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志诚公司两种机械化铸球生产线综述

1、  公司简介
“宁国市志诚钢球模具有限公司”,公司成立于2002年元月,注册资金1200万元。是集研究、开发、制造于一体的铸造机械化设备、热处理自动化设备及钢球模具专业生产厂家。公司拥有一批高素质的职工队伍,技术力量雄厚。先后获得十项专利成果,为铸球行业的生存与发展做出了巨大贡献。
公司荣誉:“中国铸造协会耐磨铸件分会”理事单位;“中国铸造协会耐磨铸件分会”唯一授予志诚公司为“耐磨铸件生产设备研发基地”;“钢铁耐磨材料产业技术创新战略联盟”理事单位;“中国机械工程学会磨损失效分析抗磨委员会”委员。
2采用自动化生产线制造磨球的重要性和必要性
生产制造磨球属劳动密集型行业,手工作业又脏又累,现工人的平均年龄在45岁左右,已经明显老龄化,招工难日益突出,这种传统制造工艺,已不适应行业的生存和发展,生产企业对机械化制造磨球的呼声也是越来越高,要想在磨球行业健康高效的发展,机械化是生产企业考虑和发展的方向,也是必然趋势。
而且随着人们生活水平的不断提高,老一代工人的离退,劳动力资源会更加紧张,行业竞争将更加激烈,因此采用机械化生产制造磨球,对行业的健康发展至关重要,不管是对社会还是企业都具有深远意义。
  我公司根据耐磨材料行业的需求,开发研制了两个系列铸球机械化生产线,并都投入生产运行,根据研制和生产运行情况,现介绍于下:
3ZQJX-80-130型简易金属型铸球生产线
生产线的特点:
3.1. 型砂的选择
该生产线造型采用水玻璃砂人工舂型,其它工序如开合模、翻转、喷涂料、落球、球碗清扫、合模前吹砂、型板上下运动及转弯换向全部是机械化,
 本次设计采用粘土水玻璃砂,利用模具的余热进行固化,和手工生产相同,这是本次设计的生产线的一个关键,也是铸球机械化生产线的一项创新,但粘土水玻璃砂流动性差,不能采用射砂机射砂成型,只能采用手工半自动化成型,因此本次设计的生产线在造型工位还是手工,但劳动强度已大大降低,其它工位全部采用机械化.粘土水玻璃砂与酚醛树脂树脂相比,没有苯酚有毒气体,有利落于环境保护。
 
3.2漏模型板设计:自动脱型装置
   铸球、铸段的造型都是模具直接扣在型板上,打型后起模直接掀起模具或型板,这样起型角度和受力不均衡,会造成带砂现象,尤其是铸件与浇口夹角的地方,脱模斜度较小,更容易带砂和掉砂的现象。因此影响铸件外观和铸件精度,造成铸件正品率下降。
  本次设计一种自动脱型漏模装置,使铸件夹角、脱模斜度较小的砂型平稳的从凸模间脱离,并且不掉砂、不带砂、不损伤砂型。从而提高铸件外观和铸件精度,提高铸件正品率。这种脱模方式也是在所有铸球生产线中首次采用,并申报了专利,专利号:ZL.201020625916.3型板固定在液压缸上,可以按程序设计进行上下动作,也可以人工手动控制,单模造型时间:20秒(上下型同时完成)
3.3模具的设计: 本次生产线上的模具是采用本公司的专利技术:生产线钢球模具(专利号:ZL200820131076.8),是在总结手工模具设计工艺参数的基础上进行改进,以便适应生产线生产的特点. 模比选择在7-10,材质:HT200。
3.4运行驱动方式的选择
液压和气动的比较: 一般生产线的驱动方式有压缩空气和液压两种传动方式,压缩空气动驱动消耗的动力大,车间燥音大,控制精度低,动作不平稳;而液压传动,动作平稳,设备体积小,燥音小,稳定性好。所以本设计中所有机械动作采用液压传动方式。
液压站的设计:本次液压站设计为了确保设备运行的稳定和可靠性,增加了油冷却装置和保压装置,防止在夏天高温或液压设备长期工作致使油温过高,压力传感发生变化,造成生产线动作不稳定;同时油温过高影响液压密封件的寿命,造成液压元件渗油现象。
3.5 换向机构:转弯摆渡采用液压升降台,克服以往采用滚珠推动时因砂掉在滚珠台上,造成滚珠磨损严重有时就推不动的弊病。换向装置专利号:ZL201020194956.7
3.6 生产线装机容量只有20Kwh,能耗较低,符合国家的节能减排政策。
本公司于2010年和2011年分别为宁国开源耐磨材料有限公司和马鞍山益丰耐磨材料有限公司设计制造简易金属型铸球生产线,经生产现场使用,达到预期的设计目标。益丰公司自2011年5月投入生产以来,已正常生产半年多,生产线运行正常,一条线5个工人,生产∮80和∮100两种规格的铸球,台时产量达到1300-1600Kg。工人劳动强度大大降低,产品质量达到标准要求。
ZQJX-80~130铸球机械化生产线采用水玻璃粘土砂金属型浇冒口覆砂造型新工艺,运用PLC控制技术,漏模成型脱模不粘砂等技术和工艺手段,使得铸造大球生产实现:设备造价低、运行故障低、生产成本低、劳动强度低、废品率低;生产效率高、工艺出品率高、机械化程度高的“五低三高”的技术目标。
 
4ZQJX40130-F1ZQJX40130-F2系列覆膜砂铸球生产线
由于型简易金属型铸球生产线一模只能生产4-6只球,只能适用生产大规格的铸球,对中等规格的铸球生产效率偏低,因此采用覆膜砂全复砂生产线,可以在一个射砂工位同时对3~5付模具同时射型,实现多模多铸,生产效率可以大幅度提高度,解决了中等规格铸球生产效率低于的难题。如:∮60铸球,每付模具5个球,同时射型4付,即一个射砂节拍为4型,产能产量扩大了4倍。
本公司于2011年7月为宁国诚信耐磨材料有限公司设计制造一条金属型全覆砂生产线,设备型号ZQJX40130-F1现以投入生产运行。
该铸球生产线运用的专利技术有:
1)生产线磨球模具,专利号:ZL200820131076.8
2) 自动脱型装置(型板),专利号:ZL201020625916.3
3) 换向滚道及铸造生产系统,专利号:ZL201020194956.7
4.1   生产线相关技术参数
4.1.1 运行方式:本设计为开式边辊循环、液压驱动、设备功率15KW。
4.1.2 生产线外形尺寸:长20.5m,宽8m,全线总长73 m,占地面积164平方米。
4.1.3 动作方式:全线动作由PLG自运控制,也可手动控制。
4.1.4 运行节拍:50120″/节拍。
4.1.5 全线设备总功率:276KW。
4.1.6 安装基础:预制基础,便于拆迁。
4.1.7 模具:外形尺寸620*620mm,全线循环模具数量总共84付。
4.1.8 工艺出品率。平均约75%
4.1.9 台时产量见:表1(ZQJX40~130-F1)、表2(ZQJX40~130-F2)
 
表1 (ZQJX40~130-F1)各种规格铸球台时产量
序号
节拍 秒
台时产量T/∮球径(Kg)
∮50
∮60
∮70
∮80
∮90
∮100
1
50
1080
1238
1973
2304
2506
2304
2
55
982
1126
1793
2095
2278
2095
3
60
900
1032
1644
1920
2088
1920
4
65
830
953
1518
1772
1927
1772
5
70
771
885
1409
1646
1790
1646
6
75
720
835
1315
1536
1670
1536
7
80
675
774
1233
1440
1566
1440
8
85
635
728
1160
1355
1474
1355
9
90
600
688
1096
1280
1392
1280
10
95
569
652
1038
1213
1319
1213
11
100
540
619
986
1152
1253
1152
 
 
 
表2 (ZQJX40~130-F2)各种规格铸球台时产量
序号
节拍 秒
台时产量T/∮球径(Kg)
∮50
∮60
∮70
∮80
∮90
∮100
1
30
1800
2064
3288
3840
4176
3840
2
35
1543
1769
2818
3291
3579
3291
3
40
1350
1548
2466
2880
3132
2880
4
45
1200
1376
2192
2560
2784
2560
5
50
1080
1238
1973
2304
2506
2304
6
55
982
1126
1793
2095
2278
2095
7
60
900
1032
1644
1920
2088
1920
      注:台时产量的计算方法(3600秒÷节拍×每付模具铸球重量=台时产量)
 
4.2铸球生产线的台时产量受到下述因素的影响:
1)铸球生产线的台时产量取决于球的规格、模具的排布和运行节拍。
2)操作员工的熟练程度和各工位的相互技术协调能力。
3) 实际产量要与熔炼设备相配套,在生产线生产能力范围内,要求能够连续供应钢水。
4)铸球生产线的设计生产能力稍大于熔炼能力,以避免铁水等待生产线,浪费电能的现象。
 
5 ZQJX-80-130系列、ZQJX40130-F系列、手工对比(见表3)。
 表3、三种生产方式成本对比(∮80铸球)元/T
序号
生产线类别
主要成本项目
手工作业制造
覆膜砂全复砂
生产线
金属型半机械化生产线
名称
单位
单价
数量
金额
数量
金额
数量
金额
1
覆膜砂
kg
1
 
 
210
210
 
 
2
粘土水玻璃砂
kg
0.15
140
21
 
 
140
21.
3
装机容量
kw
 
 
 
276
 
20
 
4
动力消耗
kwh
0.60
 
 
150
90.
15
10
5
模具费用
 
元/t
 
30
 
15.
 
90.
6
恒温浇注包塞杆
 
 
 
 
 
25.
 
 
7
设备维修费用
 
 
 
 
 
7.
 
5
8
操作工
 
 
6
 
8~10
 
5
 
9
台时产量
Kg/h
 
700
 
2600
 
1000.
 
10
人均台时产量
Kg/h人
 
117
 
280
 
200
 
11
吨产品工资
15元/ h人
 
128.57
 
51.92
 
75
12
工艺出品率
%
 
75-80
 
75-80
 
75-80
 
13
小计
 
 
 
179.57
 
398.92
 
201
       注:吨产品工资的计算方法(人数×15元/小时÷台时产量)。
小结:通过表4可以看出,ZQJX-80-130型简易金属型铸球生产线生产成本略高于手工制造成本,ZQJX40~130-F系列覆膜砂铸球生产线生产成本高于手工制造成本200-300元/吨,ZQJX40~130-F系列覆膜砂铸球生产线生产效率最高。用户可根据自身的条件(生产规模、产品规格、资金条件、市场前景、场地、电力配备),来选择铸球生产线的配置,充分发挥铸球生产线的生产效能。
欢迎广大耐磨材料企业与我公司进行技术交流,我公司竭诚为耐磨材料行业的的发展作出自已的贡献。