Город Сюйчан, провинция Хэнань — один из центров литейного производства Китая, где сосредоточены крупные предприятия, поставляющие чугунные комплектующие для местных производителей строительной техники. Подъемное оборудование является стратегической отраслью региона, а специальная краностроительная техника играет решающую роль в строительстве мостов и железных дорог по всей стране. В период с 2016 по 2018 год мы реализовали проект масштабного переоснащения литейных цехов данного региона: автоматизированное формовочное оборудование было поставлено на семь предприятий, выпускающих комплектующие для подъемного оборудования. Основная номенклатура — торцевые крышки двигателей для крановой техники.
Выбор типоразмера и тиражирование решения
Поскольку модели и размеры отливок торцевых крышек на всех предприятиях региона не имеют существенных различий, на основе расчета габаритов отливок и рациональных условий заливки мы предложили унифицированное решение на базе традиционной горизонтальной формовочной машины с размером опоки 550×650 мм. После успешного запуска и эксплуатации на первых двух литейных заводах конфигурация подтвердила свое полное соответствие требованиям производства. Впоследствии все литейные предприятия региона приняли данный типоразмер в качестве стандарта автоматизированной формовки.
Организация производственного цикла
На пилотном предприятии, первом внедрившем этот план, из-за значительных первоначальных инвестиций и наличия неопределенных факторов была принята схема с централизованным накоплением песчаных форм и единой заливкой. Формовочная машина с опокой 550×650 мм сопряжена с автоматизированным смесительным оборудованием для глинистого песка производительностью 20 тонн в час. Дневная смена начинает работу с извлечения отливок из охлажденных песчаных форм, оставшихся после ночной заливки. Старый песок складируется и охлаждается водой с помощью погрузчика. Одновременно запускается формовочный автомат, начинающий формовку и укладку новых песчаных форм. Ночная смена заливщиков заполняет накопленные формы расплавленным чугуном. Такой цикл обеспечивает непрерывность производства и ежедневный выпуск порядка 16 тонн отливок торцевых крышек.
Особенности формовки и выбивки
Автоматическое формирование полости песчаной формы для торцевых крышек двигателей различных размеров сопряжено с определенными трудностями моделирования и требует тщательного контроля процесса смешивания формовочного песка. В песчаной форме используется метод укладки. После заливки и охлаждения рабочие с помощью цехового крана снимают нижнюю плиту опоки, собирают и складируют ее нижнюю часть, а лопатой засыпают измельченный старый песок вместе с отливками в вибрационную выбивную машину. После отделения старого песка от отливок он направляется на склад песка для последующей переработки.
Результаты внедрения
Литые торцевые крышки двигателей, изготовленные с помощью автоматизированных формовочных машин, выгодно отличаются от продукции ручной формовки. Вес отливок контролируется значительно точнее, погрешность по массе минимальна. Выход годного увеличился примерно до 96%. Как следствие, при калькуляции себестоимости литья использование автоматизированных формовочных машин обеспечивает более конкурентоспособное преимущество по сравнению с традиционным ручным процессом.