重熔用鋁錠堆垛機在鋁方棒生產中的應用

張新奎

摘要：利用廢舊重熔用鋁錠堆垛機，改裝成鋁方棒堆垛，提高了鋁方棒生產效率。

關鍵詞：合金方棒，堆垛，夾具

1A356.2合金方棒生產簡介

A356.2合金方棒主要應用于汽車輪轂，汽車變速箱、燃料箱等的制造，市場前景可觀。某車間1#、2#、3#剪棒機是剪切A356.2圓棒和方棒的主要設備之一。目前該設備無堆垛裝置，堆垛作業完全靠人工搬錠來完成，生產效率低下，繁重的體力勞動導致作業區人員流失嚴重。目前急需改造鑄棒堆垛裝置。

2重熔用鋁錠堆垛設備改造成方棒堆垛設備

經過走訪多家鋁鑄棒廠，發現方棒堆垛多為人工堆垛，目前除自動機械手臂外沒有較好的方棒設備應用在鋁棒剪切生產中。但自動機械手臂成本較高無法在該車間得到應用。該車間技術人員依據重熔用鋁錠堆垛設備原理，最后決定在重熔用鋁錠堆垛設備基礎上自行設計改造方棒堆垛設備，以實現鋁方棒批量生產。

3造成方棒堆垛設備

安裝方棒堆垛裝置經實地考察，選定位置。經實地測量，運輸堆垛設備安裝空間為8m*4.5m*1.5m。確定安裝設備與剪棒機進行銜接。

3.1經過計劃后，車間聯系拉來廢鋼軌4根。用鑄造機冷運機鏈板的一半，作為連接件，兩端用螺絲固定，做成運輸機鏈條。固定支架兩端根據鏈條的轉速配備了功率2.2Kw的減速機，組織車間維修人員加班加點改造支架，把原來的槽鋼支架作廢拆除，用廢棄的天車軌道制作成鋼軌改為鋼軌支架，同時加工成外部高，內部低的設計，便于成品方棒輸送。

3.2運輸鏈條制作。采用原有鋁錠運輸機的鏈條鏈輪進行組裝，為節約加工成本，對原鋁錠運輸機700mm的鏈板進行分割成兩塊350mm的鏈板，兩端鉆φ5mm的孔，便于鏈板兩端固定于鏈條上。運輸機前后齒測量加工。設備部專業技術人員，現場測量后，設計出圖，精確計算鏈條的長度和鏈接板的孔徑，選擇加工主動輪和從動輪齒輪尺寸大小、齒輪嚙合系數，依圖紙制作齒輪、固定軸和軸兩端所需固定的軸底座，確保運輸機正常運行。

3.3牽引力電機選擇。運輸機帶運裝置改造完成后，牽引電機的選擇至關重要，依據重熔用鋁錠鑄造機垛運機電機型號確定電機為2.2Kw，該電機帶動運輸機轉動，使剪切后的方棒及時運至運輸機尾部，進行垛運。如電機選擇1.5Kw電機安裝后，牽引力小，運輸機運行速度慢。確定2.2Kw電機安裝后，牽引力大，運輸機運行速度明顯快，具備帶動2噸鑄棒運行能力。

3.4方棒下料平臺制作。原來的剪棒機有短小的剪切平臺，但高度高、傾斜度不夠和無助力鑄棒機構，使剪切后的鑄棒直接落到剪切平臺上，易造成脫錠困難和砸手，不利于提高剪切效率。為此，維修班測量尺寸，根據現場實際情況，制作厚寬長鋼板，斜度45的接棒支架，自行設計機構，方便接錠。

3.5接錠平臺和接棒錠輪改造制作。剪棒機剪棒后方鑄自動脫落，在重力作用下排序流入小平臺，在平臺出口設計一個倒“八”字入口，使鑄棒自動有序排序在運輸鏈條上。參照鑄棒尺寸600-700cm ，倒“八”字平臺尺寸設計，兩側滿足大于700cm的側滑道，鋼板小面立起充分焊接，起到扶錠和定位作用。方棒經過成品運輸機的運送過程之前必須按整齊的順序排列進入運輸機，關鍵要設計制作瓶頸裝置使鑄棒排列，下落的鑄錠，傾斜落上成品運輸機，方向不能偏移，必須有在限定位裝置上，

3.6整列操作集成電路控制。拉錠整列口制作運輸機將方棒運送至末端后，運用鑄棒的慣性力依次爬上一個定輪上，通過中間的動輪傳遞動力，觸碰前側感應桿，plc控制系統自動啟動拉錠氣缸裝置運行，每一塊鑄棒依次進列堆放，夠7塊等待夾具抓運。

3.7夾具寬度調節。方棒長度在600-700cm，維修人員依鑄棒長度確定夾具寬度，原有夾具長度在750cm，鑒于夾具長鑄棒短的問題，維修工在夾具兩側加焊接20mm的鋼條，將鑄棒完全夾在中間不掉落，經過調試滿足堆垛要求。

3.8方棒堆垛機夾具板改造。用廢棄鋁錠堆垛機改造為方棒下料堆垛機原夾具板為生產鋁錠設計，不能滿足方棒堆垛使用要求，夾具板下方外沿較窄，在運行過程中易發生掉落，所以在現有設備基礎上在兩側各加寬5x700mm的鋼條;兩側尺寸較大，在夾具板兩邊內側分別加700x100mm槽鋼一根;夾具與堆垛平臺沖突，在夾具底部間隔處各加30x20x700mm的方軌一根。通過以上改造，使其具備方棒堆垛使用要求。3.10夾具堆垛機位置的確定。根據方棒在整列機上的排列位置，設計夾具自動下降裝置的位置，運行前調整夾具的正常位置，通過夾具的起點、移動落點，確定垛運機的擺放位置，從而使堆垛機各部位有效的銜接。由限位控制，方棒的放置;運行前調整夾具的正常位置，夾具的起點、移動落點，由限位控制方棒的放置。

3.9夾具堆垛運行。依據方棒的長度，夾具向前運行到一定位置，夾具自動上升、下降，夾具正向、反向旋轉，完成每一層的堆垛工作。方棒下料堆垛機操作控制系統改造。原鋁錠自動堆垛操作控制系統裝置，由一個電源控制柜組成，操作控制系統進行方棒堆垛存在安全隱患且不適用方棒堆垛。結合這一使用情況，加裝了緊急停止按鈕，對原操作柜內電氣元件進行升級改造，線路進行優化，修改控制時間，重新編寫和設計plc程序，使方棒下料堆垛機能按設計的方案進行工作，經調試試用，效果較好。

3.10方棒下料堆垛機風路、閥體改造。原風路、閥體老化嚴重，且備件已淘汰。對后期的檢修維護造成極大的困難。根據這一實際情況，改造人員重新選型合適的閥體，更換閥體6個，配管50m，科學設計風路及管路。經過試運行，達到使用要求。同時自制方棒下料堆垛機儲氣裝置。由于現場進風管線為4分管，導致進風量不足。現改為1200x150的鋼管自制儲氣裝置，上設出風口2個，下設排水裝置，保證在設備正常運轉時風量的供給。

4效益分析：

車間采用原有鋁錠運輸機的鏈條鏈輪進行組裝和利用廢鋼材自行加工，除去維修成本0.5萬元外，改造成本約2.826萬元，提高了剪切效率。經過設備專業技術人員反復驗證，鋁錠堆垛裝置改造后使用，節約了成本，方棒堆垛效率提高了2倍。

參考文獻：

[1]蔡建輪.提高重熔用鋁錠質量的措施[J].中國金屬通報，2019（08）：117+119.

[2]曾萍，馬存真.國家標準《重熔用鋁錠》解讀[J].鑄造，2017，66（10）：1128-1131.