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厚街翻砂鑄造件加工如何提高生產效率和產品質量?

文章出處:新聞中心 責任編輯:東莞市劍鋒機械配件有限公司 發表時間:2025-06-27
  ?一、翻砂鑄造件加工造型工藝優化與自動化升級
(一)砂型制備效率提升
高效造型線設計
采用垂直分型無箱射壓造型線(如 DISA 線),節拍可達 120 型 / 小時,較手工造型效率提升 10 倍:
?厚街翻砂鑄造件加工如何提高生產效率和產品質量?的圖片
射砂壓力從 0.4MPa 提升至 0.6MPa,砂型緊實度從 85% 提高至 95%,減少塌箱風險;
配置雙工位射砂機構,實現 “射砂 - 取模” 同步作業,縮短造型周期 20%。
(二)自動化造型關鍵技術
機器人取模與下芯
六軸機器人抓取砂型(定位精度 ±0.1mm),替代人工搬運,減少砂型破損率(從 10% 降至 3%);
針對復雜型芯(如發動機缸體水套芯),采用視覺引導機器人下芯,下芯時間從 5 分鐘 / 件降至 1.5 分鐘 / 件,位置偏差≤0.5mm。
砂型在線檢測
安裝 3D 激光掃描儀(掃描速度 1000 點 / 秒),對砂型尺寸、壁厚進行實時檢測:
預設公差范圍(如 ±0.3mm),超差時自動標記并剔除,避免不合格砂型流入澆注工序;
數據同步至 MES 系統,實時調整造型參數(如射砂量、緊實度)。
二、翻砂鑄造件加工熔煉與澆注工藝精細化控制
(一)熔煉效率與鐵液質量提升
高效熔煉設備升級
采用中頻感應電爐(功率 500kW)替代沖天爐,熔煉時間從 4 小時 / 爐降至 2 小時 / 爐,鐵液成分波動范圍:
C 含量:±0.05%(原 ±0.15%);
Si 含量:±0.03%(原 ±0.08%)。
配置電磁攪拌器,鐵液溫度均勻性從 ±20℃提升至 ±5℃,減少局部過熱導致的成分偏析。
精煉除渣工藝強化
采用 “復合精煉劑 + 惰性氣體” 除渣:
精煉劑配方:CaO 40%+Al2O3 30%+MgO 20%+ 稀土 10%,加入量為鐵液重量的 0.5%,除渣效率提升 40%;
吹氬時間從 5 分鐘延長至 8 分鐘,氬氣流量從 0.1m3/min 增至 0.15m3/min,夾雜物去除率從 60% 提升至 85%。
(二)澆注系統精準化設計
澆注工藝參數優化
基于模流分析(如 AnyCasting)設定澆注參數:
灰鑄鐵件:澆注溫度從 1350℃提升至 1400℃,澆注速度從 5kg/s 增至 8kg/s,充型時間縮短 30%,同時避免湍流;
球墨鑄鐵件:采用 “高溫快澆 + 低溫孕育”,孕育劑加入量從 0.8% 增至 1.2%,石墨球化級別從 4 級提升至 2 級。
自動化澆注系統應用
安裝伺服電動澆注機(澆注精度 ±0.5kg),替代人工傾倒:
預設多段澆注曲線(如先快后慢),針對不同壁厚鑄件自動調整流量;
配備紅外溫度傳感器,實時監測鐵液溫度,溫度低于設定值(如 ±10℃)時自動暫停澆注。
三、翻砂鑄造件加工后處理工藝與質量控制升級
(一)鑄件清理效率提升
自動化清理線集成
構建 “落砂 - 拋丸 - 打磨” 流水線:
振動落砂機功率從 30kW 增至 50kW,落砂時間從 10 分鐘 / 批降至 5 分鐘 / 批;
履帶式拋丸機采用高鉻鋼丸(直徑 1.5mm),拋丸時間從 8 分鐘 / 件降至 5 分鐘 / 件,表面粗糙度從 Ra25μm 降至 Ra12.5μm;
機器人打磨系統(配備力控傳感器),針對復雜曲面鑄件(如泵體),打磨效率提升 60%,人工成本降低 70%。
去毛刺工藝創新
對小型鑄件采用電化學去毛刺(電壓 20V,時間 3 分鐘),替代手工挫修,毛刺殘留量從 0.3mm 降至 0.05mm 以下;
大型鑄件使用激光去毛刺(功率 2000W),定位精度 ±0.1mm,效率達 200mm/min,且無熱影響區。
(二)質量檢測體系完善
無損檢測全覆蓋
關鍵鑄件(如承壓件)100% 進行超聲波檢測(探頭頻率 2.5MHz),檢測靈敏度從 Φ2mm 平底孔提升至 Φ1mm,缺陷檢出率達 98%;
引入工業 CT(分辨率 50μm),對復雜結構件(如缸蓋)進行內部缺陷檢測,替代傳統剖切驗證,檢測時間從 4 小時 / 件降至 30 分鐘 / 件。
尺寸檢測數字化
三坐標測量機(CMM)配備掃描測頭,對鑄件全尺寸檢測時間從 2 小時 / 件降至 20 分鐘 / 件,數據自動與 CAD 模型比對,生成偏差色譜圖(精度 ±0.02mm);
建立 SPC(統計過程控制)系統,實時監控關鍵尺寸(如軸承孔直徑)的 CPK 值,當 CPK<1.33 時自動預警并追溯工藝參數。
四、翻砂鑄造件加工生產管理與物流優化
(一)生產流程標準化
快速換型(SMED)實施
將砂箱更換分為 “外部準備” 與 “內部執行”:
外部準備:提前預熱砂箱、準備芯盒,內部換型時間從 90 分鐘壓縮至 40 分鐘;
制定《換型標準作業指導書》,通過目視化標識(如不同顏色定位銷)減少裝配錯誤,換型成功率從 85% 提升至 99%。
看板管理與產能平衡
采用電子看板實時顯示各工序負荷(如造型線利用率、澆注機等待時間),當某工序積壓超過 30 分鐘時,自動觸發調崗指令;
推行 “小批量多批次” 生產,將砂型批量從 500 型 / 批降至 200 型 / 批,生產周期縮短 40%,同時減少在制品庫存。
(二)物流自動化改造
鐵液輸送智能化
采用軌道式電磁感應轉運車(載重 10 噸),替代行車吊運,鐵液溫度損失從 80℃/10 分鐘降至 30℃/10 分鐘,且定位精度 ±50mm,減少澆注等待時間。
鑄件倉儲數字化
立體倉庫配備 AGV 機器人(導航精度 ±10mm),實現 “澆注 - 清理 - 入庫” 無人化流轉,倉儲效率提升 50%,庫存周轉率從 3 次 / 月提升至 5 次 / 月。

厚街翻砂鑄造件加工如何提高生產效率和產品質量?

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