迪莎铸造生产线旧砂冷却自动加水系统的研制

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1、海交通人学硕J+学位论文(3)型砂表面风干，型腔表面强度差，日I起铸件落砂：(4)砂型表面抗铁水侵入性能差；浇注的铁水容易侵入型腔，引起铸件表面粗糙．铸件容易产生粘砂；(5)需水量增加，引起砂型发气量增大，铸件容易产生气孔：(6)型砂塑性差，模具起模困难，一些形状复杂的铸件起模不出，造成铸件多肉废品：(7)型砂混碾性能下降，型砂不容易混合均匀，造成型砂的综合性能下降。所有这些型砂问题将会直接影响铸件的质量，使铸件产生大量废品，增加生产成本．这些问题产生的原因是由于旧砂的温度与水分控制不符合工艺要求，引起型砂性能的下降，因此研制一套自动控制旧砂温度与水分的装置显得非常重要。1．2产生问

2、题的原因为了弄清迪莎铸造生产线A的型砂质量不符合工艺要求的原因。本文将简要介绍该生产线组成结构和加水系统。迪莎铸造生产线A是上海汽车铸造总厂94年从丹麦引进的铸造生产线，垂直分型，砂型尺寸600×480，生产能力360型／，J、时。主要生产产品为桑塔纳排气管，制动钳支架、壳体等球铁蠕铁类铸件，年生产能力6000吨。迪莎铸造生产线A由混砂工部、造型工部、浇注工部、砂型传输工部、砂型破碎工部、加水冷却工部及旧砂传输部分组成。图1—1为迪莎铸造生产线A的一部分。图l一1迪莎铸造生产线A的一部分目前该生产线旧砂加水系统只有一次加水(滚筒内加水)的手动控制，其加水量根据操作人员的经验来设置；二

3、次加水(传送带上加水)的控制部分在另一条迪莎铸造生产线B上。目前该加水方法，有如下缺点：(1)．加水量设置凭操作人员的经验，由于每个人的经验不一样，决定的加水量也不一样，所以随意性很大。而且没有考虑环境温度的影响，所以产生误差较大。(2)．该方法没有反馈系统，加水量的调整也由操作人员根据测量到的旧砂温度、水分来决定，其缺点是调整量不一定『F确，调整时间也不及时。因此调整量为多少，什第21j{————————————————————j：塑窒望叁堂堡!：兰笪堡塞么时候调整最合适都带有很大的随意性。从而，使系统工作不稳定。总之，该方法给旧砂水分、温度带来了波动，不利于型砂质量的控制，产生了

4、较多的废品”必须采用一种全新的控制系统来替代。图】--2及图l一3为旧砂水分、温度的示意图。水分O图1—2旧砂水分示意图图l--3旧砂温度示意图时间(小时1时间(小时)1．3课题的主要任务．本课题要求为上海汽车铸造总厂迪莎铸造生产线线A研究设计一个自动加水系统，替代原来的手动加水系统，该自动系统能够在恶劣的工作环境下有效、稳定地控制旧砂水分、温度，使得旧砂的温度在进入旧砂斗以Ij{『≤55℃，且能够比较稳定：旧砂水分满足工艺要求范围(1．2～1．8％)，该控制系统能够根据旧砂温度、水分，自动调节加水量。同时考虑到自动加水系统偶尔出现故障而不能正常工作，为了不影响生产的『F常进行，需要

5、同时设计两种工作方式：自动加水冷却工作方式和手动加水冷却工作方式。其中自动加水冷却方式旧砂水份的控制误差为：±o．3％；手动加水冷却方式加水量鹕3负海交通人学坝I．学位论文的控制误差为：±O．2升／次。根据课题要求，主要解决以下几个问题：(1)．环境温度对型砂性能的影响，在原来的迪莎B线中，引进的自动加水系统没有考虑环境温度的影响，当环境温度较高时(≥30℃)，旧砂温度会超过工艺要求范围，引起型砂质量恶化，使铸件废品增加。当环境温度低于IO。C时，有利于型砂质量的改善。(2)．冷热型砂的区别，在原来的系统中，没有考虑这方面的要求。为了改进、完善该系统的功能，在砂型进入滚筒前设置一个冷

6、热砂型测试装置，以便更好地调节一次加水量。(3)．一次加水后的结果要等到一个小时后才知，这是系统本身存在的一个大问题。因为当铸件进入滚筒，系统对此进行一次加水，铸件和型砂在滚筒罩经过一个小时后／J分离，然后测试得知系统加水量是否合适，这种情况很不合理，使得型砂的温度、水分不能得到有效的控制。因此为了解决该问题，先对各种型号的铸件做试验，并从理论上计算出各种铸件的一次加水量，根据计算值对此进行一次加水。(4)．为了将该系统更加完善，把二次加水功能列入本课题的加水系统，以便改善加水的效果，使得旧砂水分、温度得到更加合理的控制。1．4课题的意义目前由于砂型质量问题而引起大量铸件废品，每年的

7、经济损失也是比较惊人的，附表1—3为1999年的废品损耗情况。表1—31999年迪莎线A铸件的废品情况产品名称砂型厚与型砂有每型铁水旧砂水最高旧砂每年废品度(cm)关的废品量(公斤)分(％)温度(℃)损失情况率(％)f万元1桑车制动280～300829O．6～1．7-80-90钳壳体桑车制动230～2506140．8-1．7-70-35钳支架桑车排气240～2605130．7～1．7-70120等由此可见，当采用目前的手动加水控制系统，旧砂的温度水分波动较