專利名稱：一種離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本裝置涉及離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備，尤其涉及ー種多エ位離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備，主要適用于涂料金屬型離心鑄造生產(chǎn)作業(yè)。
背景技術(shù)：
涂料金屬型離心鑄造的ー個作業(yè)循環(huán)主要包括清理、噴涂料、澆注、拔管、冷卻等5 至10個作業(yè)階段，各作業(yè)階段需要不同的エ藝條件，并且需要按節(jié)奏連續(xù)、穩(wěn)定地完成，以便生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。原有的單機(jī)組作業(yè)設(shè)備存在如下的技術(shù)問題在ー個作業(yè)循環(huán)中，各作業(yè)階段是在一支模具及一個エ位上完成的，存在作業(yè)循環(huán)時間長、エ藝參數(shù)調(diào)整麻煩、生產(chǎn)效率低的問題，并且由于生產(chǎn)的連續(xù)節(jié)奏全靠人的主觀意識來控制，會造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服單機(jī)組作業(yè)中存在的上述問題，本發(fā)明提供ー種離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備，包括エ序作業(yè)系統(tǒng)，具有多個作業(yè)位置，所述エ序作業(yè)系統(tǒng)在每個作業(yè)處分別完成離心鑄造過程所需的ー種作業(yè)；和循環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)，用于控制模具在所述多個作業(yè)位置間移動，包括 進(jìn)位機(jī)構(gòu)，用于將所述模具從ー個作業(yè)位置移動到另一個作業(yè)位置；上輥道，所述上輥道以一定坡度形成，并在低端具有可動擋板；和上升托架和下降托架，用于完成模具在所述進(jìn)位機(jī)構(gòu)和所述上輥道之間的垂直運(yùn)轉(zhuǎn)。該離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備可以由PLC進(jìn)行控制。該離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備還可以包括自動澆注控制系統(tǒng)和熱成像溫度自動控制系統(tǒng)。所述エ序作業(yè)系統(tǒng)共具有7個作業(yè)位置。本發(fā)明提供的離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備可獲得作業(yè)循環(huán)中各階段的獨(dú)立布置及連續(xù)作業(yè)、エ藝調(diào)整的自動化控制、提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定作業(yè)過程、提高產(chǎn)品品質(zhì)的效果。本發(fā)明的有益效果是各エ序分解布置并連續(xù)循環(huán)動作，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)節(jié)奏、エ藝參數(shù)準(zhǔn)確調(diào)控、提高效率及產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)ー步說明。圖1是根據(jù)本發(fā)明的離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，下降托架8、進(jìn)位機(jī)構(gòu)6、上升托架7和上輥道3共同組成循環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)，エ序作業(yè)系統(tǒng)5及循環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)安裝于主機(jī)架4上，整個系統(tǒng)由PLC自動控制。循環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)為輔助系統(tǒng)，用于模具的進(jìn)位、返回。進(jìn)位機(jī)構(gòu)6可以升降和平移， 主要用于模具的進(jìn)位；上升托架7、上輥道3及下降托架8共同組成模具返回系統(tǒng)，上升托架7和下降托架8只能上下運(yùn)動，用于上輥道3和エ序作業(yè)系統(tǒng)5之間模具的垂直轉(zhuǎn)運(yùn)，上輥道3為有一定坡度的固定輥道，模具2可以在其上順坡度自由向下滾動，其上設(shè)置有可繞固定軸轉(zhuǎn)動的暫存擋板1，用于隔離模具2的運(yùn)動，保證系統(tǒng)循環(huán)的正常動作。下面結(jié)合圖1對循環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)中各機(jī)構(gòu)動作進(jìn)行描述。模具2在上輥道3上暫存后滾動至下降托架8，由下降托架8把模具2下降至エ序作業(yè)系統(tǒng)5的起始位，由進(jìn)位機(jī)構(gòu)6 搬運(yùn)模具2依次在エ序作業(yè)系統(tǒng)5的作業(yè)エ位上進(jìn)行相應(yīng)的作業(yè)，當(dāng)所有作業(yè)完成后，模具即由上升托架7托舉至上輥道3并自由滾動至上輥道3的暫存位等待下一次的作業(yè)循環(huán)。エ序作業(yè)系統(tǒng)5為主體作業(yè)系統(tǒng)，本實(shí)例中エ序作業(yè)系統(tǒng)5按作業(yè)順序布置有7 個作業(yè)位置，可完成單エ位機(jī)所有的作業(yè)エ序。下面結(jié)合圖1對エ序作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行描述。各エ位エ藝流程從左到右依次為清理及冷卻模具エ位、第一內(nèi)噴涂料エ位、第二內(nèi)噴涂料エ位、上堵板エ位、離心澆注エ位、下堵板エ位、撥管エ位，模具上升エ位。各エ位的具體工作過程如下準(zhǔn)備階段模具下降到作業(yè)機(jī)構(gòu)，下降托架從上軌道接到模具后，停頓ー下，通過位于機(jī)架上的熱成像儀對模具進(jìn)行檢測，確定模具各段實(shí)際溫度，并把實(shí)時溫度數(shù)據(jù)輸入到PLC可編程控制器，由PLC根據(jù)測得的模具溫度、水溫、空氣溫度結(jié)合模具澆注前エ藝溫度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行運(yùn)算后，確定各段冷卻時間。運(yùn)算方法1、先設(shè)定好最低溫度(本實(shí)施例為 150°C )，再把加熱到設(shè)定溫度(本實(shí)施例中為250°C )后的模具進(jìn)行冷卻實(shí)測，得出降低 100°C實(shí)際冷卻時間，然后計(jì)算出每降低1°C冷卻時間，低于最低設(shè)定溫度時不冷卻。2、根據(jù)水溫、環(huán)境溫度設(shè)定好標(biāo)準(zhǔn)值(本實(shí)施例中水溫為40°C，環(huán)境溫度為40°C )，生產(chǎn)中根據(jù)監(jiān)測到的實(shí)際溫度設(shè)定修正系數(shù)，低于標(biāo)準(zhǔn)值時減少冷卻時間，高于標(biāo)準(zhǔn)值時增加冷卻時間。 3、通過實(shí)驗(yàn)的方法確定標(biāo)準(zhǔn)時間后形成エ藝文件執(zhí)行。即模具實(shí)際冷卻時間等于計(jì)算冷卻時間(由PLC根據(jù)實(shí)測溫度自動計(jì)算冷卻時間)，加上修正冷卻時間(實(shí)際水溫和環(huán)境溫度與標(biāo)準(zhǔn)值相對比確定的修正冷卻時間)。說明計(jì)算冷卻時間——通過實(shí)驗(yàn)計(jì)算出各段每降低1°C所需的時間，把時間參數(shù)輸入PLC，由PLC毎次實(shí)測模具溫度后自動計(jì)算出冷卻時間；修正冷卻時間——根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)水溫與空氣溫度確定的修正系數(shù)，每小時檢測一次實(shí)際水溫、環(huán)境溫度、模具冷卻后溫度，根據(jù)差異對照エ藝文件設(shè)定修正冷卻時間，修正時間通過人機(jī)界面由操作人員輸入到PLC，供PLC計(jì)算并執(zhí)行。清理及冷卻模具エ位澆注完成撥管后的模具。進(jìn)行下次澆注前，需要進(jìn)行三項(xiàng)工作，即冷卻、清理、噴涂。在該エ位，清理、冷卻工作合ニ為一，同時進(jìn)行，可以節(jié)約空間和時間。清理目的是把撥管后內(nèi)壁殘余的涂料清除棹；冷卻目的是把撥管后的模具，冷卻到噴涂料和澆注所需的溫度。在本實(shí)施例中，模具轉(zhuǎn)速為350士20rpm。模具溫度為撥管端 30cm處190 210°C;中間段180 210°C;澆注端30cm處170 200°C。清理小車走速為 5 6m/min，清理刷轉(zhuǎn)速為900rpm。第一和第二內(nèi)噴涂料エ位對清理、冷卻后的模具進(jìn)行內(nèi)噴涂料，涂料的作用是保溫、隔離、消除表面缺陷，為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的噴涂不均勻的缺陷，創(chuàng)造性地將噴涂設(shè)置為分兩次完成，即設(shè)計(jì)為雙エ位，保證了噴涂厚度均勻。根據(jù)需要，兩個エ位的具體エ藝條件和參數(shù)可以選擇為相同或不同。在本實(shí)施例中，兩個エ位采用相同的エ藝條件和參數(shù)， 其中噴涂模具轉(zhuǎn)速為1100士50rpm，噴涂壓カ為3士0. 2bar,噴嘴吐出量為150 200g/20s 噴涂厚度為0. 2 0. 25mm,噴嘴霧化角度為> 90°，噴涂小車走速5 6m/min。
上堵板エ位作用有兩個，一是對噴涂后的模具進(jìn)行檢查，確認(rèn)涂層厚度、質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)；二是安裝堵板，為澆注作好準(zhǔn)備工作。離心澆注エ位把調(diào)整好溫度、成份的金屬熔液倒入符合澆注要求的模具內(nèi)，通過空冷成型，完成澆注過程。具體為通過自動稱重裝置在澆注包內(nèi)裝入定量金屬熔液；PLC 檢測到模具達(dá)到設(shè)定轉(zhuǎn)速后，控制澆注包按設(shè)定好的澆注速度進(jìn)行澆注；完成澆注后開始計(jì)時，達(dá)到成型時間后停止轉(zhuǎn)動模具；小車退回到起始位置。在本實(shí)施例中，澆注重量為 33. ^ig,孕育量為38g，澆注管模轉(zhuǎn)速為1170士20rpm，澆注速度為2. 5s，成型時間為30s。下堵板エ位拆下澆注完成后的模具堵板，為撥管及下一個循環(huán)作準(zhǔn)備。撥管エ位把澆注完成后的管子撥出來，結(jié)束ー個工作循環(huán)。工作結(jié)束階段模具通過托架送到上軌道，進(jìn)行下ー個工作循環(huán)。本實(shí)施例的離心鑄造設(shè)備基于離心鑄造完整的作業(yè)過程，根據(jù)每個作業(yè)段的作業(yè)特征、作業(yè)方式、動作時間，把清理、噴涂料、澆注、拔管、冷卻等各エ序分解布置并組合在一個連續(xù)循環(huán)動作中。エ序作業(yè)系統(tǒng)、循環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)組成設(shè)備布局，エ序過程動作、時間、速度、溫度等通過PLC自動化控制，共同完成離心鑄造過程所需的各個作業(yè)階段，各系統(tǒng)在エ 藝條件的控制下協(xié)調(diào)作業(yè)，形成ー個連續(xù)、閉式的作業(yè)循環(huán)。在本實(shí)施例中，當(dāng)模具數(shù)量為8支時，循環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)每動作一次，即可生產(chǎn)出一件產(chǎn)品。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，作業(yè)機(jī)構(gòu)的工作位置可以不限于7個，而是可以根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)。在本實(shí)施例中，整個系統(tǒng)由PLC進(jìn)行中央控制，PLC內(nèi)設(shè)定有各エ序的最佳エ藝參數(shù)，配合自動澆注控制系統(tǒng)、熱成像溫度自動控制系統(tǒng)，大大提高了對ェ藝過程的控制能力，在獲得高的生產(chǎn)效率的同吋，亦大幅提高了產(chǎn)品品質(zhì)。
權(quán)利要求
1.ー種離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備，包括エ序作業(yè)系統(tǒng)，具有多個作業(yè)位置，所述エ序作業(yè)系統(tǒng)在每個作業(yè)位置處完成離心鑄造過程所需的ー種作業(yè)；和循環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)，用于控制模具在所述多個作業(yè)位置間移動，包括進(jìn)位機(jī)構(gòu)，用于將所述模具從ー個作業(yè)位置移動到另一個作業(yè)位置；上輥道，所述上輥道以一定坡度形成，并在低端具有可動擋板；和上升托架和下降托架，用于完成模具在所述進(jìn)位機(jī)構(gòu)和所述上輥道之間的垂直運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于該離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備由PLC 進(jìn)行控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心鑄造設(shè)備，其特征在于該離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備包括自動澆注控制系統(tǒng)和熱成像溫度自動控制系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心鑄造設(shè)備，其特征在于所述エ序作業(yè)系統(tǒng)共具有7個作業(yè)位置。
5.如權(quán)利要求1所述的離心鑄造設(shè)備，其特征在于所述7個作業(yè)位置分別是清理及冷卻模具エ位、第一內(nèi)噴涂料エ位、第二內(nèi)噴涂料エ位、上堵板エ位、離心澆注エ位、下堵板エ 位和撥管エ位。
6.如權(quán)利要求5所述的離心鑄造設(shè)備，其特征在干，在清理及冷卻模具エ位，所述模具轉(zhuǎn)速為350士20rpm，模具溫度為撥管端30cm處190 210°C、中間段180 210°C、澆注端30cm處170 200°C，清理小車走速為5 6m/min，清理刷轉(zhuǎn)速為900rpm。
7.如權(quán)利要求5所述的離心鑄造設(shè)備，其特征在干，在第一和第二內(nèi)噴涂料エ位，噴涂模具轉(zhuǎn)速位1100士50rpm，噴涂壓カ為3士0. 2bar，噴嘴吐出量為150 200g/20s噴涂厚度為0. 2 0. 25mm,噴嘴霧化角度為> 90°，噴涂小車走速5 6m/min。
8.如權(quán)利要求5所述的離心鑄造設(shè)備，其特征在干，在離心澆注エ位，澆注重量為 33. ^ig,孕育量為38g，澆注管模轉(zhuǎn)速為1170士20rpm，澆注速度為2. 5s，成型時間為30s。
9.如權(quán)利要求5所述的離心鑄造設(shè)備，其特征在干，清理及冷卻模具エ位的冷卻時間按照如下步驟確定a)初步計(jì)算冷卻時間先設(shè)定好模具最低溫度，再把加熱到設(shè)定溫度后的模具進(jìn)行冷卻實(shí)測，得出模具溫度降低100°C所需的實(shí)際冷卻時間，并計(jì)算每降低TC所需的冷卻時間，如果模具的實(shí)際溫度低于最低設(shè)定溫度則不進(jìn)行冷卻；b)修正冷卻時間設(shè)定水溫、環(huán)境溫度的標(biāo)準(zhǔn)值，根據(jù)監(jiān)測到的實(shí)際溫度設(shè)定修正系數(shù)，當(dāng)實(shí)際水溫和環(huán)境溫度低于標(biāo)準(zhǔn)值時減少冷卻時間，當(dāng)實(shí)際水溫和環(huán)境溫度高于標(biāo)準(zhǔn)值時增加冷卻時間；c)通過實(shí)驗(yàn)的方法確定冷卻時間后形成ェ藝文件執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備。該離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備包括工序作業(yè)系統(tǒng)，具有多個作業(yè)位置，所述工序作業(yè)系統(tǒng)在每個作業(yè)處分別完成離心鑄造過程所需的一種作業(yè)；和循環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)，用于控制模具在所述多個作業(yè)位置間移動，包括進(jìn)位機(jī)構(gòu)，用于將所述模具從一個作業(yè)位置移動到另一個作業(yè)位置；上輥道，所述上輥道以一定坡度形成，并在低端具有可動擋板；和上升托架和下降托架，用于完成模具在所述進(jìn)位機(jī)構(gòu)和所述上輥道之間的垂直運(yùn)轉(zhuǎn)。該離心鑄造生產(chǎn)設(shè)備可獲得作業(yè)循環(huán)中各階段的獨(dú)立布置及連續(xù)作業(yè)、工藝調(diào)整的自動化控制、提高生產(chǎn)效率、穩(wěn)定作業(yè)過程、提高產(chǎn)品品質(zhì)的效果。
文檔編號B22D13/00GK102581247SQ20111028139
公開日2012年7月18日 申請日期2011年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月13日
發(fā)明者朱文斌, 陳永松 申請人:山西省高平市泫氏鑄業(yè)有限公司, 德陽瀚龍科技發(fā)展有限公司