鑄件清理新技術(shù)及設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用

天津一汽夏利內(nèi)燃機(jī)制造分公司技術(shù)質(zhì)量部主擔(dān)當(dāng)天津市鑄造學(xué)會理事、副秘書長

近年來，隨著我國鑄造行業(yè)產(chǎn)量的大幅提高，很多企業(yè)的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變?yōu)榱魉€作業(yè)，生產(chǎn)效率及產(chǎn)量顯著增加，但是在鑄件清理工序，大部分企業(yè)仍采用傳統(tǒng)的錘擊和砂輪機(jī)研磨方式為主，這種方式存在著勞動強(qiáng)度大、工作效率低、作業(yè)環(huán)境惡劣、安全隱患嚴(yán)重和人力資源緊張的諸多問題，難以與造型及澆注的高效率相適應(yīng)，嚴(yán)重影響了造型線的效率發(fā)揮。因此，如何提高鑄件清理工作效率，尤其是去除鑄件的澆冒口、毛刺、飛邊工作的效率，是鑄造企業(yè)一直在探索和解決的問題。幾年來，國外和國內(nèi)的一些裝備制造廠家利用液壓、機(jī)械加工、數(shù)控技術(shù)設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)開發(fā)出了一些鑄件清理設(shè)備，投入使用后取得了很好的效果，既提高了生產(chǎn)效率（基本上與快速的造型效率相匹配），又減輕了作業(yè)者的勞動強(qiáng)度，改善了作業(yè)環(huán)境，為鑄件生產(chǎn)企業(yè)提供了更多的選擇。

設(shè)備組成及工作形式

1. 液壓分離裝置

液壓分離裝置由移動吊架、承載平衡器、液壓管、液壓泵站及分離器或剪斷器幾個部分組成。工作時，裝置安裝在生產(chǎn)線下件處或特定的場所，作業(yè)者通過前后、左右和上下移動吊架以及承載平衡器的動作找到合適的位置，操縱分離器（見圖1）或剪斷器將鑄件的澆冒口從鑄件本體上分離或?qū)㈤L的澆道剪斷以便回爐再利用。該設(shè)備分為手工操作型和固定機(jī)型。

2. 沖壓剪緣機(jī)床

沖壓剪緣機(jī)床有液壓裝置、上壓模、刃口、機(jī)身、專用磨具等主要結(jié)構(gòu)組成。利用液壓在工作時產(chǎn)生的高壓力推動沖壓模具將工件外緣澆冒口、毛刺、飛邊去除，工作效率高，工作環(huán)境清潔（如圖2所示）。

3. 數(shù)控多軸向磨削機(jī)床

數(shù)控多軸向磨削機(jī)床各軸向運(yùn)動采用數(shù)控伺服系統(tǒng)控制，位置運(yùn)動及加工精度高。主軸砂輪是采用鐵質(zhì)基體表面電鍍金剛石，其加工安全性高，不會像普通剛玉砂輪那樣在受到大的擠壓力時發(fā)生爆裂而造成傷害事故。數(shù)控多軸向磨削機(jī)床屬于通用設(shè)備，根據(jù)不同的鑄件品種通過更換工裝夾具達(dá)到互換性，設(shè)備配備除塵裝置，可以很好地改善生產(chǎn)環(huán)境，如圖3所示。

4. 非標(biāo)數(shù)控加工設(shè)備

非標(biāo)設(shè)備針對鑄件某一特定難加工磨削區(qū)域做一個專用砂輪，其采用鐵質(zhì)基體表面電鍍金剛石，加工安全性高。非標(biāo)設(shè)備只加工單一品種的工件，效率高，精度佳，同時可根據(jù)不同工件更換夾具及砂輪，做到設(shè)備通用性最大化，如圖4所示。

使用實(shí)例及注意事項(xiàng)

液壓分離裝置：采用機(jī)械作業(yè)代替手工錘打或切割，在不損傷制品的情況下將鑄件冒口、澆道等多余部分分離、剪斷，不但大幅降低勞動強(qiáng)度，提高作業(yè)效率，也使作業(yè)環(huán)境大為改善。與傳統(tǒng)方式的采用錘子來敲斷的方法相比，尤其對于因有韌性且強(qiáng)度較高的球墨鑄鐵件，液壓分離裝置不會因錘擊的振動產(chǎn)生噪聲和飛濺，只有機(jī)械動作的聲音，使安靜、安全、高效的作業(yè)成為現(xiàn)實(shí)，將操作者從繁重的體力勞動中解放出來。在使用分離器將澆冒系統(tǒng)從鑄件本體上分離后，剪斷器可進(jìn)一步將大尺寸的澆道剪斷，以方便回爐再利用。

圖1 澆冒口去除裝置

沖壓剪緣機(jī)床：適用于少品種、大批量的情況，目前比較廣泛地應(yīng)用在汽車鑄件生產(chǎn)中。在更換模具或工裝夾具后可適應(yīng)多品種加工，通用性強(qiáng)。沖壓剪緣機(jī)床應(yīng)用實(shí)例，如汽車的制動剎車鉗。在選用此種類型的設(shè)備加工時，要根據(jù)工件澆冒口大小、厚度進(jìn)行嚴(yán)格的力學(xué)計(jì)算，以實(shí)現(xiàn)最合適的液壓力選擇。在應(yīng)用中設(shè)備要做好安全裝置的防護(hù)，以免誤操作發(fā)生人身傷害事故。

數(shù)控多軸向磨削機(jī)床：適用于多品種、產(chǎn)量大的工件大批量磨削加工，數(shù)控多軸向磨削機(jī)床在應(yīng)用中要做好砂輪轉(zhuǎn)速、直徑的最優(yōu)化配置，以實(shí)現(xiàn)最佳的線速度磨削。同時，機(jī)床各軸向結(jié)構(gòu)要做好防塵裝置，以保證機(jī)床設(shè)備使用壽命。數(shù)控多軸向磨削機(jī)床屬于通用設(shè)備。

非標(biāo)數(shù)控加工設(shè)備：適用于形狀復(fù)雜的鑄件清理，在應(yīng)用中要做好仿形砂輪的安全防護(hù)，以及最優(yōu)化的砂輪線速度配置，設(shè)備主體結(jié)構(gòu)做好防塵裝置，以延長各軸向運(yùn)動機(jī)構(gòu)的使用壽命。該種設(shè)備只能對單一產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高效率清理，不具備互換性。

圖2 沖壓剪緣機(jī)床

圖3 數(shù)控多軸向磨削機(jī)床

圖4 非標(biāo)磨削設(shè)備

結(jié)語

液壓分離裝置、沖壓剪緣機(jī)床、數(shù)控多軸向磨削機(jī)床及非標(biāo)數(shù)控加工設(shè)備的使用率及普及程度還不高，在國內(nèi)還處于發(fā)展起步階段，隨著生產(chǎn)型企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整，以及人力資源緊張狀況的加劇，這些裝置及設(shè)備會在鑄造企業(yè)清理工序中逐漸擴(kuò)大其使用范圍，對相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)水平和工作效率的提高起到有力的促進(jìn)作用。