適應中小鑄造企業的經濟高效造型機

致恒（天津）實業有限公司總經理 冉強

為了滿足市場對經濟高效造型機的迫切需求，我公司依托20年的技術積淀，通過與日本東久株式會社技術合作、與德國SOMAKO公司合資組建BMD鑄造技術有限公司的方式，加強了國際技術交流和融合，實現了AMF-Ⅱ型脫箱造型機和ASPA系列有箱造型機的國產化生產，此舉有助于中小鑄造企業降低投資費用，實現可持續健康發展。

1.AMF-Ⅱ型脫箱造型機

AMF-Ⅱ型脫箱造型機（見圖1）采用雙面模板、水平分型、垂直射砂和橫向壓實工藝，它將垂直射砂和水平分型完美地結合在一起，具有填砂性能好、造型機結構簡單、操作簡便、性價比高等特性，適用于造價低、占地面積小，以及砂芯較少或無砂芯的鑄件生產。

AMF-Ⅱ型是單工位脫箱造型機，由一對砂箱、雙面模板、接型缸、下箱壓實缸、上箱壓實缸、鑄型捅出缸、射砂斗、翻轉機構和機架等組成，如圖2所示，生產線如圖3所示。

其特點如下：

圖1 AMF-II型造型機

（1）具有最佳充填性能 加砂方式按重力方向向下吹入砂箱，型砂流動距離短，有利于型砂充填。

其射砂壓力較低，一般在0.15～0.35MPa，氣壓降均勻分布在整個射砂筒中，型砂中氣壓梯度較低，筒內型砂受的緊實力較小，易于射砂，而不至于發生搭棚和穿孔。

與其他射壓造型機相比，由于填砂性能好，消耗的空氣量極少，故而大大提高了其經濟性。

（2）具有組合射砂功能 特有的組合射砂有4種組合方式，可其根據不同的鑄件進行選擇，以改善預緊實的緊實度分布，提高壓實后緊實度的均勻性。

（3）特有的導流板和組合補氣裝置 特有的砂箱口導流板和組合補氣裝置改變砂流方向，有效地控制了在射砂過程中的砂流方向，使砂流避開模樣打到壓實板上，折射到模樣的陰影部位，既保護了模樣，又有力地充填了模樣的陰影部分。

圖2 AMF-Ⅱ型單工位脫箱造型機示意

在生產實踐中已無數次地證明了，射砂導流板和模樣背面組合補氣裝置是非常有效地解決面對射砂口模樣在射砂時的沖刷及模樣背部陰影問題的最佳裝置。

（4）型砂流動性敏感程度低，不易粘砂 AMF系列造型機射砂筒內壁為耐磨材料，不易粘砂，沒有停產清理的需要，因此在生產過程中，其影響生產時間遠低于帶有許多孔隙的射砂裝置，故此AMF造型機對型砂流動性的敏感程度也低于其他造型機。

另外在生產實踐中，置于射砂筒內部的料位器，由于粘砂而發出錯誤信號，往往影響生產的正常進行。AMF系列造型機射砂筒內的料位器裝有吹氣裝置，在射砂同時，料位器周邊同時吹氣清理，大大減少了由于粘砂而影響生產的現象發生。

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圖3 AMF生產線

（5）鑄造用砂特性允許范圍寬 對射砂造型而言，型砂性能一般需控制在一個很窄的范圍內。但由于該機使用了獨特的垂直射砂造型，因而影響型砂填砂性能的水分、抗壓強度和緊實率等特性值可在一個很大的范圍內波動（見表1）。使用如此寬泛的型砂都能生產出滿意的鑄件，充分顯示了該機射砂性能的優越性。

（6）鑄型壓實均勻 造型擠壓過程中，上下砂箱由左右兩側壓實板靠兩只大直徑液壓缸動力單元推動相對壓實，由于上下型在同一條件下射壓造型，這種結構砂型高度方向壓實均勻一致性高，也較其他單方向壓實結構造型機有顯著的優點。

砂型分型面硬度在不同壓實比壓下的數值見表2。

（7）鑄型比壓可調 壓實系統采用液壓壓實方式，其壓實比壓可在50～100N/cm2范圍內調整（在造型機觸摸屏菜單中選擇），以適應不同鑄型需要。

表1 特性值

表2 砂型分型面硬度

（8）砂型厚度可調 特有的機械結構，使砂型厚度分3～5檔可調，簡便易行，只需在控制柜上按鈕選擇，可最經濟地利用型砂。

（9）特殊設計的造型機配套澆口杯 澆口杯為三節伸縮式結構，可根據鑄型高度作相應伸縮，可用于5種不同的鑄型高度，而且澆口棒頭部在壓實時不會損壞模型。

澆口杯自動吹清裝置安裝在上壓實板上，確保鑄件澆注過程中澆道清潔，降低廢品率。

（10）高精度的脫模機構 造型機上下箱四角處設有彈力起模銷，起模時合模缸推開上下箱，使砂箱脫離模板，在起模彈銷支撐下確保起模平穩，實現完全垂直方向運動，同時由于上下箱起模銷彈力的差異，實現下箱先起模，上箱后起模。

（11）合型精度高 造型機上下箱安裝在兩根高精度、高強度導桿上，上下砂箱導向套經過絕對強度校核并加強，以確保砂箱上下移動的重復精度，造型機的合模精度≤0.3mm。

（12）高精度的砂胎捅出機構 合模后的上下砂型由接型板和捅型板夾持，向下平衡運動捅出至造型機的出型高度。

由于上下砂箱采用雙面造型，且用同一剛度好的導桿導向，導桿與箱套配合精度高，加上砂胎捅出時靠襯套內的4個導向面導向，因此造型、合型和砂胎捅出可獲得無錯箱的鑄型。

（13）可使用各種材質及原有的舊模板 造型機模板為雙面模板，其垂直射砂水平分型及壓實工藝決定模型可采用各種材質，如木質、塑料、鋁質、鋼制模具均可使用，企業可根據產品數量及類型做出選擇。

應用企業原有的單面、雙面模板，可通過改裝使用于AMF造型機上。

（14）具有模板快換功能 模板同模板框間由兩個錐形套配合安裝，無需螺栓聯接固定，因而能夠做到快換型板。

（15）無需地坑工作 該造型機機架最下面的部分無下降運動，因此無需地坑構造。主壓實液壓缸在地面上方，環境非常清潔，使液壓缸防塵密封壽命延長，設備維修方便。

（16）可方便安裝加熱裝置 在寒冷地區為防止壓實板粘砂，最有效的方法是在壓實板安裝加熱裝置，AMF系列造型機的上下壓實板結構簡單，能方便地安裝加熱裝置。

（17）特有的翻轉機構，使主壓實液壓缸在造型機上方，環境好，液壓缸壽命長。澆口杯在上壓實板上，合型之前已退出上型，合型時無散砂掉到型腔里造成廢品。

（18）特有的整機開放式機械結構，便于觀察和維護，只需每班潤滑保養，易損件只是上下壓實板等處的密封條。

（19）可自動完成噴射脫模劑，應用企業可設定噴型頻率，單模噴或多模噴。

（20）設有振動器裝置，用于射砂、壓實、起模等工序，以確保最佳造型質量。

Section 3: Experimental setup of the GO lens characterization (Fig. S2)

AMF-Ⅱ技術參數見表3。

2.ASPA多觸頭壓實造型機

ASPA多觸頭壓實造型機（見圖4）是根據小批量生產的企業需求開發的，采用液壓壓實缸主動和氣動多觸頭隨動上壓實工藝，能提供緊實度高且均勻的砂型。

圖4 ASPA造型機

表3 AMF-Ⅱ技術參數

造型機主要由多觸頭壓實頭、舉升工作臺、機架和模板穿梭更換機構等組成，如圖5所示。

其性能特點如下：

（1）投資費用少。

（2）布置靈活，占地面積小。

（4）可以單機交替造上型、下型，也可組線。

（5）能提供緊實度高且均勻的砂型。

（6）工作時無需振動，對基礎無沖擊。

（7）噪聲≤78dB(A)，有利于環保。

（8）可預設氣動多觸頭氣壓，以適應不同形狀的模樣。

ASPA造型機技術參數見表4。

圖5 ASPA多觸頭壓實造型機示意

表4 ASPA造型機技術參數