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1、目录摘要-21、现状调查-22、生产线技术参数及工艺流程-2 2.1 工艺要求-22.2 技术参数-32.3工艺流程-32.4 大型铸件后道工序操作要点-33、处理设备-33.1.传动装置-33.2 机械手-44.冷清除法-45 生产线注意事项-56结论-5参考文献-6大型铸铝壳体浇冒口自动清除生产线设计河北科技大学摘要现代化的自动生产设备（自动生产线）的最大特点是它的综合性和系统性，在这里，机械技术，微电子技术，电工电子技术，传感测试技术，接口书记，信息变换技术，网络通信技术等多种技术有机的结合，并综合应用到生产设备中；而系统性指的是，生产线的传感检测，传输与处理，控制，执行与驱动等机构在微
2、处理单元的控制下协调有序地工作，有机地融合在一起。1、现状调查自动线是能实现产品生产过程自动化的一种机器体系，通过采用一套能自动进行加工、检测、装卸、运输的机器设备,组成高度连续的、完全自动化的生产线，来实现产品的生产，从而提高工作效率。降低生产成本、提高加工质量、快速更换产品，是机械制造业竞争和发展的基础，也是机械制造业技术水平的标志，它的发展趋势是提高可调性，扩大工艺范围，提高加工精度和自动化程度，同计算机结合实现整体自动化车间与自动化工厂。伴随着我国近年来铸造行业的迅猛发展， 铸造技术及铸造设备的发展也是日新月异，而铸件浇冒口处理技术发展较为缓慢，尤其是大型铸件浇冒口处理在铸造企业压力凸
3、显。特别是国内用人成本逐年增高，浇冒口清除劳动量大，作业环境恶劣，存在一定的安全隐患，因此，浇冒口清除成为许多铸造厂家的一大难题。随着科技的发展，铸件生产量越来越大，工人使用简单的清理机械已经满足不了大型铸件生产要求。就此本文结合国内铸造企业及铸造设备制造企业浇冒口处理的先进经验，提出了一套大型铸件浇冒口自动清除方案。2、生产线技术参数及工艺流程2.1 工艺要求铸件为大型铸铝壳体，浇冒口清除方式为先斩断大部分浇冒口，后精加工端面，生产线生产能力5 000 件/年，工作制度为年工作日330天，三班连续作业，工艺出品率80%。2.2 技术参数生产线节拍10件/h；清除合格率96%；设备开动率95%
4、；铸铝壳体产品表面符合GB/T 174551998要求。2.3工艺流程铸造清砂折断浇冒口浇冒口根部清理涂油保护端口入库2.4 大型铸件后道工序操作要点 大型铸件的后道工序是指，铸件浇注完毕到成品入库的整个过程。铸件在后道工序的操作中，存在着铸件自身的降温、升温（热处理）过程。合适的降温或升温速度才能保证铸件质量，在后道工序操作过程中经常出现铸件冷裂纹，针对这一铸造缺陷必须制定合理的操作工艺，才能保证裂纹的不产生。后道工艺流程如下：地坑砂箱内保温-地坑热割（有时不热割）-出坑-清砂-检查-第一次热处理-热修整-回火-粗加工-去除缺陷-性能热处理-检查-入库。3、处理设备功能上都必须能实现控制、运
5、转、驱动和检测等,并且控制功能是电子装置来完成的。自动生产线在生产中，所有传感器用来检测信号，控制装置再运算、变换、存储其检测信号，再通过其接口电路向执行机构给出指令来实现相应的工作。传感器检测生产线上位置、温度、压力、流量等信号，来让信息处理部件分析处理，驱动功能是液压缸电动机、电磁阀、气压阀、机械手等执行部件实现的。其机械部分是自动生产线的主体部分。将电路部分与机械部分结合，来达到自动生产的目的。3.1.传动装置：建一条总装线，直线滚筒型，它输送机适用于各类箱、包、托盘等件货的输送，散料、小件物品或不规则的物品需放在托盘上或周转箱内输送。能够输送单件重量很大的物料，或承受较大的冲击载荷，滚
6、筒线之间易于衔接过滤，可用多条滚筒线及其它输送机或专机组成复杂的物流输送系统，完成多方面的工艺需要。可采用积放滚筒实现物料的堆积输送。滚筒输送机结构简单，可靠性高，使用维护方便。3.2 机械手：机械手能模仿人手和臂的某些动作功能，用以按固定程序抓取、搬运物件或操作工具的自动操作装置。它可代替人的繁重劳动以实现生产的机械化和自动化，能在有害环境下操作以保护人身安全，因而广泛应用于机械制造、冶金、电子、轻工和原子能等部门。机械手主要由手部、运动机构和控制系统三大部分组成。手部是用来抓持工件（或工具）的部件，根据被抓持物件的形状、尺寸、重量、材料和作业要求而有多种结构形式。运动机构，使手部完成各种转
7、动（摆动）、移动或复合运动来实现规定的动作，改变被抓持物件的位置和姿势。运动机构的升降、伸缩、旋转等独立运动方式，称为机械手的自由度。为了抓取空间中任意位置和方位的物体，需有6个自由度。自由度是机械手设计的关键参数。4.冷清除法1.机械切割法对于铝、铜合金铸件浇冒口常用锯割法清除, 常用的切割机械有弓锯、带锯和圆盘锯。此种方法劳动强度大, 生产效率低。有些厂家对砂轮切割机进行改革2 , 3, 用来切割有色金属铸件, 其工作效率可提高7 8 倍, 减轻劳动强度。近年来, 出现使用高强度砂轮片来切割黑色金属浇冒口, 这是由于砂轮片强度高, 甚至可在高速旋转时对浇冒口进行砍切。但用此种方法切割冒口时
8、, 其尺寸受到限制, 冒口直径一般不超过切割工具直径的1/3 , 亦可用片铣刀切割。3.机械折断法德国通用机械仪器制造公司研制使用了一种铸件浇冒口折断设备将带浇冒口的铸件卡在工作台上, 用液压或机械驱动此工作台旋转, 并将铸件载至顶断转盘的下方, 通过工作台和顶断盘的相互作用而将浇冒口顶断去除。这种方法操作简便, 生产效率高, 但能源消耗大, 仅适用于小型铸件浇冒口的去除。4 生产线设计根据工艺流程、生产纲领以及铸铝材质的可靠性等要求，零件的移动可采用吊车和直线导轨，为便于加工，减小零件多次移动和定位，浇冒口根部清除装置与切除装置可设置在同一数控机床上。自动化生产线达到了国内技术较高水平，它实
9、现了输送、清理浇冒口等自动化，而且采用现场总线技术，实现了铸型线上实时监控。系统采用集散型PLC实现分布式网络控制，确保系统运行稳定可靠，实现仪表、电气及自动化控制系统的集成控制。线上配有液晶触摸屏，根据生产需要，能够简单方便地修改工艺参数，并能直观显示线上各传感器的工作状态5 生产线注意事项产品质量事关整个项目的成败，需要从人、机、料、法、环、测系统考虑，除了员工培训、工艺设备保证、严格按照标准进行产品检验、生产线点检外，需要从源头上对误操作、漏工序、不良品流出、换型错误等进行防错，对生产线防错内容、方法做成防错地图。另外，规范的物流对保证清晰的现场，进而保证产品质量至关重要，以下从生产线防
10、错、现场物流信息化管理两个方面进行分析。6结论此文通过铸铝壳体浇冒口清除生产线的设计, 提出了以工件固定,刀具转换，铣削一体减少重复定位。 为类似零件的大批量加工提供了较好的加工方法. 具有一定的实用价值。 参考文献1贺春华. 铸件浇冒口清除方法.铸造,1998.42 戴伟民.悬臂回转式砂轮切割机J. 铸造机械. 1977(06) 3方若愚, 周昌泰. 金属机械加工工艺人员手册,上海仁海科技文献出版社.19694邬京利.锯割浇冒口用带锯机的改造和应用.中国铸造装备与技术, 1996 (3):43 445程雪昌译.铸件浇冒口折断设备.铸造机械, 1982 (2):606程雪昌译.冒口清除装置.中
11、国铸机, 1990 (6):657孙立等.一种新型铸件浇冒口清理机.中国铸机, 1992 (4):398第一重机厂、哈尔滨工业大学编.大型铸钢件生产.哈尔滨:黑龙江人民出版社, 19799彭规锦译.铸钢件冒口自动切割机.铸造机械, 1993 (3):5910抚顺挖掘机厂铸钢车间.轮类铸钢件冒口气割机床.铸造机械,1981 (1):29 3011陈兰芬主编.机械工程材料与热加工工艺.北京:机械工业出版社, 198512潘泽华，朱振峰，赵敬文. 汽车机械转向器生产线设计规划.研究与开发，2013.1-10313王晓方，刘惠鑫，孙斌. 底座捻端面自动加工生产线设计. 金属成形工艺.1998.4114荣建忠等：金属型全覆砂铸造磨球自动化生产线工艺装备设计.铸造，200915王建南. 大型长圆筒状铸钢件的铸造工艺. 机车车辆工艺,2001. 12(6) 1 / 6
