国内外铸造生产线设计

1、国内外铸造生产线设计、生产中存在的问题及其解决办法的建议一概述随着国民经济的不断发展， 近年来对铸件的要求越来越高，特别是汽车发动机缸体、缸盖类铸件，不仅要求材质好，而且还要求尺寸精度高、表面光法、重量轻。为此，作为影响 铸件质量的关键工部；造型工部，纷纷采用新的工艺和设备，以满足铸件质量和产量的要求。 据不完全统计，我国引进的高压造型线、气冲造型线、静压造型线已有60条左右；国内自己设计制造的高压造型线、气冲造型线已有70余条。从使用情况来看，这些造型线确实为我国的铸件产量和质量的提高起了很重要的作用， 但与我们的希望来比，还很不够。进口线的实际生产率一般在设计能力的5080%国产线现在使用

2、的估计只占50%而在这50%中，开动率也较低，出现以上现象的原因是多方面的， 归纳起来大概有以下几方面。.存在问题1设计存在的问题由于造型线设备复杂，动作多，逻辑性强，因此，设计中就难免有考虑不周的地方，特 别是造型线设计的初期，问题更多，比如：材质选用不合理，元件选用不当，逻辑关系不强 等。这就决定了我国早期的高压线多数运行状况不太理想。比如：某大厂在70年代初期设计了一条高压造型线，制造安装后一直没有使用，其主要原因是：设计时许多辅机上的垂直 液压缸原始位置设在中间位置，由于国产液压阀的泄漏，致使许多辅机不能处在原始位置； 运行部件没有考虑制造的误差及液压泄漏，经常相碰，该联锁的电器上也没

3、有联锁，放了这么多年，给工厂带来了很大的经济损失，听说最近要拆掉。国内如此， 国外的造型线也同样存在设计上的不足，比如某厂引进一条高压造型线，由于设计时没有考虑砂箱走边的检测及清扫，以至砂箱的进翻箱机时经常卡死，甚至把翻箱机顶坏。还有一家厂引进的静压造型线在设计时工艺性考虑的不周，使上箱在下箱上边翻箱，从而导致造好的下箱内腔掉进砂子， 造成铸件缺陷。2 设备可靠性差影响设计可靠性的因素主要有设计、制造、安装、生产管理、维修等。设计中零件选用不当，材质选用不合理，是影响可靠性的重要原因之一，过去着重强调 了国产化和降低成本，因此，元器件全为国产件。但由于国产无器件质量不过关，严重影响了造型线的开

4、动率。比如：由于机械传动的误差，会导致转运车上的轨道与冷却道轨道对不 准，致使输送器小车和砂箱脱轨，造成较长时间的停车；同样规格的密封件，国产的只能用36个月，而进口的能用12年；同样的管接头，国产的就漏油，进口的就不漏油，仅此一 项，某一条造型线严惩时每年将漏油200多吨，价值100多万元；由于接近开关发讯不准，也常导致误动作造成停车；液压阀及气动阀的泄漏和精度不高，也是影响造型线开动率的主要因素。比如某厂造型机的控制不仅有电器联锁，而且有气动联锁，气动控制管路的管子是8 x1的，连接的管接头较多，由于管接头及气阀的漏气，常使控制气路压力降低，不能 使气阀动作，为此，不得不冒险将部分联锁取消

5、。制造质量的好坏，也将影响造型线的开动率，包括内在质量和尺寸精度。比如：由于加工精度达不到要求，造成设备移动部分和固定部分相碰，定位不准等故障；由于元件的材质或热处理达不到要求，将影响设备的使用寿命和可靠性；由于液压系统的清理不干净，导致油液污染，使阀卡死的现象也经常出现。 我到过一个现场，两台主机的工作台同样是球铁的，一 台球化好了，用了几年就没问题，而另一台，没有多久就坏了，断面象马蜂窝似的。再如， 某厂引进的气冲线 96年投产以来，主机工作台油缸已更换了三次，第一次没过保质期就坏 了，结果索赔了一台，此后，每两三年更换一次。另外，电线接头长时间使用后引起松动， 也导致坏电路二三次。安装不

6、按规范，偷工减料，也是造成可靠性差的重要原因之一。比如：安装时对管子不按规范进行清洗，该氩弧焊的用普通焊代替，造成管子里边有焊渣；该装管夹的地方不装或少装，造成管子震动，管接头松动，时间一长开始漏油；该用 RVV软线的地方，用KW代替，宜造成断路；该用螺栓固定的地方一焊了之，等等。3. 维修困难由于设计人员现场经验不足，设计出来的设备往往只注意功能性，而没有注意维修容易，比如有些易损件或耐磨件，在制造厂装配时依次可以装上，但如果使用过程中磨损了， 需要更换，则必须大卸八块，才能换上。这样，既费时，又影响了整个设备的精度。再如，过去将 滤网放在泵的吸油口，并埋在油箱内，由于油的污染，经常要对滤网

7、进行清理，但清理一次 滤网必须先把油抽干净，而不是将滤网放在回油管上，清洗更换都方便。在阀箱里或多管平 行的地方，安装管夹时，没有留出足够的维修空间，一旦一根管子漏油，必须选把别的管子 拆掉，才能拧紧，形象地说，就跟栽葱的一样。制造过程中不注意质量，零件严重超差，也是造成维修困难的一个重要原因。比如一个零件与另一个零件为过度配合，由于加工超差，装配时变成了过盈配合， 一旦零件出了问题需更换时，就很难取出。还有，经常拆装的缸端 管接头，不用球铰接头，而用端直角接头，从而给维修带来困难。安装时只顾管子、电线走向，而忽略维修的可能性的情况也是常有的，比如，有些设备距地沟壁有一定的距离，本 来是作为维

8、修空间用的， 但安装时不注意，觉得走管子或电缆桥架挺方便的，就装上了，但 使用维修时就叫苦了。4. 生产任务不足，成本较高在市场经济的今天， 铸件成本的高低显得越来越重要了。近几年来，由于乡镇和民营铸造企业的蓬勃发展以及城市的环境保护要求，再加上乡镇和民营铸造企业的成本较低，企业经营灵活，这些企业的铸件在市场上的份额越来越大，从而导致一些具有造型线的大中型企业生产能力不足。例如：现在许多厂爱“开三停四”，一个月上半个月的班，由原来的两班或三班改为单班，经常放长假等。造型线的运行成本较高，也是影响使用的一个因素。如果开动造型线，必须所有设备开动，包括相关工部的设备，这样，用电量较大，同时，所有人

9、员 都得到岗，再加上漏油损失，在产量少的情况下，开机将很不划算。比如：有一个厂原来产 量很大，上了一条气冲造型线，后来，产量锐减，开动造型线明显不划算，再加上实行成本 核算，只好将造型线封存，改为地面造型。5. 管理不善没有通盘计划，各自为政的现象严重，致使一些企业不考虑自己的实际情况，盲目上马，但 后来由于资金不足， 产品不对路等原因， 造成虽已有较大投入， 但尚未形成生产能力而闲置 着的设备数量也不少。企业内部管理不善， 主要表现为：维修人员责任不明确，没有明确的设备维修制度，备件采购和维修脱节，维修人员素质较低，工资待遇差等。经常看到这样的现象：操作工上班时维修工在休息，操作工下班了维修

10、工也下班了，至少设备是否需要备件， 是否带病工作，是束需要维修，没有人去管，只有设备实在开不动了，才去修理，而这时换上的备件往往又不合适。比如某厂造型线上的备件是由设备科来组织，线上该备什么，备多少，基本不与维修人员通气，买来的备件也不与造型线上实际使用的实物对照，因此，常常出现原来是24伏的阀，更换时变成了 220伏；应该是内控内泄阀，更换时变成了内控外泄阀；加工的备件更换时才发现超差等现象，从而影响生产。6. 各工部不匹配由于国内外铸造设备的标定生产率与实际相差很大，所以，经常导致铸造车间各工部不匹配，从而影响造型线的开动率，据不完全统计，一般造型线由于各工部不匹配而占停机时间约为 305

11、0%左右。例如有一个厂，在车间设计时引进了一条造型线，但其它工部选用国产设备， 投入使用后出现两个问题： 一是其它工部设备故障率高，严重影响了造型线的开动率，使造型线处于半停产状态；二是混砂能力不够，国产混砂机的混砂能力在实际实用中只能达到名 义能力的一半左右， 而设计时按名义能力考虑，因此，造成这样的后果。该车间这样生产了 大概三、四年，厂里下决心又对砂处理工部进行了改造，目前，使用情况良好。三.解决问题的办法要想将一条造型线用好，无非要作好“防”和“备”两方面的工作，“防”是防止问题的出现，“备”是防不胜防时，出现问题了要有所准备，将问题尽快解决。但要做到这两点，必 须在以下方面下功夫。1

12、.加强学习，吸引国内外先进技术和经验，以防为主设计人员的素质直接影响到造型线的水平，只有设计水平提高了， 才有可能制造出好的造型线。为此，设计人员必须掌握国内外的先进技术和设备，并不断总结经验，逐步提高，使设 计水平从“小学”提高到“大学”。近年来，我国铸造设备设计人员已充分意识到这一点， 通过他们的努力，再加上生产实践、 消化吸引国外先进的工艺和技术，我国铸造设备设计水平大大提高，他们不仅具有了设计出高水平造型线的能力，而且具有现场动手的能力， 通过不断改进，已设计出多条布置合理，性能可靠的造型自动线。这些改进有：工艺方面：由气动微震改为高压造型，再发展为气冲造型、静压造型、触头式动力撞击造

13、型等。使设备越 来越简单，工艺性越来越好。可靠性方面：过去造型线控制用顺控器控制，设备又庞大，故障又多，维修也困难，但有了PC以后，我们马上用在造型线控制上，目前，基本上没有人说电器有问题了； 过去辅机及转运车为了实现慢慢的动作，用子母电机或行程阀控制，现在有了调频电机和比例阀，很容易就解决了，可靠性也得到了提高；过去动作检测发讯用行 程开关，现在用接近开关或编码器；过去由于油温过高， 常使密封件容易老化，产生漏油等现象，严重影响造型线的开动， 针对这一原因，现在增加了液压油冷却面积，改变溢流阀型 号，使无负荷时泄荷，而不是溢流，减少产生热量的原因，降低落同温；活塞式蓄能器改为 囊式蓄能器，性

14、能可靠，动作灵敏；将不可靠的国产元件改为进口元件等。维修方面：一条造型线再好也不可能一点问题没有，但出了问题很难解决， 设计水平就不能说很高， 为此，设计人员也下了很大功夫。便好：过去液压系统出了故障，必须先把系统卸荷，回油完了再 维修，现在将阀箱带在设备上， 并在进出油口各加一个截止阀，维修时阀一关就行了，十分方便；还有，经常拆装的较大零件，设计时直接设计上两个吊装孔，使维修变的十分方便。专业设计方面：过去许多大厂车间设计由自己的技术人员来完成，但由于受专业和实际经验的限制，设计完成后问题较多， 特别是各工部不匹配的现象普遍存在。 因此，铸造项目最好 不要请非专业的技术人员来设计， 要请专业

15、的设计院所来设计， 这样，就会少出错或不出错， 不走弯路。2 强化质量意识，提高产品质量“质量就是生命”这句话我们大家都很熟悉，但在实际中对质量的认识还很不够，还应该加强，使每一个员工意识到没有质量，就没有生存。一切操作按规范进行，绝对禁止为了一点小利进行偷工减料的行为。过去经常有这样的事，图纸归图纸，加工归加工，加工的人不看图纸要求，设备做成什么就是什么， 比如端直通管接头的螺纹孔，由于要靠组合垫密封，图纸上螺纹孔和端面的锪平面有垂直度要求，但机加工工人是不管的，甚至不锪平，所以，容易造成漏油。还有多个螺钉固定的设备，往往有几个螺钉孔对不上，因此，把螺钉磨成丝锥一样拧进去或不拧。 当然，经过

16、这么多年的生产实践，许多厂已意识到质量的重要性，加工手段也提高了许多，比如现在许多厂用专机或加工中心加工砂箱，过去自己制造的油缸现在也外协到专业油缸厂制造。另外，必须提高基础件的质量， 过去同样12.9级的螺钉固定液压阀，进口的就不漏油，国产的就漏油。减速机内的齿轮，要求是硬齿面，耐实际是软齿面， 用不了多外就坏，等等。3.加强管理，健全维修制度，有备无患首先上级主管部门要根据企业的具体情况，决定是否要上造型线，把好第一关，避免上了一半而中途下马，经国家和企业造成经济损失。如果上了造型线，企业内部必须加强管理，与造型线有关人员必须责、权、利分明，谁出了问题，谁负责任，谁来解决。要有严格的管理 制度，注意各工部之间的匹配，注意人材的培养和合理利用。再好的一条线，如果管理维修跟不上，也不可能用好。因此，必须重视维修人员的素质。维修人员必须对造型线非常了解，明白每一个零件的用途，平时要进行预检预修及巡检，出了故障能很快正确地判断并及时排除。 我到过一个现场，维修人员没见过造型线的液压原理图，对全线的动作原理不清 楚，因此，出了故障手忙脚乱，最后捣鼓一通能用为止，究竟出了什么问题，怎样解决却不 清楚。因此，大大影响了开动率。象这种状况，以后必须改进。备品备件的管理对自动化流水生产线来说，显得特别重要，建议此项工作由专人管理。备件清单的提供要与造型线上的需要