萨维利（SAVELLI）双面压实造型线的特点和应用

吉耀庭，张培根

（1.机械工业第一设计研究院，安徽 合肥 230601；2.常州萨维利铸造技术有限公司，江苏 常州 213000）

1 萨维利SAVELLI FORMIMPRESS 双面压实造型工艺和造型线

1.1 双面压实造型机造型工艺的原理和特点

意大利萨维利（SAVELLI）的双面压实造型工艺与德国KW、日本新东HWS的静压造型工艺的区别在于型砂和模板之间的相互移动的不同。它的造型过程和工艺是将预填框置于砂箱和模板之间。采用模板随型压实工艺和多触头压实机构，模板可以作上、下自由移动，将预填框内的型砂从砂型（砂箱）分型面处挤压推入，其紧实度是分型面和背面高，而中间较低的理想曲线分布，实现了高硬度和良好的透气性完美地相结合。

其紧实过程如图1所示，分9个步骤完成。

图1 双面压实造型工艺的紧实过程

1）通过造型机称量斗称量型砂，同时预填框处于最高位置；

2）提升工作台，将模板，预填框和砂箱举升到工作位置；

3）重力加砂，将型砂从称量斗中加入到砂箱；

4）多触头压头进入至砂箱上方，造型机中心工作位置，刮平多余型砂；

5）工作台带着模板，预填框和砂箱再次提升，预紧实；

6）提升模板，自下而上开始压实；

7）通过多触头，以15kg/cm2压力从顶部挤压完成终紧实；

8）工作台下降，通过预填框慢速平稳脱模；

9）快速分离，将砂箱放置在砂箱辊道上，模板框定位在造型机内部模板更换装置中心，将造型完成的砂箱推出，同时将空砂箱推入到造型区准备。

通过双面压实这种紧实系统，能达到以下质量效果：

（1）一个理想的砂型强度在于，与模板接触的型砂有着合理的硬度值并且由于压力差的影响，砂型中砂子的密度（紧实度）在朝着砂型背面方向上递减；

（2）铸型能完美的反映模板模型各个清晰轮廓；

（3）铸件“几乎”无需清理；

（4）造型生产噪声小；

（5）与其他同类造型方式相比，可节省20%～30℅的能耗；

（6）在预填框上完成脱模，而不是在辊道滚轮上，保证了造型机的造型精度和脱模精度。

1.2 造型机主要结构组成

组成结构包括：底部基础机构，顶部压头机构，机架，加砂和砂分配机构，带举升工作台的压实机构，中心转台旋转模板更换装置，模板吹喷装置，液压气控系统和电气控制系统。

1.3 造型机主要结构特点

1）加砂方式为重力加砂，模板不需要排气塞；

2）使用称量斗对型砂称量，对加入到砂箱内的型砂定量控制；

3）造型时，造型主机，模板框和预填框采用四柱定位机构，预填框和砂箱定位，起模定位面为预填框，保证了造型精度和起模精度；

4）带有定位和自动加热的转台模板更换装置，中心系统模板可选1/1和1/2；

5）齿轮电机驱动多触头压头和称量斗水平移动，叶片驱动砂箱加砂分配装置和举升工作台装置均采用编码器，传感器，数值化控制；

6）带有压力控制调节的内、外压力补偿双作用油缸多触头压头装置，完成预紧实和终紧实。根据工艺要求，比压在0～1.5MPa之间可调。

1.4 双面压实造型线工艺流程（见图2、图3）

图2 造型线（双主机）的工艺流程

图3 双面压实造型线（双主机）的平面布置图

图2、图3为双主机的造型线，并且采用的是多层的冷却套工艺，上、下型均在同一造型段上依次排列。

1.5 双面压实造型线的主要特点

造型线由于配置了2台造型主机以及2台分箱机，2台砂箱内腔清扫机，3台翻箱机及2台合箱机等，其砂箱的推送程序为同时运行和移动2个工位位置，而台车的运行、浇注、转运及砂箱冷却线、冷却套冷却线其推送程序均为运行和移动一个工位位置。

1）除造型机配有自动模板更换机构外，造型线还配有模板穿梭机构，砂箱，台车更换装置，提高了更换模板，砂箱及台车的可靠性和速度，相应地提高了造型线的效率。

2）除造型机和造型线辅机捅箱机外，高性能造型线采用变频伺服电动驱动，齿轮齿条传动，实现推送——翻箱——合箱——转运（见图4）.

（1）与液压驱动相比，能耗降低约40%，效率可提高约30%；

（2）变频伺服电动驱动，可以无级调速，实现最大平稳的数值化的加速和减速，具有最佳的速度调节方式和移动可重复性；

（3）与液压驱动相比，受外界环境影响小，不受油温变化，彻底解决定位不准，移动时晃动，同时还可以根据砂箱热胀冷缩调节推动距离；

（4）电机驱动系统只有动力线及信号线，安装简单方便，安全性高，环境无污染；

（5）系统可远程诊断和服务。

图4 变频伺服电动驱动单元

3）采用冷却套替代砂箱完成对砂型和铸件冷却的新型冷却线（见图5）.

图5 双层双列冷却套

（1）将砂箱内的砂型从砂箱捅入到冷却套作二次冷却，和将完成冷却后的砂型从冷却套桶到振动输送槽和振动落砂机；

（2）冷却套冷却线分单层、双层和多层，而每层又分双列和三列，每列上的冷却套有二室，可同时放2个砂型。其结构为钢结构组焊，安装在砂箱冷却线上方，节省了砂箱和占地面积；

（3）与在砂箱内冷却相比，减少了砂箱、台车的数量，减少了砂箱大量运动，节省了制作砂箱的成本费用：

a）在有限成本内可得到长时间的铸件冷却；

b）增加了布线的灵活性。

（4）造型线上合箱机采用浮动机构，浮动合箱，提高了合箱精度，也同时降低了台车加工的成本；

（5）造型线捅箱前，设置了浮铁磁选机，清理浇注后残留在上箱面上的铁豆，以减少对后续的砂处理设备影响；

（6）造型线砂箱锁紧装置:

a）箱卡锁紧装置可安装固定在台车上，也可以在上箱部位（如图6、图7所示）；

图6 箱卡装置在砂箱上

图7 箱卡装置在台车上

b）在需要上箱卡和下箱卡的工位，设置有自动箱卡机构，提高了造型生产效率；

c）箱卡的锁紧通过液压装置进行最终锁紧，其锁紧力是恒定值；

d）箱卡锁紧装置的接触面是一种特殊耐磨材料，可靠性好，寿命长。

4）由于双面压实造型机的特点，能满足大批大量铸件的造型要求，特别适合于大铸件、高铸件和复杂铸件的生产，砂箱最大内尺寸可做到3500mm×1800mm×700/700mm.

1.6 双面压实造型线的应用实例

意大利萨维利（SAVELLI）的双面压实造型线广泛应用于铸钢、铸铁和铸铝的行业中，在我国也有应用。

1）俄罗斯Altaiwagon集团使用意大利萨维利（SAVELLI）砂箱内尺寸为3000mm×1800mm×500/500mm的双面压实有箱造型线生产摇枕侧架。

2）法国雷诺集团使用意大利萨维利（SAVELLI）砂箱内尺寸为1300mm×1100mm×250/250mm的双面压实有箱造型线生产雷诺轿车的零部件。

3）意大利zenfounderie集团使用意大利萨维利（SAVELLI）砂箱内尺寸为2000mm×1200mm×500/500mm的双面压实有箱造型线生产汽车后桥；砂箱内尺寸为750mm×750mm×350/350mm的双面压实有箱造型线生产刹车盘、制动毂等。

4）我国东台XX机械有限责任公司，使用意大利萨维利（SAVELLI）砂箱内尺寸为2000mm×1050 mm×350/350mm的双面压实有箱造型线生产纺织机械铸件。

5）我国太重集团XX工业有限公司，使用意大利萨维利（SAVELLI）砂箱内尺寸为900mm×700 mm×300/250mm的双面压实有箱造型线生产基础件铸件。

6）山东XX实业股份有限公司，使用意大利萨维利（SAVELLI）砂箱内尺寸为1200mm×1000mm×350/350mm的双面压实有箱造型线生产汽车零部件的铸件。

7）我国南通XX机械制造有限公司，使用意大利萨维利（SAVELLI）砂箱内尺寸为1100mm×1000mm×300/300mm的双面压实有箱造型线生产汽车零部件。

8）我国柳州XX铸造有限公司，使用意大利萨维利（SAVELLI）砂箱内尺寸为1100mm×1000mm×300/300mm的双面压实有箱造型线生产缸体缸盖等汽车零部件。

9）我国大连XX铸造有限公司，使用意大利萨维利（SAVELLI）砂箱内尺寸为1000mm×800mm×300/300mm的双面压实有箱造型线生产飞轮、飞轮壳等汽车零部件。

2 双面压实造型和其他造型工艺特点的比较

双面压实造型和其他造型工艺特点的比较见表1.

表1 双面压实造型和其他造型工艺特点的比较

3 结束语

综上所述，萨维利（SAVELLI）双面压实造型线是一种新型的黏土砂工艺造型设备，具有高效、节能、绿色环保和全自动智能化的显著特点，可以实现高硬度与良好的透气性完美地相结合，并且在能耗与控制可靠性方面有着显著的优势，广泛应用于机车和铁路铸件、纺机、汽车零部件、通用机械中大批量的铸钢件、铸铁件和铸铝件的生产，前景广阔、值得推广。

[1]佚名.铸造设备选用手册[M］.第2版.北京：机械工业出版社，2001.

[2]温平.中国铸造行业发展概况[R］.天津:中铸协铸造装备分会，2014.