В 2018 году мы разработали и изготовили на заказ автоматизированную линию литья и формовки с горизонтальным разъемом для литейного предприятия в городе Яньтай, провинция Шаньдун. Линия спроектирована под песчаную форму размером 900×850 мм и предназначена для автоматизированного серийного литья тормозных дисков и тормозных барабанов. Проект преследовал цель полностью заменить традиционную ручную формовку, повысить эффективность производства, обеспечить стабильный процент выхода годного и рационально совместить традиционные производственные процессы с механизацией и автоматизацией. Результат — снижение потребности в квалифицированной рабочей силе, уменьшение зависимости от формовщиков, улучшение качества отливок и минимизация производственных затрат, что в итоге усилило конкурентоспособность предприятия в отрасли.
Исходная ситуация и модернизация пескоподготовки
На момент обращения заказчика на предприятии уже эксплуатировалось автоматизированное оборудование для обработки сырой песчаной массы, обслуживавшее ручную формовку. В пиковый период численность формовщиков достигала примерно 35 человек. Производительность линии смешивания составляла 20 тонн формовочного песка в час, объем бункера хранения старого песка — 60 тонн, еще 60 тонн хранилось непосредственно в литейном цехе с попеременным использованием. Однако после перехода на круглосуточную ротационную работу автоматизированной линии разливки вскрылась серьезная проблема: из-за малого объема хранения и длительного циклического использования формовочного песка температура оборотки оказалась критически высокой. Для ее решения в конструкцию линии обработки сырой песчаной массы было интегрировано двухдисковое перемешивающе-охлаждающее оборудование для старого песка, позволившее охлаждать оборотку быстрее и эффективнее.
Компоновка формовочной линии и разливочного участка
После детальной проработки проекта и планировки цеха мы оснастили предприятие горизонтальной автоматизированной линией, которая автоматически устанавливает внешнюю опочную раму и прессованный чугунный пригруз на песчаную форму. Перемещение опок осуществляется гидравлическим цилиндром с толкающим и направляющим механизмами. На разливочном участке смонтировано устройство с круговыми направляющими для транспортировки ковшей. Схема организации заливки: после завершения формовки рабочие плавильного участка распределяют расплав из 500-килограммового разливочного ковша по двум 150-килограммовым ковшам, подвешенным на круговой направляющей. Два заливщика одновременно и быстро заливают чугун в песчаную форму. Такая компоновка обеспечивает требуемую температуру разливки и значительно снижает физическую нагрузку на персонал.
Производительность и параметры формовки
Требование заказчика по производительности — автоматическое формование и заливка около 40 песчаных форм в час при максимально эффективном использовании соотношения чугуна и формовочного песка. Под эти задачи выбрана песчаная камера 900×850 мм. Для отливки тормозных дисков диаметром 380 мм каждая форма вмещает четыре детали. В центре формы расположено заливочное отверстие для расплавленного чугуна, внутри полости устанавливается покрытый песчаный стержень. Полное время цикла формования и установки стержня составляет 65–68 секунд на одну песчаную форму. Это удовлетворяет требованиям по скорости формовки и оставляет достаточное время для рационального отдыха операторов, а также поддерживает линию заливки в статическом состоянии, позволяя рабочим быстро производить заливку без спешки.