《铸件的落砂和清理》PPT课件

1 铸件的落砂和清理 常州精棱铸锻有限公司 人力资源部 2 第 1节 砂型铸造 砂型铸造 是以 砂 为主要造型材料制备铸型的一种铸造方法。目前 90%以上的铸件是用砂型铸造方法生产的。 一 、砂型铸造的工艺过程 工 艺 准 备 造 型 落 砂 合 箱 浇 注 造 芯 清 理 检 验 熔炼金属 配砂、制模 3 4 落砂、清理和检验 1、落砂： 出箱的温度一般不高于 500度，以免铸件产生内应力或开裂。 清砂是清除型砂和芯砂的过程，有 水力清砂和水爆清砂 两种方法。 2、清理： 去除表面粘砂的方法有滚筒清理、喷射清理和抛丸清理等方法。 3、检验： 主要包括外观检验、内部检验、化学性能和金相检验等。 将浇注成形后的铸件从型砂和砂箱中分离出来的工序，它 分为 出箱和清砂 两个过程。有手工落砂和机械落砂两种方法。 去除浇口、冒口、飞边、毛刺以及表面粘砂的工序。 其任务是确定合格的铸件，去除有缺陷的铸件。 5 铸件的落砂和清理 铸件的落砂是指用手工或机械使 铸件和型砂、砂箱分开的操作过 程。落砂后从铸件上清除表面粘 砂、型砂、多余金属（包括浇冒 口、飞翅和氧化皮）等过程的总 称叫做铸件的清理。 6 一、铸件的落砂 1. 落砂设备 铸件的落砂分手工和机械两 种。手工落砂生产效率低，砂箱寿命短， 粉尘多，温度高，劳动条件差，因此，应 尽可能采用机械落砂。常见的落砂机有： 机械振动落砂机、滚筒式落砂机及气动砂 芯落砂机。 （ 1）机械振动落砂机 因驱动方式和激振 器的结构形式的不同，型号多种多样，广 泛适用于小型或中大型铸件的落砂，对于 重大型铸件的落砂，可以采用多台落砂机 组合的方法进行落砂。 7 * （ 2）滚筒式落砂机 其工作原理是：脱去砂箱 的铸型进入滚筒体内随滚筒旋转到一定高度时， 靠自重落到滚体下方，在相互间的不断撞击和 摩擦作用下，砂型和铸件分离并顺着螺旋片方 向到达筒体栅格部分进行落砂。滚筒式落砂机 具有以下特点： 落砂时不产生振动，烟尘在滚筒内很容易被除 尘装置抽走。 清砂后铸件表面较干净。 不需要地坑，便于安装。 生产率高，密封性好，噪声低。 由于薄壁铸件易损坏，因此仅适用于不怕撞击 的小铸件的落砂。 8 *（ 3）气动砂芯落砂机 工作原理见 图 7-22。它依靠压缩空气推动活塞左 右移动，并不断撞击铸件，引起铸件 振动而使砂芯碎裂落下。适用于粘结 力小的，由油类、纸浆、合脂等作为 粘结剂的砂芯，并适用于清理较大的 重型铸件。对于粘土砂芯，其落砂效 果要差些。该机用手柄操作，结构简 单，操作及维护方便。（注：带 *者 内容仅供参考） 9 使用落砂机应注意以下事项： 铸件和砂箱总重量应不超过落砂机规定的 载重量。 不同砂型的铸件应分别落砂，防止各种砂 型混淆。 及时清除阻塞在落砂机栅格上的铁块及砂 团，并防止砂箱或壁薄复杂件被振坏。 使用前应检查落砂机各零部件是否正常， 严格遵守操作规程。 10 2. 铸件的冷却 为防止铸件在浇注后 因冷却过快而产生变形、裂纹等缺陷， 并保证铸件在清砂时有足够的强度和 韧性，铸件在型内应有足够的冷却时 间。如因铸件结构性能或生产周期等 原因，需要提前开型时，出型铸件也 宜埋置于干燥的热砂中或置于保温炉 中缓慢冷却到足够低的温度后，方能 进行落砂。铸件在型内的冷却时间于 铸件的重量、壁厚、复杂程度、 11 合金种类和铸型性质等多种因素有关。通 常根据生产经验来确定铸件的型内冷却时 间或出型温度。一般铸件的出型温度在 400 500 之间；壁厚均匀， 500kg以下 的铸铁件的出型温度约 600 左右；复杂 的大型铸件的出型温度在 200 300 之 间。地坑浇注的铸件，由于其散热条件差， 因此在地坑中停留的时间应比砂箱中停留 的时间延长 20 30。中小型铸铁件在 铸型中的冷却时间可参照表 7-2。 12 表 7-2 地面浇注时，中、小型铸铁件的冷却时间 铸件重量 /kg 5 510 1030 3050 铸件壁厚 /mm 8 12 18 25 冷却时间 /min 2030 2540 3060 50 100 13 表 7-2 地面浇注时，中、小型铸铁件的冷却时间 铸件重量 /kg 50 100 100 250 250 500 500 1000 铸件壁厚 /mm 30 40 50 60 冷却时间 /min 80 160 120 300 240 600 480 720 14 二、铸件的清理 铸件的清理包括清砂、去除多余金属及表 面清理。下面主要介绍几种常见的清理方 法。 1. 清砂 在落砂后除去铸件表面粘砂的操 作称为清砂。常见的有水力清砂、水爆清 砂、电液压清砂和电化学清砂。 2. 铸件浇冒口、飞翅和毛刺的去除 常见 的去除方法其特点和应用范围见表 7-5。 15 16 表 7-5 铸件浇冒口去除方法、特 点和应用范围 去 除 方 法 特 点 应 用 范 围 锤击敲断法 1. 手工操作、 效率低 2. 工具简单、 操作灵活 3. 需注意锤击 方向，断面参 差不齐 适用于各种铸 件和生产方式 17 去 除 方 法 特 点 应 用 范 围 机械冲、切法 1. 机械操作、效率 高 2. 需专用冲、锯床， 适用范围小 3. 断根平整光洁， 打磨量小 主要用于批量 生产的中小型 可锻、球墨铸 铁件、有色金 属合金铸件 机械打断和砂 轮机切割、打 磨 铸件固定，沿切线方 向推进的压轮将 冒口打断用垂直 升降和相对于夹 具进退的高速砂 轮切割机切割和 打磨需专用机床 设备，效率高断 口平整 特别适用于批 量生产的灰铸 铁、球墨铸铁、 合金钢等脆性 材料铸件 18 去 除 方 法 特 点 应 用 范 围 氧 -乙炔焰气割 法 半手工操作，生产 效率较低工具 简单、适用范 围大切割表面 的硬度和脆性 有所增 大 用于大中型球 墨铸件和铸钢 件 电弧气刨法 半手工操作， 生产效率高 劳动强度低， 劳动条件差 不影响机械 加工 适用于球墨铸 铁、合金铸铁、 灰铸铁及中小 型铸钢件 19 去 除 方 法 特 点 应 用 范 围 等离子切割法 半手工操作，生产 效率高需专用 等离子切割设 备，适用范围 广切割表面的 硬度和脆性有 所增大 适用于各种铸 件 导电切割法 机械操作，生产效 率高需专用导 电切割机，切 割工具电极耗 用量大，适用 范围小切割表 面光洁，能减 少机械加工量 多用于成批生 产的脆硬铸件 20 3. 铸件的表面清理 常见的表面清理方法其特点和应用范 围见表 7-6。 下面简单介绍生产中常用的滚筒清理 和砂轮机清理的操作要点 21 表 7-6 表面清理方法、特点及应用 表面清理方法 所用设备（工 具）与特点 应用范围 半手工或手工 清理 风铲，固定式、手 提式、悬挂砂 轮机锉、錾、 锤及其他手工 工具手工或半 手工操作，生 产率较低工具 简单、电动、 风动或手动劳 动强度大，劳 动条件差 单件小批量生 产的铸件 22 表 7-6 表面清理方法、特点及应用 表面清理方法 所用设备（工 具）与特点 应用范围 * 滚筒清理 圆形或多角形滚筒， 铸件和一定数 量的星形铁， 电机驱动，靠 撞击作用清理 铸件表面设备 简单、生产率 高，适用面广 噪声、粉尘大， 需要防护 批量生产的中、 小型铸铁和铸 钢件 23 表 7-6 表面清理方法、特点及应用 表面清理方法 所用设备（工具）与特 点 应用范围 喷丸（砂）清理 利用压缩空气或水将金属丸、 粒或砂子等高速喷射到 铸件表面，打掉铸件表 面的附着物。有喷丸器、 喷丸清理转台、喷丸室、 水砂清理等设备清理效 率高，表面质量好，使 用较普遍喷枪、喷嘴易 磨损，压缩空气耗量大， 需设立单独的操作间 批量生产中 清理铸件时， 喷丸常用于 铸铁和铸钢 件，喷砂多 用于有色合 金铸件 24 表 7-6 表面清理方法、特点及应用 表面清理 方法 所用设备（工具）与特点 应用范围 抛丸清理 利用高速旋转的叶轮将金属丸、 粒高速射向铸件表面，将铸 件表面的附着物打掉，有抛 丸清理滚筒、履带式抛丸清 理机，连续滚筒式抛丸清理 机、抛丸室、通过式连续抛 丸机、吊钩与悬链抛丸机、 多工位转盘或抛丸清理机及 专用抛丸机可实现机械化和 半自动化操作，生产率高， 铸件表面质量好设备投资大， 抛丸器构件易磨损操作要求 严格，作业环境好 批量生产的 铸铁件和铸 钢件 25 1）打磨前应用木槌轻击砂轮，如声音清脆，便 可使用，如声音破杂，则表明砂轮有裂纹，应 停止使用。 2）打磨时，应待砂轮速度稳定时才能进行，一 般砂轮圆周速度可控制在 25 30m/s。 3）铸件待磨部分应放在砂轮外圆的当中，磨削 时切不可用力过大，应逐渐施力。 4）打磨过程中如发生异常声音应停机检查，消 除故障后方可继续使用。 5）使用手提式砂轮时，应注意磨削方向，以防 迷眼。 26 * （ 1）滚筒清理 根据铸件的特点选 择合适的滚筒清理机：大多数铸件可 选用圆形或六角形滚筒清理机；脆性 铸件不宜采用滚筒式清理机；薄壁或 特别长的铸件宜采用方形滚筒清理机。 （ 2）砂轮机表面清理 首先根据铸件 材质选定砂轮材料。铸件材料越硬， 砂轮材料应越软，反之亦然。其清理 操作要点如下： 27 28 转台台车复合型抛喷丸清理机操作 须知 QTZD30转台台车复合型抛喷丸清理机可用于 对大中型铸铁件、锻件等的抛丸清理，使凹凸 表面的弹丸覆盖率 95，以去除工件表面的 粘砂、铁锈、氧化皮、污物等，使工件表面呈 现金属本色，消除工件内部应力，并最终达到 提高工件表面及质量的目的。 29 一：原理与结构： 在抛丸室内，装有转台台车一套，将欲抛 丸清理的工件置于台车之上，密封抛丸室 门，启动电源开关，抛丸机器总成喷出弹 丸对工件全方位清理，丸、渣落入下仓， 由斗式提升机将底部的丸料刮起，提升至 丸渣分离器，使丸、渣得到分离。其中， 粉尘被吸入除尘器进行净化处理。碎丸、 不合格的小颗粒弹丸、氧化皮进入废料桶， 合格弹丸则进入储丸斗以供循环使用。 30 二：操作步骤 1：通电 将电控柜内主空气开关合上； 将电控柜内各回路空气开关合上； 将操作台的各旋转开关旋至关或停位置； 插入电源钥匙，开旋至右位； 右旋操作台和按钮板上的急停，以使其复 位； 此时白色电源指示灯亮，通电完毕。 31 2：手动操作： 除尘风机、反吹风机、脉动电机、螺旋 输送机， 1、 2、 3、 4、 5抛 丸器、提升机、分离器、台车等将其旋 钮开关至开的位置，即可将对应的设备 运行操作。 在气源压力达到允许的范围并送上气源。 32 3：自动操作 将手动 /自动选择开关旋至自动位置； 按下自动启动按钮则设备按以下动作进行： 自动启动风机 分离器 斗提机 螺旋输 送机 自动启动结束 台车工作状态的选择根据工件不同而定，分为 三种： a：转台不转，台车不摆； b：转台不转， 台车摆动； c：转台转动，台车摆动。此项选 择必须慎重，正确，否则会发生设备事故。 将室体大门打开，把要进行抛丸处理的工件正 确放到台车上，将台车手动开到室体内，大门 关到位。 33 一切准备就绪，按动抛丸发令按钮，抛 丸器依次启动， 2秒后打开弹丸闸门，清 理工作开始，同时开始按设定时间计时， 时间到弹丸闸门关闭； 2秒后抛丸器（ 1 5）停止。 打开大门，将台车开出，装上工件，开 始第二循环。 若工作完毕设备需要自动停机，按下自 动停止按钮，该设备按如下顺序停机； 抛丸器（ 1 5）；螺旋输送器；提 升机；分离器；除尘系统。打开大门， 开出台车，卸下工件，拉下总电源。 34 4：故障状态显示 在正常状态时，故障指示灯不亮，出现故 障时故障指示灯亮。 斗提机故障：当斗提机的转速检测开关检 测到速度低于规定时，该灯闪烁，供丸闸 门自动关闭，同时斗提机、分离器、抛丸 器停机，查明故障原因并排除故障后，重 新开机。 35 分离器故障：当分离器的转速检测开关 检测到速度低于规定时，该灯闪烁，供 丸闸门自动关闭，同时斗提机、分离器、 抛丸器停机，查明故障原因并排除故障 后，重新开机。 输送机故障：当输送机的转速检测开关 检测到速度低于规定时，该灯闪烁，供 丸闸门自动关闭，同时斗提机、分离器、 抛丸器停机，查明故障原因并排除故障 后，重新开机。 36 三：正常维护 每天上下班时，应将操作台、电控柜表面擦 试干净； 每周在断开主空气开关，无电情况下，用吸 尘器吸净可编程控制器表面的灰尘； 每月用高压氮气吹扫电控柜内，操纵台，分 线盒灰尘再用吸尘器吸净，并检查线头有无 松落，重新上紧。 每年应按上述要求彻底清扫灰尘，并检 查电线有无老化，元器件有无损坏，并 及时更换损坏的元件、导线。 37 四：保护连锁 大门必须关到位，抛丸器发令才 有效，大门关不严，弹丸闸门打 不开； 抛丸器工作时，台车不能快进快退； 38 五：安全规程 1、 操作人员上岗前需经技术培训，了解 设备的使用性能和操作程序，非指定的专 业人员不得上岗操作。 2、 操作人员及上下料人员，上岗时必须 戴防护目镜，非操作人员应远离该机以免 弹丸外飞，引起意外伤害事故。 3.严禁在手动状态抛打工件。 4.设备不得带病工作。 5.速度检测装置及其它联锁行程开关损坏 后要及时更换，不得短路该信号。 39 6.弹丸必须干燥无杂质。 7.机器出现故障应停电，停气维护， 以免造成人身伤害。 8.压缩空气要符合使用压力，即 0.55 0.65Mpa。 9.每周检测一次除尘系统各吸风点的 风量值，若达不到设定值，应调整系 统的风量。 10、操作前必须打开气源，否则进行电 气操作将损坏执行气缸。 40 六：维护保养 如需要将转台从台车上分离，首 先将转台回转驱动减速机后移， 使驱动链轮和链条脱离，否则将 造成严重的机械损坏。 41 使用过程中必须定期维护，经常检查 各易损件的磨损情况，如有损坏应及 时更换。本机中抛丸器转速高，功率 大，因而工作时难免产生震动，所以 应经常检查其紧固件是否松动及叶片、 分叶轮等件的磨损情况。叶片和分丸 轮磨损至原厚度的一半时，应更换。 42 润滑系统中的要求定期加润滑油。 经常检查各链条的松紧程度，如 不合适，应予更换。 连续运行或者累计运行四小时，应 对各部件检查，发现问题应及时处 理，尤其要检查抛丸器上的紧固件 及易损耐磨件。 43 44 45 46 履带式抛丸清理机操作须知 履带式抛丸强化机适用于对易翻滚跌 落和不易撞碎的非脆性工件进行抛丸 强化处理，使工件表面呈现金属本色， 消除工件内部应力，并最终达到提高 工件表面及内在质量的目的。 47 一：原理与结构 本机由抛丸室、履带传动、弹丸循环 系统，抛丸器及电气系统构成。 弹丸循环系统包括底部弹丸输送机， 提升机，分离器，储料斗，出料口及 闸门和抛丸器。 48 弹丸靠自重经由空气分离器和弹丸闸门， 进入抛丸器，离心力使弹丸飞离抛丸器， 使工件得到清理或强化。而后，弹丸经履 带板流入底部弹丸输送机、斗式提升机， 经螺纹滚筒筛时，分离了粗大的颗粒，或 砂块等。其它弹丸进入空气分离器并被分 离为合格循环弹丸及细碎弹丸，合格循环 弹丸落入储丸斗以供抛丸器继续使用，其 余粗大颗粒或砂块及细碎弹丸分别进入废 料斗和集渣斗。 49 二：操作规程 1：手动操作顺序： 保证所有护罩安装符合规定，关闭所有的 门和盖，遵守安全标牌规定，戴上安全防 护眼镜。 起动除尘器电机； 起动弹丸循环系统，提升机和底部弹丸输 送器； 保证弹丸闸门选择开关处于“关闭”位置； 50 打开加料门（零机械状态，门是开着 的）； 起动履带正转； 加料斗上行加料后，加料斗下降至初始 位置； 关闭加料口（如处于零机械状态，关门 前，应拔出插销）； 起动抛丸器，全运转后，将弹丸闸门开 关转到“开”，抛丸定时器计时，弹丸 闸门打开 51 当抛丸定时器计时时间到，抛丸器 电源即被切断，弹丸闸门 15秒后关 闭。 允许履带正转约 1分钟，以便震落工 件中的弹丸，然后停止履带正转。 11 打开门，按“履带反转”按钮、 卸料，卸料完毕，停止“反转”。 上料前应先按动“履带正转”。若 循环工作，重复以上的操作顺序。 52 2：停车顺序： 循环完毕，关闭加料门； 按弹丸循环系统，底部弹丸输送器，提 升机“停止”按钮。 延时关闭除尘器，消除机内悬浮灰尘， 然后按“停止”； 如果机器较长时间停车，将主控自动开 关转到“关”； 当突发意外故障时，按“总停”按钮， 排除故障后，再按顺序进行手动操作。 53 54 55 履带式抛丸清理机故障排除 故 障 可 能 的 原 因 排 除 方 法 1、抛丸器电 流下降 抛丸器没有得到 足够的弹丸 检查储丸斗弹丸料 位，若料位下降， 则补充弹丸，料位 合适时，则检查弹 丸闸门和导入管等 弹丸流通管道是否 受阻。 56 履带式抛丸清理机故障排除 故 障 可 能 的 原 因 排 除 方 法 3、合格弹丸 与细废料一 起排出 分离器调节板调 整不当，或者通 过分离器的空气 流量太大 将调节板调离弹丸 流幕或减小通风闸 门开口，减小通风 量。 57 履带式抛丸清理机故障排除 故 障 可 能 的 原 因 排 除 方 法 2、弹丸中灰 尘和细料太 多 分离器调节板调 整不当，或者通 过分离器的空气 流量不够 将调节板向弹丸流 幕侧移动，减薄流 幕厚度，或加大风 量调整闸门的开口， 增加空气流量。 58 履带式抛丸清理机故障排除 故 障 可 能 的 原 因 排 除 方 法 4、合格弹丸 与细废料一起 排出 履带板与端盘的 间隙太大 调整轴向间隙 59 履带式抛丸清理机故障排除 故 障 可 能 的 原 因 排 除 方 法 5、抛丸器过 分震动 叶片碎裂 成套更换叶片 60 Thank you for your attention!