適應(yīng)中小鑄造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)高效造型機(jī)

致恒（天津）實(shí)業(yè)有限公司總經(jīng)理 冉強(qiáng)

為了滿足市場對經(jīng)濟(jì)高效造型機(jī)的迫切需求，我公司依托20年的技術(shù)積淀，通過與日本東久株式會社技術(shù)合作、與德國SOMAKO公司合資組建BMD鑄造技術(shù)有限公司的方式，加強(qiáng)了國際技術(shù)交流和融合，實(shí)現(xiàn)了AMF-Ⅱ型脫箱造型機(jī)和ASPA系列有箱造型機(jī)的國產(chǎn)化生產(chǎn)，此舉有助于中小鑄造企業(yè)降低投資費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展。

1.AMF-Ⅱ型脫箱造型機(jī)

AMF-Ⅱ型脫箱造型機(jī)（見圖1）采用雙面模板、水平分型、垂直射砂和橫向壓實(shí)工藝，它將垂直射砂和水平分型完美地結(jié)合在一起，具有填砂性能好、造型機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、性價(jià)比高等特性，適用于造價(jià)低、占地面積小，以及砂芯較少或無砂芯的鑄件生產(chǎn)。

AMF-Ⅱ型是單工位脫箱造型機(jī)，由一對砂箱、雙面模板、接型缸、下箱壓實(shí)缸、上箱壓實(shí)缸、鑄型捅出缸、射砂斗、翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和機(jī)架等組成，如圖2所示，生產(chǎn)線如圖3所示。

其特點(diǎn)如下：

圖1 AMF-II型造型機(jī)

（1）具有最佳充填性能 加砂方式按重力方向向下吹入砂箱，型砂流動距離短，有利于型砂充填。

其射砂壓力較低，一般在0.15～0.35MPa，氣壓降均勻分布在整個(gè)射砂筒中，型砂中氣壓梯度較低，筒內(nèi)型砂受的緊實(shí)力較小，易于射砂，而不至于發(fā)生搭棚和穿孔。

與其他射壓造型機(jī)相比，由于填砂性能好，消耗的空氣量極少，故而大大提高了其經(jīng)濟(jì)性。

（2）具有組合射砂功能 特有的組合射砂有4種組合方式，可其根據(jù)不同的鑄件進(jìn)行選擇，以改善預(yù)緊實(shí)的緊實(shí)度分布，提高壓實(shí)后緊實(shí)度的均勻性。

（3）特有的導(dǎo)流板和組合補(bǔ)氣裝置 特有的砂箱口導(dǎo)流板和組合補(bǔ)氣裝置改變砂流方向，有效地控制了在射砂過程中的砂流方向，使砂流避開模樣打到壓實(shí)板上，折射到模樣的陰影部位，既保護(hù)了模樣，又有力地充填了模樣的陰影部分。

圖2 AMF-Ⅱ型單工位脫箱造型機(jī)示意

在生產(chǎn)實(shí)踐中已無數(shù)次地證明了，射砂導(dǎo)流板和模樣背面組合補(bǔ)氣裝置是非常有效地解決面對射砂口模樣在射砂時(shí)的沖刷及模樣背部陰影問題的最佳裝置。

（4）型砂流動性敏感程度低，不易粘砂 AMF系列造型機(jī)射砂筒內(nèi)壁為耐磨材料，不易粘砂，沒有停產(chǎn)清理的需要，因此在生產(chǎn)過程中，其影響生產(chǎn)時(shí)間遠(yuǎn)低于帶有許多孔隙的射砂裝置，故此AMF造型機(jī)對型砂流動性的敏感程度也低于其他造型機(jī)。

另外在生產(chǎn)實(shí)踐中，置于射砂筒內(nèi)部的料位器，由于粘砂而發(fā)出錯(cuò)誤信號，往往影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。AMF系列造型機(jī)射砂筒內(nèi)的料位器裝有吹氣裝置，在射砂同時(shí)，料位器周邊同時(shí)吹氣清理，大大減少了由于粘砂而影響生產(chǎn)的現(xiàn)象發(fā)生。

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圖3 AMF生產(chǎn)線

（5）鑄造用砂特性允許范圍寬 對射砂造型而言，型砂性能一般需控制在一個(gè)很窄的范圍內(nèi)。但由于該機(jī)使用了獨(dú)特的垂直射砂造型，因而影響型砂填砂性能的水分、抗壓強(qiáng)度和緊實(shí)率等特性值可在一個(gè)很大的范圍內(nèi)波動（見表1）。使用如此寬泛的型砂都能生產(chǎn)出滿意的鑄件，充分顯示了該機(jī)射砂性能的優(yōu)越性。

（6）鑄型壓實(shí)均勻 造型擠壓過程中，上下砂箱由左右兩側(cè)壓實(shí)板靠兩只大直徑液壓缸動力單元推動相對壓實(shí)，由于上下型在同一條件下射壓造型，這種結(jié)構(gòu)砂型高度方向壓實(shí)均勻一致性高，也較其他單方向壓實(shí)結(jié)構(gòu)造型機(jī)有顯著的優(yōu)點(diǎn)。

砂型分型面硬度在不同壓實(shí)比壓下的數(shù)值見表2。

（7）鑄型比壓可調(diào) 壓實(shí)系統(tǒng)采用液壓壓實(shí)方式，其壓實(shí)比壓可在50～100N/cm2范圍內(nèi)調(diào)整（在造型機(jī)觸摸屏菜單中選擇），以適應(yīng)不同鑄型需要。

表1 特性值

表2 砂型分型面硬度

（8）砂型厚度可調(diào) 特有的機(jī)械結(jié)構(gòu)，使砂型厚度分3～5檔可調(diào)，簡便易行，只需在控制柜上按鈕選擇，可最經(jīng)濟(jì)地利用型砂。

（9）特殊設(shè)計(jì)的造型機(jī)配套澆口杯 澆口杯為三節(jié)伸縮式結(jié)構(gòu)，可根據(jù)鑄型高度作相應(yīng)伸縮，可用于5種不同的鑄型高度，而且澆口棒頭部在壓實(shí)時(shí)不會損壞模型。

澆口杯自動吹清裝置安裝在上壓實(shí)板上，確保鑄件澆注過程中澆道清潔，降低廢品率。

（10）高精度的脫模機(jī)構(gòu) 造型機(jī)上下箱四角處設(shè)有彈力起模銷，起模時(shí)合模缸推開上下箱，使砂箱脫離模板，在起模彈銷支撐下確保起模平穩(wěn)，實(shí)現(xiàn)完全垂直方向運(yùn)動，同時(shí)由于上下箱起模銷彈力的差異，實(shí)現(xiàn)下箱先起模，上箱后起模。

（11）合型精度高 造型機(jī)上下箱安裝在兩根高精度、高強(qiáng)度導(dǎo)桿上，上下砂箱導(dǎo)向套經(jīng)過絕對強(qiáng)度校核并加強(qiáng)，以確保砂箱上下移動的重復(fù)精度，造型機(jī)的合模精度≤0.3mm。

（12）高精度的砂胎捅出機(jī)構(gòu) 合模后的上下砂型由接型板和捅型板夾持，向下平衡運(yùn)動捅出至造型機(jī)的出型高度。

由于上下砂箱采用雙面造型，且用同一剛度好的導(dǎo)桿導(dǎo)向，導(dǎo)桿與箱套配合精度高，加上砂胎捅出時(shí)靠襯套內(nèi)的4個(gè)導(dǎo)向面導(dǎo)向，因此造型、合型和砂胎捅出可獲得無錯(cuò)箱的鑄型。

（13）可使用各種材質(zhì)及原有的舊模板 造型機(jī)模板為雙面模板，其垂直射砂水平分型及壓實(shí)工藝決定模型可采用各種材質(zhì)，如木質(zhì)、塑料、鋁質(zhì)、鋼制模具均可使用，企業(yè)可根據(jù)產(chǎn)品數(shù)量及類型做出選擇。

應(yīng)用企業(yè)原有的單面、雙面模板，可通過改裝使用于AMF造型機(jī)上。

（14）具有模板快換功能 模板同模板框間由兩個(gè)錐形套配合安裝，無需螺栓聯(lián)接固定，因而能夠做到快換型板。

（15）無需地坑工作 該造型機(jī)機(jī)架最下面的部分無下降運(yùn)動，因此無需地坑構(gòu)造。主壓實(shí)液壓缸在地面上方，環(huán)境非常清潔，使液壓缸防塵密封壽命延長，設(shè)備維修方便。

（16）可方便安裝加熱裝置 在寒冷地區(qū)為防止壓實(shí)板粘砂，最有效的方法是在壓實(shí)板安裝加熱裝置，AMF系列造型機(jī)的上下壓實(shí)板結(jié)構(gòu)簡單，能方便地安裝加熱裝置。

（17）特有的翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，使主壓實(shí)液壓缸在造型機(jī)上方，環(huán)境好，液壓缸壽命長。澆口杯在上壓實(shí)板上，合型之前已退出上型，合型時(shí)無散砂掉到型腔里造成廢品。

（18）特有的整機(jī)開放式機(jī)械結(jié)構(gòu)，便于觀察和維護(hù)，只需每班潤滑保養(yǎng)，易損件只是上下壓實(shí)板等處的密封條。

（19）可自動完成噴射脫模劑，應(yīng)用企業(yè)可設(shè)定噴型頻率，單模噴或多模噴。

（20）設(shè)有振動器裝置，用于射砂、壓實(shí)、起模等工序，以確保最佳造型質(zhì)量。

Section 3: Experimental setup of the GO lens characterization (Fig. S2)

AMF-Ⅱ技術(shù)參數(shù)見表3。

2.ASPA多觸頭壓實(shí)造型機(jī)

ASPA多觸頭壓實(shí)造型機(jī)（見圖4）是根據(jù)小批量生產(chǎn)的企業(yè)需求開發(fā)的，采用液壓壓實(shí)缸主動和氣動多觸頭隨動上壓實(shí)工藝，能提供緊實(shí)度高且均勻的砂型。

圖4 ASPA造型機(jī)

表3 AMF-Ⅱ技術(shù)參數(shù)

造型機(jī)主要由多觸頭壓實(shí)頭、舉升工作臺、機(jī)架和模板穿梭更換機(jī)構(gòu)等組成，如圖5所示。

其性能特點(diǎn)如下：

（1）投資費(fèi)用少。

（2）布置靈活，占地面積小。

（4）可以單機(jī)交替造上型、下型，也可組線。

（5）能提供緊實(shí)度高且均勻的砂型。

（6）工作時(shí)無需振動，對基礎(chǔ)無沖擊。

（7）噪聲≤78dB(A)，有利于環(huán)保。

（8）可預(yù)設(shè)氣動多觸頭氣壓，以適應(yīng)不同形狀的模樣。

ASPA造型機(jī)技術(shù)參數(shù)見表4。

圖5 ASPA多觸頭壓實(shí)造型機(jī)示意

表4 ASPA造型機(jī)技術(shù)參數(shù)