如何选择消失模铸造生产线与车间的设计
阴世悦
（沈阳中世机械电器设备有限公司，辽宁沈阳110101）
摘要:本文从实际生产出发，通过对消失模通用工艺流程分析，将消失模铸造
生产线主要划分为三区五工部。主要以合理性与节能减排为基础采用成本倒推法的方法进行，主要遵循的原则为::车间的利用率要高、整体布局的合理性要好、投资预算的成本回收期要快、同时要考虑各生产工段间的顺畅性、生产的连惯实用性、生产的安全性、可持续发展性及经济性。
关键词:消失模铸造车间、合理性、可持续发展 前言: 消失模铸造从20世纪50年代发明到今天，通过近几年的开发及工业化
应用，已经有了相当大的发展。与其它几种铸造工艺相比，消失模铸造工艺发生了巨大的变革，其经济实用性有了很大提高，在经济实用方面的优越性被更多的学者、生产厂家所认可。到目前有些资料已有相关论述，本文将结合实际应用对消失模铸造生产线与车间设计做进一步分析探讨。
消失模铸造生产线及车间基本设计流程如图ZS-1所示。
图ZS-1 设计流程图-中世机械提供
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一、消失模铸造生产线及车间设计的说明
消失模铸造生产线的构成一般由白区、黄区、黑区三部分组成。共设备五个工部—由白区、黄区组成消失模铸造的制模工部、黑区的造型工部、浇注熔化工部、旧砂处理工部、清整工部等组成。采用闭环式流水线生产增加一个砂箱循环工部，可提高生产效率。一般所述的消失模生产线，主要是指黑区流水生产线。消失模铸造生产的工艺流程如图ZS-2所示。
图ZS-2 工艺流程图-中世机械提供
1.1制模工部
消失模铸造生产的制要工部分为手工制模、机械制模二种，其中机械制模分设发泡成型的制模、手工组型、白模烘干、涂料制配和涂挂烘干等工段；手工制模分为模板切割制模、手工组型、白模烘干、涂料制配和涂挂烘干等工段。可根据生产的产品大小、结构、材质和小时模型量等要素，选择制模的形式与方法。
1.2造型工部
根据生产的产品产量、结构、材质等，首先进行工艺分析，再进行铸造工艺设计，确定砂箱的结构与有效尺寸、每箱产品重量及浇注重量、产品的装箱数量与装箱形式、造型数量与造型时间、造型原砂的粒度与材质等，然后选择造型工部的设备。造型工部设备主要有振实台、加砂器、加砂砂斗及控制系统等。
1.3熔化浇注工部
根据铸件材质与小时浇注重量，设计熔化系统；根据造型工部与产品工艺的要求，确定浇注速度、真空度、钢水凝固时间等工艺技术参数，设计真空系统。选择浇注工部设备。浇注工部设备主要由负压机组、负压管道、分配器、负压接通(柔性软管或自动接通装置)和浇包等组成。
1.4旧砂处理工部
根据砂箱大小、小时造型数量、吨铸件型砂消毫量计算小时型砂处理量。按铸件材材、类型确定型砂的材质、用翻箱与造型型砂温差及干净度等主要技术参数，
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确定配套型砂处理系统。旧砂处理工部具有下列功能：工件与型砂分离(铸件与型砂分离)、粗筛(清除混入砂中的涂料皮片及大块等杂物)、提升、缓存、冷却(浇注过的高温砂子从进砂口温度一舨为200℃降温至出砂口的50℃以下)、磁选(清除混入砂中的铁豆等杂物)、储存、输送、分砂(通过卸料器分配型砂到各个用砂位)。旧砂处理工部一般采用自动化控制生产。
1.5黑区循环工部
主要用于闭环式及全自动生产线中。循环工部主要采用自动循环控制系统，也称黑区流水线。砂箱放置于轨道上，采用液压系统作动力使砂箱进行直线运行，具有自动拨正、自动定位功能；砂箱换向采用电动行车结构式摆渡小车，具有自动定位、修正等功能；落砂工部采用行车与落砂架组合或自动翻箱机进行作业，保证生产线安全的运行。主要有电动摆渡小车、拨正机构、定位机构、推箱系统、液压站、砂箱移动小车、负压砂箱、落砂架(或自动翻箱机) 及中央控制系统等设备。所以本案所述的消失模生产线，主要指黑区生产线。
二、消失模铸造生产线的基本类型
消失模生产线按组成形式不同分为简易生产线、开放式生产线、闭环式生产线、全自动生产线等几种。如图ZS-3所示:
图ZS-3 消失模生产线类型-中世机械提供
2.1简易单机生产线
用最小的投资实现EPC-V的工艺。此种生产线采用电热切割机手工制模或外购模型。挂完涂料后在日光下晾干，造型采用三维振实台振实、人工加砂。浇注时采用负压机组、手工连接抽气，手动调节。简易单机生产线三维图如图ZS-4所示:
图ZS-4简易生产线三维图
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2.2负压吸砂生产线
此种生产线是生产后的旧砂采用人工自然冷却，然后通过人工或抓斗将冷却后旧砂送入落砂装置，通过筛分输送机进行筛分、负压吸砂系统送入加砂砂斗中，以供造型使用。而负压吸送系统还可以进行简单的排尘。具有筛分、吸送砂、快速加砂及简单排尘的功能，用最小的投资实现消失模铸造的半机械化生产，减少了造型时人工装砂、筛砂的劳动强度，提高了生产效率。具有用人少、投入少，上马快，占地面积小等优点。布置图如ZS-5所示，图ZS-6三维图实体图。
图ZS-5 负压吸砂生产线-中世设计
1、落砂装置 2、筛分输送机 3、负压吸砂装置 4、负压机组5、负压吸砂管
6、负压转接器 7、负压加长管 8、旋风分离器9、加砂斗 10、轨道 11、负压分配器 12、砂箱
图ZS-6负压吸砂生产线三维图
2.3简易联机生产线
如图ZS-7所示的生产线为简易联机生产线。此种生产线是同简易吸砂生产线一样，旧砂的冷却采用人工自然冷却方式，然后通过人工或抓斗将冷却后的旧砂送入落砂装置中，经过筛分输送机进行筛分后再通过斗提机送到加砂砂斗中。加砂砂斗下设雨淋加砂器，造型时可对砂箱进行快速均匀的加砂。用人工推运放在轨道上的砂箱，浇注后的砂箱通过电动过渡小车头到落砂处进行翻箱，旧砂进入自然冷却区，对部分耐磨类铸件可通过直接淬火进行热处理，这样可以省去大部分热处理费用。此种生产线投资少、效率高。
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图ZS-7简易联机生产线三维图
2.4半机械化生产线
图如ZS-8为半机械化生产线。此种生产线是相对上二种增加了旧砂冷却装置，可以对型进行冷却。同样采用人工推箱，然后通过吊车在落砂装置上进行翻箱，型砂进入落砂装置，再通过筛分输送机、提升机、简易冷却器等送入加砂砂斗，此线砂处理能力≤10T/H，可以满足一般生产厂的生产要求；铸件送到热处理池进行处理。此种生产线上地小、劳动强度也大大降低，效率较高。
图ZS-8 半机械化生产线三维图
2.5机械半自动生产线
图如ZS-9为机械半自动生产线。此种生产线适用于年产5000~10000T耐磨类铸件的生产企业。旧砂处理采用全自动控制，制模可采用手工与半机械制型，增加摆渡车与翻箱机，可实现连续生产。翻箱机翻箱后热砂自动进入落砂装置，铸件送到热处理池进行处理。此线砂处理能力≤30T/H，生产线占地约在600m2左右，基本可实现，空中无砂，地上无尘的绿色生产。可以满足大部分生产厂的生产要求，是目前大部分有生产规模企业的首选方案。此种生产线、用人数量较少、劳动强度也大大降低，效率较前提高很多。
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消失模生产线及车间设计论文.
