王蒙

山東億和機(jī)械裝備有限公司 山東棗莊 277400

1 序言

合箱是將制作好的砂型與砂芯按一定的順序和要求進(jìn)行裝配的過程，相比制芯和造型工序，合箱工序還要對型芯起到把關(guān)的作用，因此對合箱操作者的要求顯得更高一些。合箱工序的操作注意事項多而且又非常重要，本文就樹脂砂手工造型上下箱箱錐定位方面做專題的小結(jié)，供同仁參考。

在鑄造工藝上，凡是在分型面或分模面的結(jié)合部位就必須有相應(yīng)的定位措施來保證對齊，樹脂砂手工造型操作通常采用內(nèi)箱錐定位的方法，根據(jù)“三點(diǎn)一面”原理，通常在一個平面內(nèi)設(shè)計3個定位箱錐，且盡可能靠近外側(cè)，定位不好會產(chǎn)生錯箱、跑火等諸多問題，甚至?xí)?dǎo)致鑄件報廢。

2 常見內(nèi)箱錐定位

通常內(nèi)箱錐定位為上下小中間大的紡錘形結(jié)構(gòu)，在合箱時下箱箱錐窩先放好三個箱錐，上箱箱錐窩在人為對準(zhǔn)下箱箱錐的前提下通過導(dǎo)向作用從而完成合箱操作。幾種常見的箱錐定位形式、用途及優(yōu)缺點(diǎn)見表1。

3 箱錐定位產(chǎn)生的缺陷

3.1 錯箱

鑄件錯箱表現(xiàn)為由不同箱所帶的結(jié)構(gòu)一側(cè)多肉，而另一側(cè)缺肉，圖1為機(jī)床鑄件典型的上下箱錯箱缺陷，最大可錯偏20mm。從人、機(jī)、料、法、環(huán)五方面分析導(dǎo)致鑄件錯箱問題產(chǎn)生的具體原因，常見的有幾種：

表1 幾種常見箱錐定位

1）模具上的箱錐定位本身不精確，上下箱偏差尺寸誤差大。

2）箱錐尺寸精度差，與箱錐窩間隙大，不能起到定位作用。

3）箱錐長時間使用，經(jīng)過磨損本身尺寸偏差大。

4）合箱操作時三個箱錐只放兩個或更少。

5）合箱驗箱時箱錐窩損壞，無法起到定位作用。

6）合箱完成后在澆注前被碰撞，導(dǎo)致上下箱錯位。

圖1 鑄件錯箱

以上的錯箱原因都顯而易見，通常的糾正措施也很有效果，但想要從根本上解決錯箱問題，還需要改革和創(chuàng)新。

3.2 跑火

在合箱過程中，由于上下型的箱錐尺寸定位不精確導(dǎo)致干涉，上型不能下到底與下型面充分接觸，即某一面會翹腳，如果不處理澆注時就必定會產(chǎn)生跑火問題，如圖2所示。

圖2 鑄件跑火

4 解決方法探索

基于以上分析，有必要對內(nèi)箱錐進(jìn)行改進(jìn)，主要思路是從增大箱錐高徑比、增加合箱導(dǎo)向措施及工藝上設(shè)計吊胎定位、提高人為操作水平等方面著手進(jìn)行探索。

4.1 增大箱錐的高徑比

表1中常見的幾種箱錐最大的高徑比為2.9，可設(shè)計一種高徑比大于8的箱錐，為方便搬運(yùn)操作，中間做出減重孔，如圖3所示。箱錐尺寸形狀細(xì)長，在合箱時有一定的導(dǎo)向作用，再者型砂與箱錐的接觸面大，增加了限位面積，經(jīng)試驗驗證效果較好，適用于中大箱（中大件）合箱操作。

圖3 大高徑比箱錐

4.2 增加導(dǎo)向措施

在上箱模板的固定位置安裝定位針，一般是2個，在流砂造型時定位針上放置導(dǎo)向套（由鋼管制作，與定位針間隙沿周1mm），上箱貫通放堵頭防止型砂進(jìn)入導(dǎo)向套，下箱長度100～200mm，在合箱時上箱落至距離下箱200～300mm時穿入導(dǎo)向桿，導(dǎo)向套與導(dǎo)向桿間隙沿周1mm，在導(dǎo)向的作用下平穩(wěn)落下上箱，如圖4所示，從而完成合箱操作。此種導(dǎo)向桿方式適用于1500mm以下的小箱（小件），并且完全能夠?qū)崿F(xiàn)一個人合箱。

圖4 合箱導(dǎo)向桿

4.3 特殊形式的箱錐

根據(jù)生產(chǎn)實際情況，我們設(shè)計了一種特殊形式的箱錐，即一端做成帶斜度的花瓣形狀，目的是使箱錐固定在上箱，另一端完全做成直段，依靠與箱錐套的間隙進(jìn)行定位。這種設(shè)計是將放箱錐的操作在造型工序完成，合箱時只需要將箱錐與下箱箱錐套位置找好，即可完成合箱操作，如圖5所示。此設(shè)計的箱錐定位非常精確，適用于中小箱（中小件），具體尺寸可適當(dāng)調(diào)整，配合間隙最大沿周不超過1.5mm。但其缺點(diǎn)是上型的箱錐一定要緊實好同時保護(hù)好，如果在合箱前碰撞或松動了，將無法修復(fù)，只能將半成品報廢處理。

圖5 特殊形式的箱錐

4.4 增加吊胎

在鑄造工藝上，可采用一種增加上箱吊胎的方法來控制上下箱錯箱，根據(jù)上箱所帶產(chǎn)品部分的多少把分型面向上提高50～150mm沿周做胎，這樣的目的是通過吊胎高度/斜度和沿周間隙固定上下箱，很大程度上起到了定位的作用。另外，還有一個好處就是增加了分型面處上下箱的接觸面積，有利于合箱封泥條，鑄件跑火缺陷大大降低，具體工藝對比如圖6所示。這一方法也有不利的一面，即會略增鑄件的砂鐵比，這需采用其他方法彌補(bǔ)。

圖6 鑄造工藝改進(jìn)前后對比

4.5 操作的改進(jìn)

在人為操作方面，也有一些做法值得借鑒和參考，例如上下箱在造型時做出刻線標(biāo)記，合箱根據(jù)刻線對齊情況判斷是否有錯箱問題，如圖7所示，這是最古老的、最經(jīng)典的鑄造合箱標(biāo)識方法，也是最實用的。另外，合箱在鎖緊螺桿時，特別是小箱（件），要兩個人對角一起鎖緊，鎖緊力基本相同，然后再檢查箱口面披縫情況。我公司生產(chǎn)現(xiàn)場曾發(fā)生先鎖緊一面箱耳且力度特別大，甚至將上箱另一面翹起來，這時再鎖緊對面是沒辦法緊固下來的，最容易發(fā)生錯箱、跑火、蹭砂等問題。需強(qiáng)調(diào)的是，合箱工序需要嚴(yán)格認(rèn)真執(zhí)行的操作是驗箱，驗箱能夠發(fā)現(xiàn)錯箱、蹭砂、氣眼錯位及披縫等問題，是合箱最重要的操作之一。

圖7 造型的刻線標(biāo)記

5 結(jié)束語

以上幾種合箱定位方法，重點(diǎn)側(cè)重箱錐和導(dǎo)向桿的導(dǎo)向功能，特殊形式的箱錐及鑄造工藝上增加吊胎，應(yīng)對不同大小砂箱、不同結(jié)構(gòu)的鑄件采取不同方案，也可將其中幾種方法配合一起使用，方能揚(yáng)長避短，為企業(yè)創(chuàng)造價值。