铝合金动、静盘“一模四腔”重力铸造辅助取件装置的研发与应用

摘要：目前，涡旋式汽车空调压缩机铝合金动、静盘铸造生产，采用的生产方式为：单型腔浇铸，即每一次合、开模，生产一个动、静盘。铝合金动、静盘一模四穴的结构尚在试用阶段，在试用过程中，厂家面临这样一个难题，即一模四穴成品铸件重量达到4.5～5.5KG，大批量生产时人工取件将给工人增加上下搬运的劳动强度；人工取件需要用铁钳夹着“一模四穴”重力浇铸成型的铸件，且操作空间相对狭窄，不但工人劳动强度大，而且操作很不方便；同时间接降低了生产效率、增加了安全隐患，容易使操作工烫伤。本文介绍了一种铝合金动、静盘“一模四穴”重力铸造辅助取件装置的研发与应用，取得了良好的效果。

关键词：铝合金动、静盘；一模四穴；重力铸造；辅助取件装置；研发与应用

1 绪言

在汽车制造行业中，汽车空调压缩机的动、静式以及双公转式为其2种主要结构。涡旋式汽车空调压缩机主要有以下优点：a.因压缩机的体积小、重量轻，动盘的驱动偏心轴可以高速旋转。b.因为没有了吸气阀和排气阀，涡旋压缩机运转可靠，而且容易实现变转速运动和变排量技术。c.多个压缩腔同时工作，相邻压缩腔之间的气体压差小，气体泄漏量少，容积效率高。涡旋式压缩机以其结构紧凑、高效节能、微振低噪以及工作可靠性等优点，在小型制冷领域的应用越来越广泛，成为压缩机技术推广、应用、发展的重要方向。动、静盘主要的几种生产制造工艺分别为：重力铸造、低压铸造、液态模锻、热模锻等生产工艺为动、静盘主要的几种生产制造工艺，而重力铸造在动静盘铸造生产中应用更为广泛。

2 涡旋式汽车空调压缩机铝合金动静盘重力铸造设备、工艺、效率等方面存在的问题及解决措施

目前，铝合金动静盘重力铸造在生产过程中存在以下问题：

（1）设备简陋。大多数动静盘铸造企业所使用的设备及浇铸装置为：一张焊件而成的钢结构工作台，上面固定2个单型腔模具（上模和下模），模具用压板、楔铁、螺栓、螺母固定；工作台下安装一个铸件顶出丝杆。（2）工艺落后。人工手工作业，操作工用铝液勺从电磁保温炉内将铝液舀出，从上模浇口处注入，然后人工补缩，手工用喷枪（以水、气为冷却介质）对着模具喷砂，以达到冷却效果；待铝液结晶成型后，人工旋转工作台下面的丝杆，顶出铸件；接着人工用铁钳将铸件取出，放入收集筐内。（3）效率低下。由于在简陋的工作台上手工作业，每模只能生产一件动静盘毛坯件，每人、每班（按8小时计算）只能生产350个铸件，生产效率低，用工成本高。（4）工人劳动强度大。由于手工作业，人工舀铝水、浇注、补缩，结晶成型后，操作工需要蹬下爬起手工将铸件用旋转丝杆的方式，顶出铸件，工人劳动强度较大。（5）解决措施。针对上述存在的问题，必须通过研发、创新、技改，优化工艺技术、浇注装置、模具，提高装备水平和自动化控制水平。下面阐述“一模四穴”新工艺、新装置的研发、技改等措施。

3 铝合金动、静盘“一模四穴”半自动重力铸造取件过程中存在的问题

在汽车空调压缩机铝合金动、静盘的铸造工厂内，普遍采用一模一穴即：一个模具生产一个动盘或者静盘，铝合金动、静盘一模四穴的结构尚在试用阶段，在试用过程中，厂家面临这样一个难题，即一模四穴成品铸件重量达到4.5～5.5KG，大批量生产时人工取件将给工人增加上下搬运的劳动强度；人工取件需要用铁钳夹着“一模四穴”重力浇铸成型的铸件，且操作空间相对狭窄，不但，工人劳动强度大，而且，操作很不方便；同时，间接降低了生产效率、增加了安全隐患，容易使操作工人烫伤。

4 解决措施

采用了先进的辅助铸件取出装置，该动静盘辅助取出由滑动、旋转和取件三部分组成，滑动部分包括設有滑轨的底座和滑动连接在所述滑轨上的支撑座；旋转部分包括设置在所述支撑座顶部的轴承套和驱动装置、导套和设置在导套底部与所述轴承套配合的轴承；取件部分包括固定连接在所述导套上的受力杆、连接在受力杆一端的配重件、连接在受力杆另一端的钳杆和钳杆顶端的挡柱。该辅助装置的工作原理为：滑动部分将取件部分移动到一模四穴成品铸件对应位置，之后由驱动装置顶起成品铸件再滑出模具，通过旋转部分将取出的成品铸件旋转带到预定工位即完成整个取件工作。

4.1 铝合金动、静盘“一模四穴”半自动重力铸造辅助取件装置的结构

铝合金动、静盘“一模四穴”成品铸件辅助取件装置结构如下图所示：

1.底座，2.滑轨，3.支撑座，4.轴承套，5.轴承，6.配重件，7.导套，8.受力杆，9.钳杆，10.挡柱，11.驱动装置。

滑动部分包括设有滑轨（2）的底座（1）和滑动连接在所述滑轨（2）上的支撑座（3）；旋转部分包括设置在所述支撑座（3）顶部的轴承套（4）和驱动装置（11）、导套（7）和设置在导套（7）底部与所述轴承套（4）配合的轴承（5）；固定连接在所述导套（7）上的受力杆（8）、连接在受力杆（8）一端的配重件（6）、连接在受力杆（8）另一端的钳杆（9）和钳杆（9）顶端的挡柱（10）。其中，轴承5为圆锥滚子轴承，驱动装置11为液压驱动，液压杆推动轴承套4在支撑座3顶部上下运动，钳杆9有两组，钳杆9适配于成型铸件底部托起成型铸件；挡柱10活动链接在钳杆9顶端。

4.2 铝合金动、静盘“一模四穴”半自动重力铸造取件装置的特征

所用轴承（5）为圆锥滚子轴承；驱动装置（11）为液压驱动，液压杆推动轴承套（4）在支撑座（3）顶部上下运动；钳杆（9）有两组，钳杆（9）适配于成型铸件底部托起成型铸件；挡柱（10）活动链接在钳杆（9）顶端。

参考文献：

[1]武鹏飞，吴培荣.涡旋式汽车空调压缩机动静盘重力铸造工艺、装备创新研究.时代农机，20160828.