第一篇 金屬液態(tài)成形設(shè)備及自動化

第一篇金屬液態(tài)成形設(shè)備及自動化第1頁/共39頁第5章落砂與清理設(shè)備及控制5.1落砂設(shè)備作用：將澆注冷卻后的鑄件和鑄型分開分類：第2頁/共39頁振動落砂機原理：由周期振動的落砂柵床將鑄型拋起，然后鑄型自由下落與柵床相碰撞，砂型破碎，實現(xiàn)鑄件與砂型分離。5.1.1振動落砂機第3頁/共39頁一、偏心振動落砂機

組成：落砂機框架、偏心軸、電動機、減振彈簧

工作原理：靠偏心軸的偏心，使落砂框架產(chǎn)生振動特點：①落砂機的振幅等于偏心距②振幅不受落砂載荷的影響③適應(yīng)于多品種小批量生產(chǎn)的鑄造車間④撞擊力全部由軸承承受并傳給了基礎(chǔ)，軸承的壽命低，對基礎(chǔ)的要求高。第4頁/共39頁二、慣性振動落砂機（一）單軸慣性振動落砂機組成：落砂機柵床、偏心質(zhì)量、彈簧、電機工作原理：利用偏心質(zhì)量在高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心慣性力，使其振動。特征：只有一個具有偏心質(zhì)量的回轉(zhuǎn)軸第5頁/共39頁慣性振動落砂機第6頁/共39頁特點：①振動軌跡為近似的圓②工作時的撞擊力主要有彈簧吸收，對基礎(chǔ)的沖擊力小；③工作振幅受載荷的影響，載荷大則振幅小，反之，載荷小則振幅大；④可通過調(diào)節(jié)激振力調(diào)節(jié)振幅；⑤主要用于產(chǎn)品相對穩(wěn)定的成批生產(chǎn)的鑄造車間第7頁/共39頁（二）雙軸慣性振動落砂機1.雙軸慣性振動落砂機工作原理兩偏心質(zhì)量在電機的驅(qū)動下同步反向旋轉(zhuǎn)，其離心慣性力在兩軸所在的平面內(nèi)相互抵消，在垂直于兩軸所在的平面方向上相互疊加，驅(qū)動落砂機進行直線振動。根據(jù)激振力的方向和落砂柵床的夾角（激振角），可將雙軸慣性振動落砂機分為輸送式和非輸送式。第8頁/共39頁非輸送式：激振角等于90°輸送式：激振角小于90°第9頁/共39頁2.雙軸慣性振動落砂機的驅(qū)動方式分類：

有強迫聯(lián)系：兩激振軸在齒輪的作用下同步反向旋轉(zhuǎn)。

無強迫聯(lián)系：兩軸分別靠兩個電動機驅(qū)動，取消齒輪傳動。第10頁/共39頁1）有強迫聯(lián)系雙軸慣性振動激振器的工作原理（1）整體式雙軸激振器機構(gòu)組成：機體、偏心質(zhì)量、傳動軸、齒輪特征：激振軸直接裝在機體上，通過齒輪實現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)。第11頁/共39頁（2）箱式激振器

組成：箱體、偏心質(zhì)量、齒輪

特征：激振器是一個獨立的箱形結(jié)構(gòu)，靠一對相互嚙合的齒輪實現(xiàn)同步反向彷旋轉(zhuǎn)

特點：拆裝維修方便使用：用于輸送式落砂機上，并且多裝在落砂機的下方

第12頁/共39頁2）無強迫聯(lián)系雙軸慣性激振器的工作原理組成：機體、偏心質(zhì)量、彈性聯(lián)軸器、電機特征：兩激振軸間沒有強迫聯(lián)系，靠兩電機間的同步追逐實現(xiàn)同步反向旋轉(zhuǎn)。特點：結(jié)構(gòu)比較簡單使用：用于輸送式落砂機或非輸送式落砂機上。第13頁/共39頁三、慣性撞擊式落砂機

組成：落砂機柵床、偏心質(zhì)量、彈簧、電機、固定支架

工作原理：鑄型放在固定的支架上，下面安置慣性振動落砂機，靠落砂柵床對鑄型的撞擊實現(xiàn)落砂特征：鑄型支撐在支架上和落砂機柵床之間的距離約為5～8mm）。

第14頁/共39頁特點：①振幅一般均較慣性振動落砂機大②撞擊式單軸慣性振動落砂機一般均工作在近共振狀態(tài)③小的落砂機可落較大的鑄型④多將幾臺落砂機并聯(lián)組成落砂機組。第15頁/共39頁將降溫、落砂和增濕作用集成到一起，工作條件好。5.1.2滾筒落砂機第16頁/共39頁鑄件經(jīng)落砂后，清理表面殘留粘砂、氧化皮、毛刺、冒口等表面清理機械拋丸噴丸滾筒利用高速旋轉(zhuǎn)葉片將彈丸拋向鑄件，打掉氧化皮和粘砂。利用壓縮空氣攜帶彈丸噴射到鑄件表面來實現(xiàn)清理。利用鑄件與鑄件，鑄件與星鐵之間摩擦和輕微撞擊來實現(xiàn)清理。5.2清理設(shè)備第17頁/共39頁方法優(yōu)點缺點拋丸處理效果好，生產(chǎn)率高，勞動強度低，易實現(xiàn)自動化，應(yīng)用廣泛拋射方向不能任意改變，靈活性差噴丸處理操作靈活，可清理復(fù)雜內(nèi)腔和深孔的鑄件動力消耗大，生產(chǎn)率較低，勞動條件較差，不易實現(xiàn)自動化，一般用于清理復(fù)雜鑄件或作為拋丸清理的補充手段滾筒處理設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，易制造，清理效果好，適于清理形狀簡單、不怕碰撞的小型鑄件生產(chǎn)率低，噪聲大，已逐漸被拋丸清理取代第18頁/共39頁5.2.1拋丸器

拋丸器的結(jié)構(gòu)：進丸管、殼體、傳動軸、拋丸輪、葉片、分丸輪、導(dǎo)向套第19頁/共39頁拋丸器各部件的裝配關(guān)系第20頁/共39頁工作原理：由進丸管進入的彈丸被分丸輪承接并初加速，然后從導(dǎo)向套窗口拋出，被葉片承接并繼續(xù)加速，最后以高速拋出。第21頁/共39頁

分丸輪的作用：對彈丸進行預(yù)加速。

定向套的作用：控制彈丸的拋射方向中。風(fēng)力進丸拋丸器結(jié)構(gòu)圖第22頁/共39頁5.2.2拋丸清理設(shè)備第23頁/共39頁第24頁/共39頁噴丸清理器利用壓縮空氣將彈丸噴射到鑄件表面來實現(xiàn)清理。5.2.3噴丸清理設(shè)備第25頁/共39頁5.2.4清理滾筒第26頁/共39頁6.1離心澆注機第6章現(xiàn)代液態(tài)成形設(shè)備及控制離心鑄造是將液態(tài)金屬澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，并在離心力的作用下完成充填和凝固成型的一種液態(tài)成形方法。根據(jù)鑄型旋轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)軸在空間的位置，分為立式離心鑄造設(shè)備和臥式離心鑄造設(shè)備兩種。第27頁/共39頁離心鑄造的特點：易于形成中空的管類鑄件，充型能力好，利于氣體和夾雜物排除、補縮條件好；但對鉛青銅等類合金易產(chǎn)生比重偏析，內(nèi)表面較粗糙，尺寸不易控制。離心鑄造常用于生產(chǎn)鑄管、鋼套、缸套、雙金屬鋼背銅套等。第28頁/共39頁（1）立式離心鑄造機鑄型安裝在垂直主軸上。主軸下端用止推軸承和徑向軸承限位。上下軸均安裝在基座上，主軸上安裝帶輪起動電動機，通過傳動帶帶動鑄型旋轉(zhuǎn)。為操作方便和生產(chǎn)安全起見，通常機器安裝在地坑中。立式離心鑄造機可用于澆注最大外徑為3000mm，高度不超過300mm的圓桶鑄件。第29頁/共39頁立式離心鑄造機的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。第30頁/共39頁（2）臥式離心鑄造機臥式離心鑄造機分為臥式懸臂離心鑄造機、滾筒式離心鑄造機和多工位離心鑄造機。臥式懸臂離心鑄造機第31頁/共39頁滾筒式離心鑄造機圓筒形的鑄型橫臥在兩對支撐輪。在鑄型一側(cè)的兩個主動支撐輪由電機驅(qū)動并帶動鑄型旋轉(zhuǎn)。第32頁/共39頁多工位離心鑄造機由多臺小型懸臂式離心機安裝在回轉(zhuǎn)盤上組合而成?；剞D(zhuǎn)盤由氣缸驅(qū)動作間歇式轉(zhuǎn)動，每轉(zhuǎn)一工位完成相應(yīng)的工序。第33頁/共39頁6.4低壓鑄造設(shè)備低壓鑄造其工藝過程是：在密封的坩堝中，通入干燥的壓縮空氣，金屬液在氣體壓力的作用下，沿升液管進入直澆道上升，通過內(nèi)澆道平穩(wěn)地進入型腔，并保持坩堝內(nèi)液面上的氣體壓力，一直到鑄件完全凝固為止。第34頁/共39頁為獲得合格鑄件，應(yīng)使金屬液以最佳速度進入鑄型上升速度必須是均勻的對于同一個鑄件，每次的上升速度必須相等，即應(yīng)有良好的再現(xiàn)性。第35頁/共39頁第36頁/共39頁產(chǎn)品：

適合新產(chǎn)品開發(fā)、快速單件及小批量零件、不規(guī)則零件或復(fù)雜形狀零件6.7快速成形設(shè)備第37頁/共39頁快速成型快速成型（RP）是一種CAD模