自動造型線新型鉆氣孔機的研制

楊汝松,張 忠

（昆明云內動力股份有限公司，昆明 650224）

自動造型線新型鉆氣孔機的研制

楊汝松,張 忠

（昆明云內動力股份有限公司，昆明 650224）

新型鉆氣孔機用于全自動造型線，設計采用自上而下、群鉆氣孔方式。該設計已獲得國家專利。

自動造型線；鉆氣孔機

昆明云內動力股份有限公司鑄工車間KW全自動造型線是公司的關鍵設備，每年為公司提供20萬臺套柴油發動機優質鑄件。該線采用濕型粘土砂造型，澆注過程中砂型中的氣體通過氣孔向外排氣。

1 問題提出

原設備砂型鉆氣孔通過兩個工序完成：

（1）在引進設備中，有一臺輔機用于鉆通氣孔，由15個氣馬達帶動鉆花鉆出15個氣孔，只適合兩種不同的鑄件產品。在實際生產中，造型線生產近10種產品，每種鑄件需要鉆通40多個氣孔，因此該設備無法滿足生產要求。同時，用原鉆氣孔機鉆通氣孔還存在以下問題：鉆好的氣孔中夾雜大量散砂，砂型合箱后散砂落在型腔內澆注后會產生掉砂廢品。

（2）用人工將砂型的剩余未通的氣孔一個一個扎通，每班需要安排兩名操作工人，班產500箱，平均每人每班要扎氣孔上萬個。工人工作強度大，工作效果差，扎氣針碰到砂型氣孔邊緣會造成壞型，或者產生掉砂類廢品。

2 新型鉆氣孔機設計方案確定

對國內造型生產線用鉆氣孔機進行調研及查找資料得知，目前多數廠家采用自下向上鉆或扎通的方式，存在設備結構復雜、故障率高、鉆孔定位不準、鉆通氣孔內夾散砂等問題。

因此，決定采用新的通氣孔生成方式。經過多次修改最終得到以下設計方案（見圖1、圖2）：

（1）油缸推動砂型所需的扎氣針（根據需要布置1～60根氣針）自上而下一次鉆通所有氣孔。

（2）比例閥控制油缸工進速度。

（3）氣針安裝在標準連接尺寸模板上，不同產品對應不同模板。

（4）氣針模板快速裝夾，帶砂箱預定位裝置。

3 設備驗證

2008年9月完成設備設計制造，進行安裝調試工藝驗證。結果表明，所有通氣孔（約40個）一次準確鉆出，從圖3可以看出，鉆出的氣孔內部干凈，無任何散砂，完全達到設計的目的。出現的問題是氣孔較集中區的型腔背面出現大面積垮砂，影響澆注和通氣效果。通過調整型砂強度、修改模具氣針等措施，型腔背面垮砂問題最終得到解決。

4 使用效果及效益分析

鉆氣孔機投入使用后，鑄件掉砂廢品、砂型壞型比例顯著下降，造型線減少操作人員6名，扎氣孔效率提高數十倍。

從表1中看出自2009年鉆氣孔機投入使用后，掉砂廢品的減少對鑄件廢品率降低直接貢獻0.38個百分點，壞型率下降約2%。

鉆氣孔機投入使用后，現場觀察發現原生產線澆注時易導致鑄件氣孔廢品的炸箱現象大大減少。分析其原因，手工扎氣針最大直徑7mm，鉆氣孔機氣針直徑粗細可調，一般為8mm，通氣孔橫截面積增加約30%，這使得鐵液澆注時砂型排氣通暢，不易產生憋氣炸箱的現象。

5 結束語

新型鉆氣孔機應用在自動造型線上可顯著降低掉砂類廢品，減少數名操作工人；結構簡單可靠，維護方便，取得較好的經濟效益。該鉆氣孔機的設計已獲國家專利。由于優點明顯，我公司在新訂購的造型線上已要求供應商照該圖紙原理制作安裝一臺同類型的鉆氣孔機。

Developing of a New Drilling Machine for Air Hole for Automatic Molding Line

YANG RuSong，ZHANG Zhong
（Yunnan Combustion Engine Powder Co.Ltd.，Kunming 650224，Yunnan China）

Designed with a form as from top to bottom and group drilling set,a new type of drilling machine for air hole for automatic molding line has been awarded a national patent.

Automatic molding line；Drilling machine for air hole

表1 鉆氣孔機投入使用前后掉砂廢品、壞型對比統計

TG231．6;

B；

1006－9658（2011）03－2

2011－02－15

2011－014

楊汝松，男，工程師，昆明云內動力股份有限公司鑄工車間主任