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山東工將機械科技股份有限公司
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技術(shù)支持
 
樹(shù)脂砂鑄造降低成本的途徑
發(fā)布時(shí)間:2017-01-19

     隨著(zhù)我國機械工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的升級和由于國際上鑄件需求的增加而進(jìn)一步推動(dòng)出口鑄件市場(chǎng)的擴大,國內越來(lái)越多的公司(或企業(yè))選擇由粘土砂干型鑄造工藝轉為自硬樹(shù)脂砂鑄造工藝。與粘土砂干型鑄造工藝相比,自硬樹(shù)脂砂鑄造工藝具有下述優(yōu)點(diǎn):鑄件表面質(zhì)量好、尺寸精度高、廢品率低,適用范圍廣、對工人技術(shù)水平要求低,大大減輕了工人的勞動(dòng)強度和改善工作環(huán)境。但其不足就是鑄造成本較高,為了降低鑄造成本,各鑄造生產(chǎn)單位都在探索降低鑄造成本的途徑。我公司于2002年新上一條年產(chǎn)3000噸鑄鐵件的自硬樹(shù)脂砂生產(chǎn)線(xiàn),經(jīng)過(guò)四年多來(lái)的不斷探索,我們認為要降低樹(shù)脂砂鑄造成本,可以從設備、原材料、生產(chǎn)工藝等幾方面考慮。
一、選擇合適的自硬樹(shù)脂砂生產(chǎn)設備是降低樹(shù)脂砂鑄造成本的前提
在選擇樹(shù)脂砂生產(chǎn)設備時(shí),不但要考慮本企業(yè)的實(shí)際情況,選擇適當價(jià)位的設備,更應考慮設備的運行成本,主要應考慮以下幾條:
1、要重視除塵設備的選擇
在選擇生產(chǎn)設備時(shí),大多數企業(yè)往往比較注重混砂設備和再生設備的質(zhì)量,而忽略了除塵設備的質(zhì)量。其實(shí),除塵設備的好壞,直接影響著(zhù)再生砂的質(zhì)量和成本,如果除塵設備的除塵效果不好,不但影響著(zhù)工作環(huán)境、污染空氣,更重要的是影響著(zhù)再生砂的微粉含量,其直接結果是導致混砂時(shí)由于樹(shù)脂加入量的增加而加大生產(chǎn)成本。
2、要考慮設備的可靠性及其維護費
設備生產(chǎn)廠(chǎng)家的加工手段、裝配水平及設備配置水平?jīng)Q定了其生產(chǎn)出設備的可靠性,如果設備的可靠性差,設備出現故障的概率就大,更換設備零部件的次數就增加,設備的利用率就降低了,這樣,不但增加了維修工人的工作量,增大設備的維護費,而且還降低了生產(chǎn)效率,增加了生產(chǎn)成本。
3、要考慮設備的能源消耗
在滿(mǎn)足工藝要求的前提下,盡量減少裝機容量,避免大馬拉小車(chē)現象,充分利用固有資源,減少不必要的能源浪費,實(shí)現設備利用滿(mǎn)負荷化和能源利用最大化,增加企業(yè)效益和社會(huì )效益。
二、制定正確合理的生產(chǎn)工藝是降低樹(shù)脂砂鑄造成本的關(guān)鍵
生產(chǎn)工藝制定的合理與否,直接影響著(zhù)鑄件的成品率、鑄件質(zhì)量和鑄造成本,在制定生產(chǎn)工藝時(shí),主要應確定好以下幾項:
1、確定合適的再生砂的LOI值
LOI值即灼燒減量是衡量再生砂的脫膜率的重要指標,也是與型砂的發(fā)氣量及鑄件產(chǎn)生氣孔類(lèi)缺陷密切相關(guān)的指標,鑄鐵件一般采用呋喃樹(shù)脂砂生產(chǎn),實(shí)踐證明LOI值控制在3%左右完全可以滿(mǎn)足生產(chǎn)要求,而有的企業(yè)要求將LOI值控制在2.5%以下,要達到這一目的,就必須再增加設備、或增加砂再生次數、或多補加新砂,這無(wú)疑會(huì )增加設備投資和再生成本及原材料成本。我公司在生產(chǎn)過(guò)程中,逐步將LOI值控制指標由3%左右放寬到4%左右,由于工藝及管理得當,并沒(méi)有因為L(cháng)OI值的改變而影響鑄件的質(zhì)量指標。
2、確定合適的鑄造工藝參數
(1)確定合適的終強度
一般地,樹(shù)脂砂混制好后,經(jīng)過(guò)24小時(shí)左右的自行硬化,便可達到最高強度即終強度。由于各企業(yè)的生產(chǎn)條件和生產(chǎn)規模不同,造成從造型到澆注之間的時(shí)間間隔不一定超過(guò)24小時(shí),因此終強度的確定應因企業(yè)而定。規模較小、實(shí)行幾天一爐制的企業(yè),可采用24小時(shí)終強度標準;鑄型固化時(shí)間不超過(guò)的24小時(shí)的企業(yè),以澆注前所達到的強度為終強度標準。同時(shí),在生產(chǎn)中還要克服兩方面的傾向:一方面為保證質(zhì)量而盲目提高強度,使鑄造成本提高,造成浪費;另一方面就是為保成本而壓低強度,結果造成質(zhì)量不穩、波動(dòng)范圍大,使鑄件質(zhì)量受原材料和操作者的影響較大。各企業(yè)應根據本身的情況確定合適的終強度,從而達到在保證鑄件質(zhì)量的前提下最大限度地節約樹(shù)脂和固化劑,降低鑄造成本。
(2)確定合適的砂鐵比
自硬樹(shù)脂砂由于其強度高、固化后起模、分型面平整,因此其吃砂量比粘土砂的要小,但其砂鐵比也有一定要求。如果鑄造砂鐵比太高,生產(chǎn)過(guò)程中既浪費樹(shù)脂和固化劑又會(huì )產(chǎn)生較大的廢砂塊,使再生機負擔加重,脫膜率降低,LOI值升高,鑄件產(chǎn)生氣孔的可能性增大;如果砂鐵比太低,澆注時(shí)容易產(chǎn)生跑火,鑄件容易產(chǎn)生變形。根據我們的經(jīng)驗,砂鐵比應選擇為2.2~3:1。
(3)確定合適的造型工藝
鑄件成品率的高低,直接影響著(zhù)鑄造成本,合適的造型工藝不但能夠保證鑄件質(zhì)量,更能夠降低鑄造成本,減少鑄件廢品率是降低鑄造成本最明顯最直接的措施之一。在確定造型工藝時(shí),盡量制作專(zhuān)用砂箱、箱壁多留氣孔,模型做實(shí)樣、采用模板造型,澆注系統采用陶瓷管、內澆口采取多而分散,涂料涂刷均勻、不漏涂,多設出氣冒口、保證型芯排氣順暢。
三、正確選擇原材料是降低樹(shù)脂砂鑄造成本的基礎。
原材料的選擇對鑄造成本有較大影響,這一點(diǎn)已得到絕大多數同行們的認可,因為原材料的好壞,一方面影響著(zhù)各種材料的加入量和消耗量,另一方面影響著(zhù)鑄件的質(zhì)量指標。
1、原砂的選擇
原砂分為普通砂、水洗砂、擦洗砂等幾類(lèi),由于擦洗砂中含泥量已經(jīng)很少,故可大大減少樹(shù)脂的浪費,應優(yōu)先選擇,其次選水洗砂,但決不能使用未經(jīng)處理的原砂。擦洗砂本身的價(jià)格不高,一般為50元/t至70元/t,但其運費較高,如我公司購買(mǎi)大林某砂廠(chǎng)的擦洗砂為65元/t,但運到公司,總費用為280元/t。選擇型砂時(shí),一要遵循就近選擇的原則,這樣一方面可減少昂貴的運費,另一方面可保障供應,不影響生產(chǎn)。二要盡量選用角形系數低的原砂。同時(shí),由于各擦洗砂生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平和設備裝備水平不同,其生產(chǎn)的擦洗砂的質(zhì)量也不同,因此,如果有條件的話(huà),在確定用砂時(shí),應對擦洗砂生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行考察,考察其技術(shù)狀況、設備狀況及砂源狀況等,并從中發(fā)現對方的砂質(zhì)量控制結果??傊?,在選擇原砂的過(guò)程中,最好通過(guò)試驗對比的辦法,參照其它方面問(wèn)題,在保證生產(chǎn)、保證質(zhì)量的前提下,使生產(chǎn)成本降到最低程度。
2、樹(shù)脂的選擇
樹(shù)脂的價(jià)格較貴,一般在10000元/t左右,故其對鑄造成本影響較大,同時(shí)由于生產(chǎn)廠(chǎng)家的生產(chǎn)設備參差不齊,生產(chǎn)的樹(shù)脂的質(zhì)量也有較大差別。如果選擇了質(zhì)量較差的樹(shù)脂,既影響了型砂的質(zhì)量,造成鑄件廢品增多,又增大了樹(shù)脂的加入量,直接結果是使鑄造成本增大,因此對原材料的選擇,不能只根據生產(chǎn)廠(chǎng)家提供的技術(shù)數據確定,而應對生產(chǎn)廠(chǎng)家的生產(chǎn)設備、生產(chǎn)過(guò)程及質(zhì)量控制手段有所了解,并盡量自己對樹(shù)脂的各項指標進(jìn)行檢驗或請有關(guān)的有較好信譽(yù)的檢驗部門(mén)進(jìn)行檢驗,或借鑒同類(lèi)使用廠(chǎng)家的經(jīng)驗,或選擇信譽(yù)較好的知名大企業(yè)的產(chǎn)品。我公司從開(kāi)始生產(chǎn)至今,一直使用濟南圣泉集團出品的樹(shù)脂,由于其樹(shù)脂質(zhì)量較好且性能穩定,盡管其價(jià)格比有些企業(yè)的高一些,但由于其加入量較少和生產(chǎn)過(guò)程穩定,其實(shí)際生產(chǎn)成本一樣不高。
3、其它原材料的選擇
其它原材料包括固化劑、涂料、粘結劑、脫模劑、封箱泥條等,這些原材料對鑄件質(zhì)量的影響不是主要的,但對鑄造成本的影響也不容忽視,如固化劑加入量的不同,不但由于影響造型過(guò)程的生產(chǎn)效率而影響生產(chǎn)成本,而且還影響材料費用。因此,其它原材料的選擇原則是既考慮其質(zhì)量問(wèn)題,又要考慮其與主要材料的匹配如采購、運輸方便等問(wèn)題。
總之,只要設備選擇合理、性能可靠、運行正常,原材料選擇匹配、質(zhì)量穩定、供應及時(shí),生產(chǎn)工藝參數制定合理、工裝器具保證,自硬樹(shù)脂砂鑄造就能夠控制并降低鑄造成本,給企業(yè)帶來(lái)發(fā)展和效益。

山東工將機械科技股份有限公司

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