔ)償。

   低壓鑄造、壓鑄、離心鑄造等鑄造方法，因設(shè)備和模具的價格昂貴，所以只適合批量生產(chǎn)。 

3．造型方法應(yīng)適合工廠條件    
  例如同樣是生產(chǎn)大型機(jī)床床身等鑄件,一般采用組芯造型法，不制作模樣和砂箱，在地坑中組芯；而另外的工廠則采用砂箱造型法，制作模樣。不同的企業(yè)生產(chǎn)條件（包括設(shè)備、場地、員工素質(zhì)等）、生產(chǎn)習(xí)慣、所積累的經(jīng)驗各不一樣，應(yīng)該根據(jù)這些條件考慮適合做什么產(chǎn)品和不適合（或不能）做什么產(chǎn)品。 

4．要兼顧鑄件的精度要求和成本    
  各種鑄造方法所獲得的鑄件精度不同，初投資和生產(chǎn)率也不*，終的經(jīng)濟(jì)效益也有差異。因此，要做到多、快、好、省，就應(yīng)當(dāng)兼顧到各個方面。應(yīng)對所選用的鑄造方法進(jìn)行初步的成本估算，以確定經(jīng)濟(jì)效益高又能保證鑄件要求的鑄造方法。

河南全自動水平無箱造型機(jī)

    隨著我國資源與環(huán)境壓力的日益增大，政fu部門提出了“實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”與“要確保實現(xiàn)十一五規(guī)劃中確定的能耗降低20%、主要污染物排放總量減少10%”的目標(biāo)。在我國，鑄造在機(jī)械制造業(yè)中占有十分重要的地位，鑄件產(chǎn)量已連續(xù)6年位居世界*，鑄造企業(yè)已超過27000多家，其中除少數(shù)大型企業(yè)鑄造技術(shù)*、生產(chǎn)設(shè)備精良、環(huán)保措施基本到位外，大多鑄造企業(yè)依舊制造技術(shù)落后、生產(chǎn)設(shè)備陳舊、環(huán)保問題未提到工作日程上來。

    我國鑄造行業(yè)面臨環(huán)境保護(hù)的嚴(yán)重困擾。據(jù)報道，我國采用手工造型為主的鑄造廠占80%~95%，沖天爐配備有效環(huán)保設(shè)施的不到總數(shù)的5%，工廠現(xiàn)場環(huán)境惡劣、勞動作業(yè)條件差、制造技術(shù)落后、粗放式生產(chǎn)鑄造企業(yè)占80%以上。從鑄造產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來看，企業(yè)既有從屬于主機(jī)生產(chǎn)廠的鑄造分場或車間，也有專業(yè)鑄造廠，還有大量的鄉(xiāng)鎮(zhèn)鑄造廠。就生產(chǎn)水平和規(guī)模來看，既有機(jī)械化程度高、工藝*、年產(chǎn)數(shù)萬噸鑄件的大型鑄造廠，也有設(shè)備簡陋、手工操作、工藝落后、年產(chǎn)百余噸鑄件的小型鑄造廠。近幾年，由于受能源、環(huán)境因素和勞動力價格的影響，西方發(fā)達(dá)工業(yè)國家的鑄件產(chǎn)量減少，逐漸轉(zhuǎn)向發(fā)展中國家采購一般鑄件，但同時又向發(fā)展中國家出口技術(shù)含量高、高附加值的優(yōu)質(zhì)鑄件。當(dāng)前，世界經(jīng)濟(jì)化進(jìn)程的加速為我國鑄造業(yè)的發(fā)展提供了機(jī)遇，又提供了挑戰(zhàn)。和國內(nèi)市場對我國鑄件的需求呈持續(xù)增長的發(fā)展態(tài)勢。

     結(jié)合我國現(xiàn)有鑄造技術(shù)水平與存在的主要問題，從以下幾個方面初步探討實現(xiàn)“綠色環(huán)保鑄造”的有效途徑：

1）  編制鑄造行業(yè)的綠色制造標(biāo)準(zhǔn)鑄造行業(yè)產(chǎn)品設(shè)計理論和方法、材料應(yīng)用技術(shù)、制造工藝與裝備技術(shù)、測試技術(shù)、自動化技術(shù)等基礎(chǔ)技術(shù)，是鑄造行業(yè)賴以生存和發(fā)展的相互關(guān)聯(lián)、相互影響、*的基礎(chǔ)技術(shù)組成部分。：①進(jìn)行綠色鑄件及鑄造工藝設(shè)計，保證鑄件產(chǎn)品及鑄造生產(chǎn)過程的“先天綠色質(zhì)量”，在源頭確保鑄件全壽命周期環(huán)境屬性的優(yōu)化；②考慮直接消耗能源、資源并排放污染物、廢棄物的重要影響因素，采用綠色鑄件工藝及工藝裝備技術(shù)，將原輔材料（輸入）轉(zhuǎn)化為鑄件（有用輸出），從而實現(xiàn)真正意義上的“綠色環(huán)保鑄造”生產(chǎn)；③以清潔、環(huán)保型原輔料及其應(yīng)用技術(shù)替代傳統(tǒng)原輔料及其應(yīng)用技術(shù)；④采用*快速準(zhǔn)確的檢測及控制技術(shù)，優(yōu)化鑄造生產(chǎn)過程，消除或減少鑄件廢品，提高鑄件成品率，減輕由于檢測不及時或失準(zhǔn)而造成的能耗及污染，實現(xiàn)“綠色環(huán)保鑄造”；⑤采用適用有效的末端治理技術(shù)，減少已產(chǎn)生污染物向環(huán)境排放。除了對上述幾個方面提出技術(shù)要求外，還應(yīng)結(jié)合我國鑄造國情，使企業(yè)能夠采用的治理方案（低成本、高效率地）實現(xiàn)終排污能達(dá)到國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2）   從鑄造工藝、造型材料和鑄造裝備等多方面入手

我國鑄造行業(yè)環(huán)?，F(xiàn)狀令人擔(dān)憂，可從鑄造工藝、造型材料和鑄造裝備等多方面入手促進(jìn)鑄造行業(yè)環(huán)保：①鑄造工藝和造型材料：砂型鑄造是鑄造工藝的主要方法，占整個鑄件生產(chǎn)的80％~90％。在鑄造生產(chǎn)中，由砂型鑄造的造型材料帶來的粉塵污染、空氣污染及固體污染較為嚴(yán)重。所以要實現(xiàn)砂型鑄造的綠色清潔生產(chǎn)，應(yīng)盡量采用綠色的無機(jī)黏結(jié)劑，并盡量降低黏結(jié)劑的加入量（盡量不加黏結(jié)劑），這樣對解決舊砂的再生回用問題大有益處，對環(huán)境的壓力也將大大減小。在目前涉及的砂型鑄造的各種方法中，采用無黏結(jié)劑干砂造型的消失模鑄造和V法鑄造、采用有黏結(jié)劑的水玻璃砂型鑄造是可能實現(xiàn)“綠色環(huán)保鑄造”生產(chǎn)的工藝方法。無黏結(jié)劑的消失模鑄造被譽(yù)為“21世紀(jì)的鑄造新技術(shù)”、“鑄造中的綠色工程”等；②鑄造裝備：目前我國鑄鐵件大多采用沖天爐進(jìn)行熔煉生產(chǎn)，采用清潔高壽命耐火材料，高效熱風(fēng)連續(xù)沖天爐，鐵液封閉運(yùn)輸處理、澆注和型上處理技術(shù)，可減少金屬氧化和渣的生成量；采用鑄造環(huán)境控制委員會*措施爐料的預(yù)凈化處理技術(shù)，可減少熔煉過程中粉塵的散發(fā)量；采用水冷?；癄t渣技術(shù)，可使?fàn)t渣成為效率高的建筑材料；綜合利用沖天爐的廢氣。此外鑄造生產(chǎn)中，產(chǎn)生粉塵、噪聲等工藝設(shè)備，如運(yùn)輸、篩分、清理、落砂等設(shè)備，可從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，使其不揚(yáng)塵或少揚(yáng)塵。

4）   開發(fā)廢氣物的資源化處理新技術(shù)如何保護(hù)生態(tài)環(huán)境和大限度地節(jié)約資源，目前已成為各國鑄造工作者迫切追求的目標(biāo)，為此我國的鑄造企業(yè)在新建或進(jìn)行技術(shù)改造時，應(yīng)該同時統(tǒng)籌廢棄物的綜合再利用工作，可從以下幾個方面著手：①在設(shè)計改造方案時，首先考慮增加對于環(huán)境保護(hù)的投入，建議環(huán)保投入應(yīng)占總投資額的15%以上；②采用機(jī)械化、自動化、封閉化的*鑄造設(shè)備來實現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)；③采用清潔的生產(chǎn)工藝改善作業(yè)環(huán)境；④參照國外鑄造企業(yè)廢棄物的處理方法，開發(fā)鑄造廢棄物的資源化處理新技術(shù)；⑤堅持循環(huán)經(jīng)濟(jì)的減量化原則、再利用原則、再循環(huán)原則。

     “綠色環(huán)保鑄造”是社會可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在制造業(yè)中的一個體現(xiàn)，應(yīng)對我國鑄造業(yè)的生產(chǎn)能力、技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量等級、能耗和原材料、鑄造技術(shù)人才、質(zhì)量管理水平和排放廢砂、廢氣、粉塵、廢渣、噪聲等情況入手，借鑒國外理論研究與實踐的成果，根據(jù)我國鑄造行業(yè)環(huán)?，F(xiàn)狀、鑄造技術(shù)水平的基本特征、存在問題和環(huán)保設(shè)計的基本要求，建立鑄造生產(chǎn)過程中不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)環(huán)保設(shè)計的基本標(biāo)準(zhǔn)，作為我國鑄造企業(yè)的新建、改建、擴(kuò)建和技術(shù)改造項目的目標(biāo)，規(guī)范鑄件生產(chǎn)的企業(yè)行為，大力抓好環(huán)境保護(hù)與實現(xiàn)“綠色環(huán)保鑄造”，提升我國鑄造行業(yè)的技術(shù)水平，滿足國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要。

    用粘土砂作為鑄造造型材料生產(chǎn)鑄件，是較為傳統(tǒng)的工藝且應(yīng)用較為廣泛的。例如現(xiàn)在鑄造工藝上的射壓造型、半自動造型、震壓式造型、氣沖造型及全自動造型機(jī)等，也都是以使用粘土濕型砂為前提的。各種新工藝的實施，使粘土濕型砂在鑄造生產(chǎn)中的地位更加重要，也使粘土濕型砂面臨許多新的問題，促使我們對粘土濕型砂的研究不斷加強(qiáng)、認(rèn)識不斷深化。

    在各種砂鑄造造型工藝蓬勃發(fā)展的今天，粘土砂造型適應(yīng)鑄造造型條件的能力*，這也是粘土砂造型的一大優(yōu)點(diǎn)，據(jù)信息報道，在日本鑄造業(yè)中，以粘土濕型砂制造的占73%以上；美國鑄造業(yè)中，以粘土濕型砂制造的占80%以上?，F(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)水平的快速發(fā)展，各個生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)對鑄件的需求越來越大，對產(chǎn)品鑄件的質(zhì)量要求也越來越高，對企業(yè)的生產(chǎn)率也帶來了巨大的挑戰(zhàn)。如果砂處理造型的性不能充分適應(yīng)具體生產(chǎn)條件要求，或者不能有效的控制其穩(wěn)定、*，則對于鑄造企業(yè)一個*發(fā)展是非常不利的。

在粘土濕砂造型環(huán)境中，有許多不斷改變的因素。如果有一種或多種關(guān)鍵性的條件不能保持在控制范圍之內(nèi)，那么鑄件生產(chǎn)中是很容易出現(xiàn)問題的。一個完整性的砂處理造型系統(tǒng)，應(yīng)該監(jiān)控型砂的性能，如有問題，應(yīng)能及時對行為發(fā)出警告。由于各鑄造廠砂處理的系統(tǒng)設(shè)置不同，選用的造型設(shè)備也打不相同，所以想擬定一套通用的粘土砂造型控制方案是做不到的。在這里本人提出一些目前已被廣泛認(rèn)同的控制要點(diǎn)。

粘土濕型砂鑄造造型的注意要點(diǎn)

一．對于舊砂的處理

    用粘土濕型砂造型，澆注以后，除貼近鑄件的部分型砂中活性膨潤土受熱失效成為死粘土外，大部分型砂可以回收使用。這是粘土濕型砂的主要優(yōu)點(diǎn)之一。

    配制粘土濕型砂時，舊砂用量一般都在90%以上，如果對舊砂的處理不當(dāng)，無論怎樣加強(qiáng)混砂，無論添加什麼輔助材料，都不可得到好的型砂。所以，對舊砂進(jìn)行有效的處理，是保證型砂質(zhì)量的前提。

1．舊砂溫度的控制

    熱砂問題，已被*為粘土濕型砂鑄造必須面對的大問題。型砂溫度太高，鑄件容易產(chǎn)生夾砂、表面粗糙、沖砂、氣孔等缺陷。熱砂對鑄件質(zhì)量的負(fù)面影響，主要由于以下幾個方面：

·由于熱砂使水分蒸發(fā)，混砂時無論怎樣注意，也難以控制型砂的性能；

·將熱型砂送往造型機(jī)的過程中，由于水份損失，型砂性能改變，造型時實際上用的型砂，其性能與混砂時控制的性能差別很大；

·造型時，熱型砂的水分容易在模樣表面上凝結(jié)，型砂粘模；

·合型后，熱砂的水分蒸發(fā)，凝結(jié)在冷的芯子上，會使芯子的強(qiáng)度降低，鑄件也易于產(chǎn)生氣孔； ·如果舊砂要貯存在砂斗中備用，則熱砂容易粘附在 砂斗壁上。嚴(yán)重時，砂斗四周堵滿了型砂，只剩中間一個孔洞，使系統(tǒng)中的型砂只有一部分周期使用，這部分型砂周轉(zhuǎn)快、溫度又會進(jìn)一步提高，使熱砂問題更加嚴(yán)重。

    那么多高溫度的砂算是熱砂？判斷熱砂的溫度界限，是看其是否使混砂、造型及鑄件質(zhì)量方面出現(xiàn)問題。對此，許多研究者從個方面進(jìn)行了研究；有人研究了型砂溫度對其性能穩(wěn)定性的影響；有人研究了溫度對膨潤土-水系統(tǒng)流變性的影響；有人研究了型砂溫度與鑄件質(zhì)量的關(guān)系。各方面的研究，得到了*的結(jié)論，即：為保證型砂的性能穩(wěn)定，溫度應(yīng)保持在50℃以下。而冷卻型砂較有效的辦法是加水，但是，簡單的加水，效果是很差的。一定要吹入大量空氣使水分蒸發(fā)，才能有效地冷卻。即使加水后向砂表面吹風(fēng)，也不能有多大的改善。加水后，要使水在型砂中分散均勻，然后向松散的砂吹風(fēng)，使水分迅速蒸發(fā)，同時將蒸汽排除。

2．舊砂的水分控制

    幾乎所有的鑄造廠都檢查和控制混成砂的水分，但是，對于嚴(yán)格控制舊砂水分的重要性，很多鑄造廠的和技術(shù)人員還缺乏足夠的認(rèn)識。

進(jìn)入混砂的舊砂水分太低，對混砂質(zhì)量的影響可能并不亞于砂溫過高。特別是鑄型澆注以后，由于熱金屬的影響，很多砂粒表面上的土-水粘結(jié)膜都脫水干燥了，加水使其吸水恢復(fù)塑性是很不容易的。舊砂的水分較低，在混砂機(jī)中加水混碾使之達(dá)到要求性能所需要的時間就越長。由于生產(chǎn)中混砂的時間是有限的，舊砂的水分越低，混成砂的綜合質(zhì)量就越差。目前，各國鑄造工作者已有了這樣一種共識：進(jìn)入混砂機(jī)的舊砂，水分只能比混成砂略低一點(diǎn)。較好的做法是：在舊砂冷卻過程中充分加水冷卻后所含的水分略低于混成砂。這樣，從砂冷卻到進(jìn)入混砂機(jī)還有一段相當(dāng)長的時間，水可以充分潤濕舊砂砂粒表面上的膨潤土。更好的做法是：在系統(tǒng)中設(shè)混砂機(jī)對舊砂進(jìn)行預(yù)混，冷卻后的舊砂在預(yù)混混砂機(jī)中加水進(jìn)行預(yù)混，以改善舊砂中膨潤土和水的混合狀態(tài)。國外，有的鑄造廠預(yù)混時，將需補(bǔ)加的新砂、膨潤土、煤粉等附加料全部加入。型砂中的膨潤土和水在混砂機(jī)進(jìn)一步得到調(diào)制，型砂的性能就更為穩(wěn)定*。

3．舊砂的粒度

    對于用粘土濕型砂制造的鑄鐵件，型砂的粒度以細(xì)一些為好。由于混砂時舊砂用量一般都在90%以上，決定型砂粒度的因素主要是舊砂。新砂加入量很少，不可能靠加入新砂來改變型砂的粒度。所以，應(yīng)該經(jīng)常檢測舊砂的粒度。

4．吸水細(xì)粉的含量

    吸水細(xì)粉中主要是死粘土，還包括焦化的煤粉細(xì)粒和其他細(xì)粉。吸水細(xì)粉在混砂時會和膨潤土爭奪水分，使混成砂達(dá)到可緊實性目標(biāo)值所需的水分增高。但是，據(jù)目前大家的認(rèn)識，吸水細(xì)粉的吸水能力比膨潤土強(qiáng)，而保持水分的能力卻低于膨潤土。因此，在型砂中加水量略有不當(dāng)時，吸水細(xì)粉對型砂性能有一定的"微調(diào)和穩(wěn)定"作用。水分高時，細(xì)粉首先吸水，膨潤土所吸收水可較穩(wěn)定*；混成砂在輸送過程中水分蒸發(fā)時，吸水細(xì)粉所吸的水先蒸發(fā)，粘結(jié)砂粒的粘土膏中的水分較為穩(wěn)定，型砂的性能也就較小波動。因此，吸水細(xì)粉含量比例不能太高，否則易于導(dǎo)致鑄件上產(chǎn)生針孔、表面粗糙和砂孔的缺陷。吸水細(xì)粉的含量并非越低越好，將其控制在2-5%之間，含量太低，則型砂的性能不易于砂型的穩(wěn)定和緊實性。

二．新砂的補(bǔ)加

    粘土濕型砂在系統(tǒng)中反復(fù)使用，由于鑄件粘附的砂粒被帶走，部分膨潤土受熱成為死粘土，煤粉受熱失效以及抽塵系統(tǒng)吸走粉狀材料等因素，補(bǔ)加新材料以保持系統(tǒng)砂的總量穩(wěn)定、性能*是必要的。這里，只簡單談?wù)劯鞣N材料補(bǔ)加量的確定，不想羅列各種材料的規(guī)格。

1. 新砂

    用新砂配成的型砂，是簡單的混合物?；焐皶r補(bǔ)加的新砂不宜太多，以保持系統(tǒng)砂總量穩(wěn)定為原則。新砂加入量太多，會對型砂質(zhì)量有負(fù)面的影響。我國鑄造廠一般散落砂都較多，很多廠新砂補(bǔ)加量為5-8%，這也是合適的。

2. 膨潤土和其他黏結(jié)劑相比

   膨潤土有一個重要的特點(diǎn)，就是它具有一定的耐熱能力。只要加熱溫度不太高，脫除了自由水的膨潤土只要加水，仍能恢復(fù)粘能力。而活性膨潤土的粘結(jié)能力，只有在加水以后才能表現(xiàn)出來。不同的膨潤土，喪失粘結(jié)能力的溫度不同。

3. 煤粉

   鑄鐵用粘土濕型砂中的煤粉含量，要根據(jù)鑄件的特點(diǎn)，煤粉的質(zhì)量具體確定。煤粉含量大致上宜控制在3.54-5.54%之間。

混砂時補(bǔ)加的數(shù)量，須根據(jù)舊砂中有效煤粉的測定值來確定。舊砂中有效煤粉量的測定方法，這里就不說了。

三、混砂

1. 混砂的主要作用是：將型砂中各組分混合均勻，使水分充分潤濕粘土，并使粘土膏涂布在砂粒表面上。目標(biāo)是使型砂具有適應(yīng)造型設(shè)備的性能，由于粘土膏是半固態(tài)粘性物料，達(dá)到上述目標(biāo)所需的能量很大。 如果混砂設(shè)備的功率不高，或混砂時間不夠，粘土就不能充分發(fā)揮其粘結(jié)作用，型砂的強(qiáng)度不高，其它性能也不好。

2. 如果增加型砂中的水分，使粘土膏的水分增高、粘度下降，就可以減少涂布粘土膏所需的能量，即混砂時間可以縮短。但是，由于粘土膏的粘度下降，型砂的濕強(qiáng)度也急劇下降，這種辦法實際上是不可取的。

3.合理的加料順序

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