關于加砂振實系統的應用

來源：華恩機械 作者：孫黃龍 時間：2018-04-12

摘要:振實臺是消失模鑄造必備的關鍵設備之一，振動的效果直接影響到產品的成活率、尺寸精度、表面質量以及產品的品質。隨著人們對消失模的認識和消失模技術的不斷發展提高。自動加砂系統更能有效的把加砂和振動有效的結合起來,更加快捷,高效的工作。對加砂振實系統的長期穩定的運行、參數精確控制以及高效自動化運行等都有了明確的要求，為此我們設計了許多方案，對振實的效果進行了認真的比對并獲得了一定的認識和經驗。完成了多維數控全自動變頻振實臺，本文就振實臺的實用性和加砂系統的認識和大家共同探討。
關鍵詞：多維數控全自動變頻振實臺；振實臺的工藝參數；充填和緊實
振實臺是消失模鑄造的必備的核心設備，振動的效果直接關系到產品的精度和品質、成活率。隨著人們對消失模的認識和消失模產品的不斷拓展。對振實臺有新的更高的要求：長期穩定的運行、PLC自動控制、參數的精確有效控制。
一、 對振實臺的期望和要求：
1. 要有一定的充填度。使型砂能夠充滿模型的內腔和外圍各部位，尤其是臺階面和孔洞部位,最好能夠向上充填部分。
2. 型砂要有一定的緊實度（1.69g/cm3）。使砂型對模型有一個均勻的支撐度和強度。
3. 減少人為因素，PLC精確控制，產品可分六層工藝控制、文本參數輸入、八種變速、加速度檢測和控制。
4. 在整個振動過程中，能消除過振和砂流現象，最大限度的減少砂子對模型的沖擊，以減小模型的變型量。在振動量太小時要報警，而在振動量太大時能夠立刻消除并進行自動控制。
5. 工藝明了，準確。所有的參數調整性數字化，包括：加砂時間、振動時間、振動頻率、振動方向等參數。
6. 結構合理耐用，焊接后要時效處理，整機要做平衡處理。
7. 多種靈活的控制方式：控砂方式、全自動、按次運行、順序運行等方式。
8. 盡量的減少對涂料的壓力和依賴，可減少涂料的厚度。
9. 減輕勞動強度、快速周轉，便于清理、提高成活率和生產率。
二、振實臺是生產線的核心造型機：
1. 振實臺有眾多的類型：
橡膠彈簧、氣囊式；三維、二維、單維；垂直的和水平的；夾緊型和自由型……。幾種振實臺的比較
a，水平振動  結構復雜  充填好   需夾緊    美國?？刀?br /> b, 垂直振動  結構簡單  緊實好   可不夾緊  美國GK
c,水平和垂直組合 結構復雜  充填復雜   要夾緊    美國?？敌滦?。
目前國內外大多數采用氣囊式單維垂直振動，產生二維振實的效果。因為它結構簡單、耐用、能滿足一般的要求。但要有穩定的良好的性能的。最好選用能夠多維數控自動振實臺設備。
2. 多維數控參數控制
系統必須保持高度的靈活性、可調性和重復性。采用PLC對造型加砂 全過程實現精確控制。具體可編制工藝文件，包括：加砂時間、振動時間、振動的頻率、振動方向等。
a,  振動的頻率：是保證振動的有效性，頻率的選擇特別重要，頻率一般選用32—60HZ，本機能進行自動控制頻率。
振動頻率、加速度和振幅的關系：a=(2∏f)2A/g
a=加速度，單位G（1G=9.8M/S2）
f=頻率（HZ）
A=從0到峰值的振幅偏移
g=重力加速度
因而振幅可用來表示被振動物體的實際偏移量或表示被振動物體的加速度，是由頻率決定的，一般在0.2-1mm范圍。
可以看出：對于給定的加速度，f的變化導致振幅平方的下降。這樣用頻率和振幅可組成許多的方案，可根據模型來決定。實踐告訴我們：加速度在1-1.7g范圍比較理想。
振動的初開始加速度大或振力加載時，密度上升很快，但容易產生傾斜和上浮現象,應特別關注，同時避免共振產生的過振幅也十分重要的，它往往是變形疏松的根源，必須加以制止。
多維數控設有六個工段區，在控制屏上共有十六個速度選擇。
b, 振動時間：振動的時間是對振動效果的保障，但并不是越長越好，對于薄壁件，充型20秒以內就能達到最大密度，間歇振動適宜于厚大件。在控制屏上設置。
c, 振動的方向：砂箱是以一種復雜的多種振動復合而成的振動，多維數控振實臺PLC可根據設定進行多方向力的合成，形成一個多維方向運動。
d, 振幅控制，為了更好的保證產品的質量，隨時的進行檢測并控制。
根據加砂量的多少以及鑄件的內外形狀，一般可分為六個工藝控制區，一個底砂區，五個其他區域和定部的澆道覆蓋區，每個區域分為加砂和充型、緊實，頻率、時間、它可適用于不同類型的復雜鑄件，尤其是薄壁件曲型件的造型例如四缸體、渦輪增壓器。
三、加砂振實系統的概述
實踐證明：加砂和振動有效的結合才能更有效的進行充型和緊實的控制。
通常加砂有口袋加砂、雨淋加砂；手工放砂、定量加砂等多種方式，國外首選雨淋式定量加砂器，可用移動定量砂斗來確定砂量；一般可采用控制閥門的開啟時間來控制砂量。同時為了更好的均衡加砂可對用砂少的位置的某一孔進行有效的堵或通。
一般情況下，先放150--200mm的底砂，刮平并振實底砂，然后放置模型簇（或組合），再用專用的卡具保護澆口防止進砂和固定模型簇，也可達到定位澆注的目的。在顯示屏上，把各階段加砂時間、振動時間以及振動頻率。進行設置，選用全自動控制系統后，在振動的過程中，邊振動邊加砂，因為上邊的75mm的砂子最具流動和穿透性，避免大的砂流導致模簇變型。根據加砂量和模型的分度要求，進行頻率和方向設定，以達到高頻充型，低頻周邊緊實的目的。這樣采用全自動變頻加砂控制系統，才能使加砂、振動有機的結合起來，振之實、實而優！
四、結論
多維數控振實臺的應用中，我們感到：振實臺的結構可靠、數值控制準確，尤其對缸體類充型效果好、緊實率高。實踐證明質量最終是要設備來保證的，并盡量選用自動化程度較高的設備來保障產品的可靠性。

參考文獻：
1.消失模鑄造的砂子振動緊實。李增民譯
2.消失模鑄造原理及質量控制。葉升平
3.高頻震實臺在消失模鑄造生產線上的應用。葉偉
4.株式會社東洋機械制作所。TCV-4000
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