V法造型工藝裝備及工藝流程

V法造型設(shè)備又稱真空密封造型，采用不含任何粘接劑的干砂造型，利用塑料薄膜密封，依靠真空泵形成鑄型內(nèi)外的壓力差，使干砂緊實，形成鑄型，澆注以獲得高精度鑄件。
因舊砂回用率高，作業(yè)環(huán)境好，金屬利用率高，被國家列為清潔生產(chǎn)技術(shù)目錄。
已成功應(yīng)用于工程機(jī)械配重、石油機(jī)械、皮帶輪、搖枕側(cè)架、車橋、制動轂、高錳鋼襯板等行業(yè)。

一、V法造型工藝流程
1、砂處理工部主要設(shè)備包括：落砂除塵罩、過跨平車、落砂格柵及過渡砂斗、振動輸送篩砂機(jī)、板鏈提升機(jī)、過渡砂庫、砂閘閥、沸騰冷卻床、斗式提升機(jī)、懸掛磁選機(jī)、皮帶輸送機(jī)、犁式卸料器、廢料單梁吊運(yùn)、除塵系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、氣控系統(tǒng)、水控系統(tǒng)等。
2、造型工部的主要設(shè)備包括：無動力回空箱輥道、扣空箱單梁吊、雨淋加砂器、覆膜器、展膜平臺、涂料烘干裝置、移動振實臺、機(jī)械手、合箱轉(zhuǎn)運(yùn)車、砂箱、撒砂回收系統(tǒng)、液壓缸起模、翻箱機(jī)構(gòu)、車載真空泵、電控系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣控、水控系統(tǒng)等。
3、造型工藝流程：
A、小、中、大型砂箱：
模型（帶抽氣箱）放置到振實臺上→模型定位→人工撒滑石粉→移動振實臺將型板轉(zhuǎn)運(yùn)至覆膜工位→覆膜器取膜、加熱、覆膜→人工噴涂→單梁吊將回箱輥道上的空箱放置到負(fù)壓型板上→移動振實移至涂料烘干工位進(jìn)行涂料烘干→移動振實臺轉(zhuǎn)到加砂工位→振實臺升起到位→雨淋加砂器打開→振實臺振動→雨淋加砂器關(guān)閉→振實臺振動停止→振實臺下落到位→移動振實臺移動，同時下箱刮背砂裝置動作完成刮背砂，移至起模工位→人工蓋背膜→機(jī)械手完成起模、翻箱→將下箱放至到合箱轉(zhuǎn)運(yùn)車上→人工下芯上箱加砂振實完成后，移動振實臺移至起模工位→人工蓋背膜→人工插真空管→人工取出澆冒口棒→機(jī)械手下落夾緊，起模，同時人工拔出真空管→機(jī)械手移至合箱轉(zhuǎn)運(yùn)車處完成合箱人工鎖箱→合箱轉(zhuǎn)運(yùn)車移出→行車（輔以車載真空）將砂箱吊至澆注區(qū)人工接通真空，等待澆注。
B、特大型砂箱：
加砂振實完成后直接運(yùn)行至機(jī)械手前方起模工位，人工蓋背膜→抽真空→下箱吊運(yùn)至翻箱機(jī)械完成翻箱→吊至澆注區(qū)人工下芯→合箱待澆注撒落砂由回收裝置提升至造型砂庫中，當(dāng)機(jī)械手出現(xiàn)故障時，可在機(jī)械手前方工位處完成起模、翻箱工作，以保證生產(chǎn)有序進(jìn)行。
二、主要設(shè)備性能介紹
1、落砂除塵罩于V法落砂時，砂溫較高且使用的砂子較細(xì)，落砂時粉塵較大，為減少粉塵排放，改善車間的工作條件，在落砂區(qū)設(shè)有半封閉除塵罩。
2、落砂格柵及錐斗此處要承受砂子、砂箱及鑄件的重量，同時砂子具有一定的溫度，因此設(shè)計時要保證足夠的剛度，采用25#工字鋼及16mm的鋼板鉆孔制成，錐斗采用6mm鋼板，外加設(shè)5#槽鋼加強(qiáng)筋，同時錐斗內(nèi)設(shè)有拉筋。格柵面可將大的鐵性雜質(zhì)及未融化的塑料膜進(jìn)行初步分離。
3、ZS1080慣性振動篩砂機(jī)適用短距離輸送型砂、熱舊砂，碎石和焦碳等散狀物料，槽體上方蓋板分段制作，以達(dá)到密封除塵及便利篩網(wǎng)更換。
4、NE100板鏈提升機(jī)該機(jī)在機(jī)械化鑄造車間中是一種普遍采用的垂直輸送設(shè)備，該機(jī)牽引構(gòu)件采用板式鏈條，不僅能提升粉狀、粒狀和塊狀物料，而且還可提升磨琢性大的物料，它同帶式輸送機(jī)等設(shè)備配合，可以布置成多種形式的輸送系統(tǒng)。
5、FTB40冷卻床，本機(jī)適用于鑄造車間無粘結(jié)劑（如“V”法造型、消失摸造型等）或有粘結(jié)劑流動性能比較好的（如樹脂自硬砂、水玻璃自硬砂等）舊砂冷卻。熱交換單元內(nèi)通以冷卻循環(huán)水，高壓鼓風(fēng)機(jī)以一定的風(fēng)壓對沸騰箱內(nèi)的砂子進(jìn)行交換，使砂粒處于流化狀態(tài)，并與熱交換器進(jìn)行充分地?zé)峤粨Q，所以具有降溫效果明顯。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的鋼管，使用前都經(jīng)過試壓處理，保證在6kg壓力下不得漏水。
6、D500斗式提升機(jī)該機(jī)是鑄造車間中一種普遍采用的垂直輸送設(shè)備，主要用于提升舊砂、廢砂、新砂、清理鐵丸等散性材料，它同帶式輸送機(jī)等設(shè)備配合，可以布置成多種形式的輸送系統(tǒng)。
7、Y338皮帶輸送機(jī)為改進(jìn)型,適應(yīng)于鑄造車間輸送新砂、舊砂、型砂、焦炭、石灰石以及糧食加工與化工等行業(yè)輸送無腐蝕性、低溫的散狀物料。
8、S99懸掛磁選機(jī)此機(jī)可根據(jù)工藝要求，垂直布置在輸送舊砂的固定式輸送機(jī)上方。當(dāng)物料通過時，它能有效的分離出砂層中的磁性金屬物，如鐵豆、鐵渣、氧化皮等。
9、無動力回箱輥道主要將落砂后的空砂箱轉(zhuǎn)運(yùn)至造型工位處，通過回箱輥道的轉(zhuǎn)運(yùn)提高了車間主行車的利用時間，使物流通暢，輥道在安裝時調(diào)整一定角度，使行走輕便。
10、覆膜器及展膜平臺移動式覆膜器，是由減速電機(jī)驅(qū)動可在展膜平臺、下箱工位、上箱工位間機(jī)動行走，完成取膜、烤膜、覆膜等工序。薄膜加熱裝置是由石英電加熱管、焊接的鋼結(jié)構(gòu)支架等組成的。薄膜加熱達(dá)到鏡面效果后將薄膜覆蓋到模型上，模型抽真空，完成覆膜工序。其為V法造型中關(guān)鍵部件之一，其工作情況直接影響到整條造型線的運(yùn)行。能實現(xiàn)自動化加熱覆膜方式，減速電機(jī)驅(qū)動行走，自動取膜，吸膜框可抽真空吸住薄膜，自動升降完成加熱和覆膜動作。加熱采用電加熱方式，并設(shè)置保溫層。展膜平臺為便于覆膜器的自動化工作，此造型線配有面膜展膜平臺，用以展開薄膜。主要由支架、吸膜框、切割絲、減振彈簧等組成。在展膜平臺處，覆膜器自動完成面膜的展開與切膜。
11、合型小車主要功用是配合機(jī)械手實現(xiàn)扣箱功能，并將砂型轉(zhuǎn)運(yùn)到機(jī)械手外便于行車將砂型轉(zhuǎn)運(yùn)到澆注位置。該機(jī)行走由硬齒面減速電機(jī)驅(qū)動，變頻器控制，可實現(xiàn)運(yùn)動過程中的快慢速轉(zhuǎn)換。該機(jī)由型鋼制成的底座、工作臺、驅(qū)動裝置、拖鏈、真空裝置等設(shè)備組成。轉(zhuǎn)運(yùn)車運(yùn)行平穩(wěn)、可靠、定位準(zhǔn)確。
12、涂料烘干裝置該設(shè)備用于V法造型線上涂料烘干,通過熱風(fēng)幕將加熱空氣吹向模型表面,實現(xiàn)模型表面涂料快干的效果,從而提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。
13、Z2912移動式震實臺適用于無粘結(jié)劑（如V法造型、消失模造型）、有粘結(jié)劑但型砂流動性較好（樹脂自硬砂、水玻璃砂造型）鑄造型砂的緊實，它是利用4臺振動電機(jī)異向同步旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生振動，通過固定聯(lián)接在電機(jī)上的工作臺將激振力傳遞給砂箱及里面的型砂，使型砂連同砂箱作高頻低幅振動。型砂在振動加速度作用下產(chǎn)生相對運(yùn)動，從而得到緊實均勻的型砂。
14、雨淋加砂器機(jī)構(gòu)由固定框、活動框、氣缸等組成。活動框和固定框均開有圓孔，需加砂時氣缸運(yùn)行，使活動框和固定框孔相對應(yīng)，實現(xiàn)雨淋式加砂。雨淋加砂裝置，固定于砂斗上由氣缸驅(qū)動閘板開合進(jìn)行加砂并帶有抽灰功能。雨淋加砂開關(guān)下表面要設(shè)有一層橡膠墊，可以避免與砂箱剛性接觸，雨淋加砂分區(qū)控制，以實現(xiàn)大小砂箱的加砂。
15、機(jī)械手是V法自動化造型生產(chǎn)線上的主要設(shè)備，主要用于造型中對鑄型進(jìn)行起模、翻轉(zhuǎn)、運(yùn)行、合箱等操作。
16、V法專用砂箱，傳統(tǒng)鑄造方法用的砂箱不能用于V法造型。V法造型的砂箱除四壁要密封外，砂箱內(nèi)部必須裝設(shè)過濾、抽氣裝置。
17、RRV-125車載真空泵，采用羅茨真空泵，放置在雙梁行車上，主要由泵體及進(jìn)出口消聲器組成，負(fù)責(zé)造型后砂箱的轉(zhuǎn)運(yùn)，避免了傳統(tǒng)工藝中在車間內(nèi)托長“辮子”的現(xiàn)象，減輕了工人的勞動強(qiáng)度。
18、單梁吊運(yùn)裝置（扣空箱）主要負(fù)責(zé)將回箱軌道上的空砂箱放至到模板上，盡而提高的車間主行車的利用率。為便于操作，采用遙控手柄。
19、過跨平車主要負(fù)責(zé)將落砂后的鑄件轉(zhuǎn)運(yùn)至緩沖車間，為防止軸承及電纜受落砂區(qū)熱源的影響，將小車加長，使車輪及減速機(jī)跨在落砂區(qū)的兩側(cè)，車框采用250H型鋼焊接，剛性好。
20、液壓系統(tǒng)由泵站、液壓閥、液壓缸及管線組成；該控制系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、完整、合理、可靠，并具有先進(jìn)性，整體密封性能好；調(diào)速性能好，實現(xiàn)系統(tǒng)的快、慢速運(yùn)動，以保證設(shè)備在運(yùn)動過程中的平穩(wěn)性；工作節(jié)拍可根據(jù)現(xiàn)場需要進(jìn)行調(diào)整；油箱設(shè)置冷卻裝置，有足夠散熱能力；系統(tǒng)配備運(yùn)行顯示：油溫、油壓、液位、堵塞報警裝置與安全保護(hù)裝置等。
21、除塵系統(tǒng)設(shè)計思路是除塵效果一定要好，整條線除塵總風(fēng)量為78000 m3/h，砂處理采用兩級除塵方式，一級采用四倒錐旋風(fēng)除塵器，二級采用脈沖反吹旁插扁袋式除塵器，除塵效果佳且保護(hù)布袋。造型砂斗、雨淋加砂的抽塵點采用MC108脈沖反吹布袋除塵器。
22、電氣控制系統(tǒng)
①根據(jù)本套造型線工藝要求，本電氣控制系統(tǒng)采用可編程控制器（PLC）控制，PLC機(jī)選用西門子產(chǎn)品，其它主要低壓電器采用施耐德或西門子等名牌產(chǎn)品。
②本控制設(shè)有手動/自動控制功能。
③移動振實臺、機(jī)械手、合型小車、覆膜器行走均采變頻器控制。
④真空泵電控采用軟啟動器控制。
23、真空系統(tǒng)主要由水環(huán)式真空泵、濾氣穩(wěn)壓罐、水浴除塵罐、真空管路、電控系統(tǒng)等部分組成。
24、水控系統(tǒng)水循環(huán)系統(tǒng)主要由離心水泵、水管、各類閥門、冷卻塔以及水池等組成。主要為沸騰冷卻床、真空泵和液壓系統(tǒng)冷卻器提供循環(huán)水。離心水泵、各類閥門和冷卻塔均采用國內(nèi)名牌產(chǎn)品。循環(huán)管路對接處采用法蘭聯(lián)接，以方便檢修和維護(hù)。
25、非標(biāo)鋼結(jié)構(gòu)包括落落砂除塵罩、落砂格柵及錐斗、地坑蓋板、造型砂庫、平臺、梯子、護(hù)欄、溜管、除塵管道及管道支撐、覆膜器、震實臺導(dǎo)軌及支撐、真空管路、水控管路、散砂格柵及錐斗、過渡砂庫等。