专利名称：一种离心铸造生产设备的制作方法
技术领域：
本装置涉及离心铸造生产设备，尤其涉及ー种多エ位离心铸造生产设备，主要适用于涂料金属型离心铸造生产作业。
背景技术：
涂料金属型离心铸造的ー个作业循环主要包括清理、喷涂料、浇注、拔管、冷却等5 至10个作业阶段，各作业阶段需要不同的エ艺条件，并且需要按节奏连续、稳定地完成，以便生产出合格的产品。原有的单机组作业设备存在如下的技术问题在ー个作业循环中，各作业阶段是在一支模具及一个エ位上完成的，存在作业循环时间长、エ艺參数调整麻烦、生产效率低的问题，并且由于生产的连续节奏全靠人的主观意识来控制，会造成产品质量不稳定。
发明内容
为了克服单机组作业中存在的上述问题，本发明提供ー种离心铸造生产设备，包括エ序作业系统，具有多个作业位置，所述エ序作业系统在每个作业处分別完成离心铸造过程所需的ー种作业；和循环步进系统，用于控制模具在所述多个作业位置间移动，包括 进位机构，用于将所述模具从ー个作业位置移动到另一个作业位置；上辊道，所述上辊道以一定坡度形成，并在低端具有可动挡板；和上升托架和下降托架，用于完成模具在所述进位机构和所述上辊道之间的垂直运转。该离心铸造生产设备可以由PLC进行控制。该离心铸造生产设备还可以包括自动浇注控制系统和热成像温度自动控制系统。所述エ序作业系统共具有7个作业位置。本发明提供的离心铸造生产设备可获得作业循环中各阶段的独立布置及连续作业、エ艺调整的自动化控制、提高生产效率、稳定作业过程、提高产品品质的效果。本发明的有益效果是各エ序分解布置并连续循环动作，实现生产连续节奏、エ艺參数准确调控、提高效率及产品质量的目标。
下面结合附图和实施例对本发明进ー步说明。图1是根据本发明的离心铸造生产设备的结构图。
具体实施例方式如图1所示，下降托架8、进位机构6、上升托架7和上辊道3共同组成循环步进系统，エ序作业系统5及循环步进系统安装于主机架4上，整个系统由PLC自动控制。循环步进系统为辅助系统，用于模具的进位、返回。进位机构6可以升降和平移， 主要用于模具的进位；上升托架7、上辊道3及下降托架8共同组成模具返回系统，上升托架7和下降托架8只能上下运动，用于上辊道3和エ序作业系统5之间模具的垂直转运，上辊道3为有一定坡度的固定辊道，模具2可以在其上顺坡度自由向下滚动，其上设置有可绕固定轴转动的暂存挡板1，用于隔离模具2的运动，保证系统循环的正常动作。下面结合图1对循环步进系统中各机构动作进行描述。模具2在上辊道3上暂存后滚动至下降托架8，由下降托架8把模具2下降至エ序作业系统5的起始位，由进位机构6 搬运模具2依次在エ序作业系统5的作业エ位上进行相应的作业，当所有作业完成后，模具即由上升托架7托举至上辊道3并自由滚动至上辊道3的暂存位等待下一次的作业循环。エ序作业系统5为主体作业系统，本实例中エ序作业系统5按作业順序布置有7 个作业位置，可完成单エ位机所有的作业エ序。下面结合图1对エ序作业系统进行描述。各エ位エ艺流程从左到右依次为清理及冷却模具エ位、第一内喷涂料エ位、第二内喷涂料エ位、上堵板エ位、离心浇注エ位、下堵板エ位、拨管エ位，模具上升エ位。各エ位的具体工作过程如下准备阶段模具下降到作业机构，下降托架从上轨道接到模具后，停顿ー下，通过位于机架上的热成像仪对模具进行检測，确定模具各段实际温度，并把实时温度数据输入到PLC可编程控制器，由PLC根据测得的模具温度、水温、空气温度结合模具浇注前エ艺温度标准进行运算后，确定各段冷却时间。运算方法1、先设定好最低温度(本实施例为 150°C )，再把加热到设定温度(本实施例中为250°C )后的模具进行冷却实测，得出降低 100°C实际冷却时间，然后计算出每降低1°C冷却时间，低于最低设定温度时不冷却。2、根据水温、环境温度设定好标准值(本实施例中水温为40°C，环境温度为40°C )，生产中根据监测到的实际温度设定修正系数，低于标准值时减少冷却时间，高于标准值时增加冷却时间。 3、通过实验的方法确定标准时间后形成エ艺文件执行。即模具实际冷却时间等于计算冷却时间(由PLC根据实测温度自动计算冷却时间)，加上修正冷却时间(实际水温和环境温度与标准值相对比确定的修正冷却时间)。说明计算冷却时间——通过实验计算出各段每降低1°C所需的时间，把时间參数输入PLC，由PLC毎次实测模具温度后自动计算出冷却时间；修正冷却时间——根据标准水温与空气温度确定的修正系数，每小时检测一次实际水温、环境温度、模具冷却后温度，根据差异对照エ艺文件设定修正冷却时间，修正时间通过人机界面由操作人员输入到PLC，供PLC计算并执行。清理及冷却模具エ位浇注完成拨管后的模具。进行下次浇注前，需要进行三项工作，即冷却、清理、喷涂。在该エ位，清理、冷却工作合ニ为一，同时进行，可以节约空间和时间。清理目的是把拨管后内壁残余的涂料清除棹；冷却目的是把拨管后的模具，冷却到喷涂料和浇注所需的温度。在本实施例中，模具转速为350士20rpm。模具温度为拨管端 30cm处190 210°C;中间段180 210°C;浇注端30cm处170 200°C。清理小车走速为 5 6m/min，清理刷转速为900rpm。第一和第二内喷涂料エ位对清理、冷却后的模具进行内喷涂料，涂料的作用是保温、隔离、消除表面缺陷，为克服现有技术中存在的喷涂不均勻的缺陷，创造性地将喷涂设置为分两次完成，即设计为双エ位，保证了喷涂厚度均勻。根据需要，两个エ位的具体エ艺条件和參数可以选择为相同或不同。在本实施例中，两个エ位采用相同的エ艺条件和參数， 其中喷涂模具转速为1100士50rpm，喷涂压カ为3士0. 2bar,喷嘴吐出量为150 200g/20s 喷涂厚度为0. 2 0. 25mm,喷嘴雾化角度为> 90°，喷涂小车走速5 6m/min。
上堵板エ位作用有两个，一是对喷涂后的模具进行检查，确认涂层厚度、质量符合标准；二是安装堵板，为浇注作好准备工作。离心浇注エ位把调整好温度、成份的金属熔液倒入符合浇注要求的模具内，通过空冷成型，完成浇注过程。具体为通过自动称重装置在浇注包内装入定量金属熔液；PLC 检测到模具达到设定转速后，控制浇注包按设定好的浇注速度进行浇注；完成浇注后开始计时，达到成型时间后停止转动模具；小车退回到起始位置。在本实施例中，浇注重量为 33. ^ig,孕育量为38g，浇注管模转速为1170士20rpm，浇注速度为2. 5s，成型时间为30s。下堵板エ位拆下浇注完成后的模具堵板，为拨管及下一个循环作准备。拨管エ位把浇注完成后的管子拨出来，结束ー个工作循环。工作结束阶段模具通过托架送到上轨道，进行下ー个工作循环。本实施例的离心铸造设备基于离心铸造完整的作业过程，根据每个作业段的作业特征、作业方式、动作时间，把清理、喷涂料、浇注、拔管、冷却等各エ序分解布置并组合在一个连续循环动作中。エ序作业系统、循环步进系统组成设备布局，エ序过程动作、时间、速度、温度等通过PLC自动化控制，共同完成离心铸造过程所需的各个作业阶段，各系统在エ 艺条件的控制下协调作业，形成ー个连续、闭式的作业循环。在本实施例中，当模具数量为8支时，循环步进系统每动作一次，即可生产出一件产品。本领域技术人员应当理解，作业机构的工作位置可以不限于7个，而是可以根据实际生产需要进行设计。在本实施例中，整个系统由PLC进行中央控制，PLC内设定有各エ序的最佳エ艺參数，配合自动浇注控制系统、热成像温度自动控制系统，大大提高了对ェ艺过程的控制能力，在获得高的生产效率的同吋，亦大幅提高了产品品质。
权利要求
1.ー种离心铸造生产设备，包括エ序作业系统，具有多个作业位置，所述エ序作业系统在每个作业位置处完成离心铸造过程所需的ー种作业；和循环步进系统，用于控制模具在所述多个作业位置间移动，包括进位机构，用于将所述模具从ー个作业位置移动到另一个作业位置；上辊道，所述上辊道以一定坡度形成，并在低端具有可动挡板；和上升托架和下降托架，用于完成模具在所述进位机构和所述上辊道之间的垂直运转。
2.根据权利要求1所述的离心铸造生产设备，其特征在于该离心铸造生产设备由PLC 进行控制。
3.根据权利要求1所述的离心铸造设备，其特征在于该离心铸造生产设备包括自动浇注控制系统和热成像温度自动控制系统。
4.根据权利要求1所述的离心铸造设备，其特征在于所述エ序作业系统共具有7个作业位置。
5.如权利要求1所述的离心铸造设备，其特征在于所述7个作业位置分別是清理及冷却模具エ位、第一内喷涂料エ位、第二内喷涂料エ位、上堵板エ位、离心浇注エ位、下堵板エ 位和拨管エ位。
6.如权利要求5所述的离心铸造设备，其特征在干，在清理及冷却模具エ位，所述模具转速为350士20rpm，模具温度为拨管端30cm处190 210°C、中间段180 210°C、浇注端30cm处170 200°C，清理小车走速为5 6m/min，清理刷转速为900rpm。
7.如权利要求5所述的离心铸造设备，其特征在干，在第一和第二内喷涂料エ位，喷涂模具转速位1100士50rpm，喷涂压カ为3士0. 2bar，喷嘴吐出量为150 200g/20s喷涂厚度为0. 2 0. 25mm,喷嘴雾化角度为> 90°，喷涂小车走速5 6m/min。
8.如权利要求5所述的离心铸造设备，其特征在干，在离心浇注エ位，浇注重量为 33. ^ig,孕育量为38g，浇注管模转速为1170士20rpm，浇注速度为2. 5s，成型时间为30s。
9.如权利要求5所述的离心铸造设备，其特征在干，清理及冷却模具エ位的冷却时间按照如下步骤确定a)初步计算冷却时间先设定好模具最低温度，再把加热到设定温度后的模具进行冷却实测，得出模具温度降低100°C所需的实际冷却时间，并计算每降低TC所需的冷却时间，如果模具的实际温度低于最低设定温度则不进行冷却；b)修正冷却时间设定水温、环境温度的标准值，根据监测到的实际温度设定修正系数，当实际水温和环境温度低于标准值时减少冷却时间，当实际水温和环境温度高于标准值时增加冷却时间；c)通过实验的方法确定冷却时间后形成ェ艺文件执行。
全文摘要
本发明提供了一种离心铸造生产设备。该离心铸造生产设备包括工序作业系统，具有多个作业位置，所述工序作业系统在每个作业处分别完成离心铸造过程所需的一种作业；和循环步进系统，用于控制模具在所述多个作业位置间移动，包括进位机构，用于将所述模具从一个作业位置移动到另一个作业位置；上辊道，所述上辊道以一定坡度形成，并在低端具有可动挡板；和上升托架和下降托架，用于完成模具在所述进位机构和所述上辊道之间的垂直运转。该离心铸造生产设备可获得作业循环中各阶段的独立布置及连续作业、工艺调整的自动化控制、提高生产效率、稳定作业过程、提高产品品质的效果。
文档编号B22D13/00GK102581247SQ20111028139
公开日2012年7月18日 申请日期2011年9月13日 优先权日2011年9月13日
发明者朱文斌, 陈永松 申请人:山西省高平市泫氏铸业有限公司, 德阳瀚龙科技发展有限公司