1前言近年来，国内外在机械产品不断升级换代的发展中嘟积极采用了薄壁高强度铸铁件制造重要零 税；如发动机缸体、缸盖是典型件之一。孕育Z理则是获得优质铸铁件的一种经济、简便的方法， 因此，得到了迅速的发展。在众多的孕育方法中，随流孕育（又称液流孕育、瞬时孕育、铁水流孕 育）被认为是较理想的方法之一，和其它孕育工艺相比，该法不但能最大限度地消除孕育衰退和显 微组织的不均匀性，而且还具有能使石墨形态得到明显改善、减少过冷组织、增加共晶团数、降低 白口倾向、提高机械性能的特点。但在铸造自动生产线上应用还有一些技术问题要解决，故国内生 产率高的生产线上应用目前较少。因此，我校研制开发出能够自动实现随流孕育和等流量浇注的智 能型浇注机，由湖北省荆门铸造机械厂协助制造，并在DISA线上生产出冰箱压缩机铸件、在B DM气冲线上生产出发动机缸体、缸盖等铸件。效果很好，本文予以简单介绍。2浇注机及随流孕 育的应用现状2．1浇注机的应用现状随着自动高效造型机的发展，国内已相继建立起大量造型线 ，而与之相配的工序中，浇注工序大多是手工进行的，这不仅影响了铸件的质量，而且工人劳动强 度极大，劳动环境恶劣，很多工厂是依靠农民工来完成此项艰巨任务的。因此，浇注工作的机械化 、自动化已迫在眉捷。近年来，我国已有一些厂采用了浇注机。这些浇注机大致可分为三类：1． 锥桶形浇包浇注机。这类浇注机的特点是对原有的浇包改变不大，但由于采用锥桶形浇包，存在以 下缺点：1）难以实现等流量铁水浇注和难以满足随流孕育对铁水流大小稳定的要求。2）在浇注 过程中，包内铁水量的变化会引起出铁点位置的变化，操作者需不断调整浇包空间位置，以保证铁 水流对准浇口，所以，操作者仍然十分繁忙。3）不可控因素过多，难以实现自动化。2．扇形浇 包浇注机。如某汽车制造厂采用进口的电动式扇形浇包浇注机，该浇注机采用扇形浇包可稳定浇包 嘴空间位置，但是，由于该机的浇包翻转机构采用电机带动，不但速度不够平稳，而且难以实现等 流量浇注；另外该浇注机本身并无随流孕育装置，虽然最近该厂从英国FOSECO公司引进了气 动孕育器和该机配套，但仍需解决等流量浇注和信号匹配问题才能较好地进行随流孕育。该机采用 控制室和浇包异侧分离的方法，可保证浇注操作者有较好的工作环境。3．气压式浇包浇注机。如 天津、广州、青岛等地近年来从国外引进的气压式浇包浇注机。其浇包本身带有有芯感应加热器， 铁水在浇注时依靠密封在浇包内的气体压力压出，故能实现无渣浇注和连续浇注，但这类浇注机也 有不足：1）该机烧包内铁水的液面在浇注时逐渐降低而使其压头不断减少，其浇注流量是依靠自 动调节包内气压大小来进行补偿的，因此无计算机控制系统时，进行手工调压的精度低，并给控制 带来很多麻烦。2）不允许倒空铁水，故难以实现不同牌号铁水的快速更换，也难以解决球铁和孕 育铸铁的生产问题。3）能源消耗大，该包需一天24小时通电保温。4）成本高，配件的国产质 量难以保证，需从国外进口，因而生产费用大，也不便维修。2．2随流孕育的现状采用粉料孕育 剂的的随流孕育，由于其成本低，加工方便，比其它随流孕育如浮硅孕育，孕育丝孕育更符号我国 国情。近年来，随流孕育工艺逐渐被国人接受，有的土法上马制造了一些机构，也有的从国外引进 一些先进的设备。它们大致可分为以下几种：1）漏斗式；2）振动给料式；3）螺旋给料式；4 ）气动式。这些随流孕育装置各有特点，生产中应用也较成熟。总之，上述各种浇注机均未同随流 孕育配合设计、应用，因此，在生产应用中均有其局限性。为了解决这个问题，开发能实现随流孕 育的高性能等流量浇注机已十分必要。3本机的技术多数浇包最大容量：300—～500Kg； 1000～1200Kg；1800。2000Kg铁水浇注速度：0～30Kg／S小车移动速 度：＜0．05m／s大车移动速度：0．lin八（可根据需要设置调速）孕育剂配料速率：0 ．1～409／S4该机的结构特点1．可实现等流量浇注根据随流孕育的特点，在孕育剂给料速 率一定时，铁水流也应成一定配比才可达到最佳效果。由于采用了扇形浇包，铁水流出量和浇包的 倾转角之间的比成定值，只要控制浇包转动角速度即可实现等流量浇注。2．用自学习功能实现自 动浇注该机采用计算机控制。浇注动作由“快进”、“浇”、“快退”三个动作的配合完成。“快 进”动作使浇包内铁水迅速到达浇包嘴出口处，以满足每包的第一次浇注和从备浇状态到浇注状态 的转换；“浇”动作使铁水按要求·流量均匀流出；“快退”动作是使浇包浇满铸型后迅速返回一 定角度至备浇状态。这三个动作由计算机控制不同液压阀的通断状态而实现。在软件设计时，考虑 了浇注机的重复工作特点，使计算机具有自学习功能。浇注机能学习操作者前一次的浇注动作，从 而实现浇注自动化。3．可实现随流孕育控制系统在向浇注机发出“浇”动作信号的同时，也向孕 育器发出“给孕育剂”的动作信号，使铁水和孕育列同时到达浇口；而且在向浇注机发出“快退” 动作信号时，也使孕育器停止工作，从而自动实现了随流孕育。同时，孕育剂量调整方便可靠。4 ．可实现造型生产线的连续生产连续生产是自动生产线的要求，也是浇注机要解决的一个关键问题 。本浇注机具有追浇功能，即在生产线上其它设备不停止工作的情况下，由电机带动大车快速追赶 未浇注的铸型，扑提在浇包补充铁水或更换浇包时所漏浇的铸型，对其进行补浇。因此，可充分发 挥生产线上各设备的生产效率，同时也简化了浇注机的结构。5．可保证铁水浇速可调、浇包转动 平稳由于浇包采用液压转动，在液压传动回路中采用了调速阀控制油缸运动完成“浇”动作功能， 因此铁水浇速稳定，浇注速度可进行无级调节。6．可保证浇注工有良好的工作环境由于采用了内 置空调的封闭式控制室，因此浇注工具有良好的工作环境。5生产应用情况1993年已成功地用 在DISA生产线上生产冰箱压缩机铸件。生产厂采用电炉熔炼铁水，浇注的铁水包括孕育灰铁、 球墨铸铁等。该厂一开始就采用浇注机，至今生产状态良好。浇包采用单轨吊放置。1995年又 在江西某厂生产汽车发动机缸体、缸盖铸件，该厂铁水熔化采用冲天炉和电炉双联配置，浇包转运 采用吊车或铲车。我们知道，缸体、缸盖铸件结构复杂，特别是水套部位的壁薄且要求高，试生产 中，调试出的缸体浇注工艺参数为：浇注时间10～15秒，铁水流和孕育剂流不仅不能中断，而 且铁水流的波动范围也应控制在不大于20％，孕育剂流的波动范围应不大于2％。只有这样，所 生产的铸铁件才能满足日本厂商的性能要求。开始用人浇，三个人十分紧张，而且铸件质量难以保 证，废品率居高不下。采用等流量浇注机后，一般限制每包的浇注时间为10～14分钟，铸件质 量明显改善，废品率明显降低，浇注工也变得较为轻松。6结束语该浇注机可以满足高负荷快速连 续生产的要求，生产出的铸件满足日本、美国、澳大利亚厂商的要求，具有结构合理、性能稳定、 操作灵活、投资少、见效快、对操作人员要求低等优点，是目前改善我国浇注工工作条件较理想的 升级换代产品。具有自学习功能的等流量浇注机@冀守勋$华中理工大学@万里$华中理工大学@ 张俊德$华中理工大学@阳国柱$华中理工大学等流量;;浇注机;;自学习本文在介绍国内浇泣 机及随流孕育应用情况的基础上，详细介绍了所研制的能够实现随流孕育并具有自学习功能的等流 量浇注机的结构、技术参数、特点、结果表明：该浇注机的结构合理、性能可靠、操作简单、方便 灵活、成本低、易配套，是当前较理想的更新换代产品。随流孕育。同时，孕育剂量调整方便可靠 。4．可实现造型生产线的连续生产连续生产是自动生产线的要求，也是浇注机要解决的一个关键 问题。本浇注机具有追浇功能，即在生产线上其它设备不停止工作的情况下，由电机带动大车快速 追赶未浇注的铸型，扑提在浇包补充铁水或更换浇包时所漏浇的铸型，对其进行补浇。因此，可充 分发挥生产线上各设备的生产效率，同时也简化了浇注机的结构。5．可保证铁水浇速可调、浇包 转动平稳由于浇包采用液压转动，在液压传动回路中采用了调速阀控制油缸运动完成“浇”动作功 能，因此铁水浇速稳定，浇注速度可进行无级调节。6．可保证浇注工有良好的工作环境由于采用 了内置空调的封闭式控制室，因此浇注工具有良好的工作环境。5生产应用情况1993年已成功 地用在DISA生产线上生产冰箱压缩机铸件。生产厂采用电炉熔炼铁水，浇注的铁水包括孕育灰 铁、球墨铸铁等。该厂一开始就采用浇注机，至今生产状态良好。浇包采用单轨吊放置。1995 年又在江西某厂生产汽车发动机缸体、缸盖铸件，该厂铁水熔化采用冲天炉和电炉双联配置，浇包 转运采用吊车或铲车。我们知道，缸体、缸盖铸件结构复杂，特别是水套部位的壁薄且要求高，试 生产中，调试出的缸体浇注工艺参数为：浇注时间10～15秒，铁水流和孕育剂流不仅不能中断 ，而且铁水流的波动范围也应控制在不大于20％，孕育剂流的波动范围应不大于2％。只有这样 ，所生产的铸铁件才能满足日本厂商的性能要求。开始用人浇，三个人十分紧张，而且铸件质量难 以保证，废品率居高不下。采用等流量浇注机后，一般限制每包的浇注时间为10～14分钟，铸 件质量明显改善，废品率明显降低，浇注工也变得较为轻松。6结束语该浇注机可以满足高负荷快 速连续生产的要求，生产出的铸件满足日本、美国、澳大利亚厂商的要求，具有结构合理、性能稳 定、操作灵活、投资少、见效快、对操作人员要求低等优点，是目前改善我国浇注工工作条件较理 想的升级换代产品。具有自学习功能的等流量浇注机@冀守勋$华中理工大学@万里$华中理工大学@张俊德$华中理工大学@阳国柱$华中理工大学等流量;;浇注机;;自学习本文在介绍国内浇泣机及随流孕育应用情况的基础上，详细介绍了所研制的能够实现随流孕育并具有自学习功能的等流量浇注机的结构、技术参数、特点、结果表明：该浇注机的结构合理、性能可靠、操作简单、
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