對(duì)垂直分型線在鑄造廠應(yīng)用的思考與建議(曲阜龍祥冶鑄輔料有限公司)

    因?yàn)榇怪睙o(wú)箱造型線具有生產(chǎn)節(jié)拍快、成本低、人為因素影響小等優(yōu)點(diǎn)，所以在各鑄造廠中得到了非常廣泛的應(yīng)用。我國(guó)早在1969年就引進(jìn)了丹麥DISA垂直分型造型線，目前除DISA外，還有西班牙洛拉門迪公司、日本光洋公司，以及我國(guó)的保定維爾鑄機(jī)公司等生產(chǎn)垂直分型造型線。

1．垂直無(wú)箱造型線應(yīng)用情況

東風(fēng)商用車有限公司下屬鑄造一廠、鑄造二廠兩個(gè)鑄鐵汽車零部件專業(yè)鑄造廠，是國(guó)內(nèi)引進(jìn)DISA垂直造型線的企業(yè)。目前鑄造一廠有一條DISA 2013造型線，鑄造二廠有兩條DISA 2013MK3線。

其中鑄造一廠的DISA垂直造型線砂箱尺寸為600mm×480mm×250mm，主要用于生產(chǎn)灰鑄鐵、球墨鑄鐵軸承蓋，蠕墨鑄鐵排氣管，以及轎車球墨鑄鐵轉(zhuǎn)向支架等汽車鑄件，主要供應(yīng)大眾、康明斯公司，以及東風(fēng)商用車，生產(chǎn)能力受冷卻段長(zhǎng)度影響，生產(chǎn)速度為100～150型/h。鑄造二廠的兩條DISA造型線砂箱尺寸為600mm×480mm×250/350mm，主要用于生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承蓋、油封座、墊板、發(fā)動(dòng)機(jī)支架以及差速器殼體等汽車保安類鑄件。其中，一條線主要供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，另一條線供應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)。該線整箱鑄件重量為8～15kg，生產(chǎn)能力為200～300型/h，年產(chǎn)鑄件1.6萬(wàn)噸

2．垂直無(wú)箱造型線特點(diǎn)分析

垂直分型無(wú)箱射壓造型線有如下突出優(yōu)點(diǎn)：

（1）生產(chǎn)鑄件精度高。有的廠家設(shè)備精度可達(dá)到±0.1mm，錯(cuò)箱量≤±0.25mm。

（2）生產(chǎn)效率高。對(duì)于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的鑄件，DISA231垂直造型線速度可達(dá)550型/h，保定維爾鑄造機(jī)械股份有限公司生產(chǎn)的ZZ416C垂直分型無(wú)箱射壓造型機(jī)生產(chǎn)效率也能達(dá)到達(dá)500型/h。如此高的造型速度對(duì)于規(guī)模較大的鑄造廠是提高產(chǎn)能的有效保障。

（3）型砂消耗量小。由于砂型是雙面砂型，所以兩個(gè)型腔的公共吃砂量就可以減簿；因?yàn)槭欠忾]射砂，所以散落砂少。

（4）設(shè)備尺寸較小，占用面積小。

（5）自動(dòng)化程度非常高，基本可以做到無(wú)人值守生產(chǎn)。

（6）由于無(wú)箱造型，透氣性較好。

（7）勞動(dòng)強(qiáng)度較低，噪聲小，揚(yáng)塵少。

同樣，這種造型線在生產(chǎn)過(guò)程中也存在一些問(wèn)題：

（1）砂芯要求高。因是垂直方向下芯，要求下芯后應(yīng)能保證可靠的合箱定位，所以不但砂芯的結(jié)構(gòu)和定位要求比較高，而且對(duì)砂芯的強(qiáng)度、精度要求都較高。

（2）下芯將會(huì)影響機(jī)器的生產(chǎn)率。雖然DISA垂直造型線的生產(chǎn)速度高達(dá)510型/h，但人工組合下芯會(huì)降低造型線的生產(chǎn)速度，并成為制約造型線發(fā)揮生產(chǎn)能力的瓶頸。

（3）下芯的空間比較小。由于取消了砂箱，因此砂箱的合箱及定位功能都集成在主壓板上的模板上。由于主壓板的行程很有限，因此下芯的空間小，下芯條件苛刻。為了解決這一問(wèn)題可配備自動(dòng)下芯機(jī)構(gòu)。

（4）型板面積利用率較低。由于采用垂直造型工藝，澆注時(shí)金屬的動(dòng)靜壓頭較高。由于是無(wú)箱造型，為保證連續(xù)造型時(shí)不垮箱，分型面周邊吃砂量比水平分型的吃砂量大。為保證澆注時(shí)不出現(xiàn)“跑火”的情況，分型面周邊吃砂量比水平分型的吃砂量大，加之澆冒口系統(tǒng)及排氣道也分布在分型面上，所以型面利用系數(shù)較低。

（5）特殊的澆注工藝。澆冒口較大、工藝出品率比水平分型鑄造工藝的出品率低。

（6）因無(wú)砂箱，生產(chǎn)大件時(shí)易出現(xiàn)漲箱的情況。

（7）模板相對(duì)磨損較快。盡管射砂壓力不高，由于是射砂，相對(duì)水平分型而言，模板相對(duì)磨損較快。

（8）復(fù)雜零件生產(chǎn)難度大。如果要發(fā)揮擠壓線生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)，產(chǎn)品是零件小、簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單、不下芯的產(chǎn)品，如果采用下芯機(jī)下芯，要考慮砂芯的深度淺，砂芯重量較小的零件。

（9）因澆注速度快，使用澆注機(jī)澆注。垂直分型無(wú)箱射壓造型一般配備塞桿式底注或氣壓塞桿式保溫澆注爐，并用紅外線、攝像等電子技術(shù)，控制塞桿動(dòng)作，保證既能連續(xù)澆注又不能溢出。

（10）生產(chǎn)節(jié)拍快，冷卻速度隨之加快，對(duì)厚大鑄件材質(zhì)均勻性有一定的影響，需考慮隨流孕育或者延長(zhǎng)冷卻段。

3．垂直無(wú)箱造型線投資建議

總體而言，選用垂直分型造型線會(huì)有效提高鑄造廠的生產(chǎn)速度，但這也是建立在鑄造廠“軟、硬”實(shí)力基礎(chǔ)上的。在選擇垂直分型無(wú)箱射壓造型線的同時(shí)一定要硬件過(guò)硬，根據(jù)造型設(shè)備的性能參數(shù)匹配的熔煉設(shè)備及下芯設(shè)備等硬件設(shè)施。除此之外，企業(yè)應(yīng)具有較高的技術(shù)管理水平及充足的產(chǎn)量。需強(qiáng)調(diào)的是，不同造型線可能更適合不同的產(chǎn)品，選擇造型線時(shí)要根據(jù)自己的產(chǎn)品、資金、技術(shù)力量，以及好的性價(jià)比、企業(yè)發(fā)展需要等情況綜合考慮，切不可以盲目跟風(fēng)。對(duì)于需要投資垂直分型無(wú)箱射壓造型的企業(yè)提出如下幾點(diǎn)建議：

（1）企業(yè)的產(chǎn)品主要以大批量小件為主，并且材質(zhì)種類相對(duì)集中，砂芯組合不超過(guò)3個(gè)的鑄件可以規(guī)劃在一條垂直分型無(wú)箱射壓造型線上生產(chǎn)。

（2）熔化能力需要相應(yīng)匹配，才能發(fā)揮垂直分型無(wú)箱射壓造型線生產(chǎn)效率高的優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)根據(jù)大批量小件生產(chǎn)的特點(diǎn)，配備多臺(tái)熔化爐，單臺(tái)熔化爐一般為2～6t（2t爐1h出完，熔化能力有限），按照垂直分型無(wú)箱射壓造型線生產(chǎn)效率計(jì)算可設(shè)計(jì)多臺(tái)熔化爐，這樣可方便地切換不同的鑄件生產(chǎn)，從而提高生產(chǎn)效率。

（3）垂直分型無(wú)箱射壓造型線還須設(shè)計(jì)足夠長(zhǎng)的冷卻段。因?yàn)榇怪狈中蜔o(wú)箱射壓造型線造型、澆注快速，若沒(méi)有足夠長(zhǎng)的冷卻段，就不能保證鑄件在開(kāi)箱前充分冷卻，從而導(dǎo)致鑄件材質(zhì)不穩(wěn)定。

（4）垂直造型對(duì)型砂性能要求很高，需要配套高質(zhì)量的混砂設(shè)備來(lái)匹配型砂需求量和質(zhì)量要求。