[科普中國(guó)]-鑄件清理

簡(jiǎn)介

主要工作有清除型芯和芯鐵，切除澆口、冒口、拉筋和增肉，清除鑄件粘砂和表面異物，鏟磨割筋、披縫和毛刺等凸出物，以及打磨和精整鑄件表面等。

清理方法鑄件清理方法有機(jī)械方法、物理方法和化學(xué)方法 3類(lèi)。機(jī)械方法是利用各種手動(dòng)和機(jī)動(dòng)工具或不同類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備所產(chǎn)生的壓力、沖擊、剪切、研磨等力量作用于鑄件，以達(dá)到清理的目的。物理方法則是利用電弧、等離子、激光、超聲波和沖擊波等對(duì)鑄件進(jìn)行清理?；瘜W(xué)方法是利用氫氟酸溶解二氧化硅和鹽液電解等、清除中小鑄件的粘砂；也有利用一些金屬在高溫下激烈氧化的特性進(jìn)行氧化切割和氣割。

除芯和表面清理分為干法和濕法兩類(lèi)。干法清理是利用機(jī)械設(shè)備對(duì)鑄件進(jìn)行清理。所用設(shè)備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率較高、對(duì)不同類(lèi)型鑄件有較大的適應(yīng)性和既能除芯又能有效清理表面的優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中往往粉塵飛揚(yáng)、噪聲較大、污染環(huán)境。濕法清理沒(méi)有粉塵，但因用水作介質(zhì)，鑄件表面容易銹污。作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生大量污水和帶水泥沙，帶來(lái)了砂子和水的再生及污泥處理等問(wèn)題。生產(chǎn)中常用的干法和濕法清理有：

①滾筒清理。將鑄件和星鐵一起裝入圓形滾筒中，當(dāng)滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，依靠鑄件、星鐵、廢砂之間相互撞擊、摩擦的作用清除鑄件內(nèi)外砂子，打磨鑄件表面，同時(shí)也能部分清除飛邊毛刺。這類(lèi)設(shè)備適用清理形狀較簡(jiǎn)單、壁較厚的中小型鑄件。

②拋丸清理。利用高速運(yùn)動(dòng)的鋼丸、鐵丸、磨粒流的沖擊力量清除型芯、粘砂，打磨鑄件表面(見(jiàn)拋丸機(jī))。此外，常用的拋丸清理設(shè)備還有拋丸清理臺(tái)和拋丸清理室等。用來(lái)進(jìn)行連續(xù)性生產(chǎn)的拋丸清理機(jī)械有鏈板式拋丸滾筒、連續(xù)式拋丸清理臺(tái)、懸掛式連續(xù)生產(chǎn)噴丸清理室等。這類(lèi)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用較高。

③水力清砂。將高壓水通過(guò)管路從噴槍口射向被處理鑄件，依靠水流的動(dòng)能和沖刷作用清除型芯及鑄件粘砂。水力清砂通常備有由型鋼和鋼板構(gòu)成的敞口清理室，底部設(shè)置回轉(zhuǎn)工作臺(tái),噴槍安裝在側(cè)壁上,能上下移動(dòng)和回轉(zhuǎn),可使高壓水流射向除鑄件底面以外的任何部位。有時(shí)為了提高清除鑄件表面粘砂的效率，在噴槍的適當(dāng)位置導(dǎo)入石英砂等磨料以獲得高速水砂流。一般稱(chēng)這種方法為水砂清砂。

④水爆清砂。中國(guó)在20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的一種清砂方法。鑄型澆注后，鑄件冷卻到規(guī)定溫度時(shí)打箱，立即將其浸入水池中，水經(jīng)所有縫隙滲入鑄型內(nèi)并與高溫金屬接觸迅猛汽化爆炸，沖擊波能將鑄件內(nèi)外附著的砂子基本清除。水爆清砂法具有作業(yè)時(shí)間短、效率高的優(yōu)點(diǎn)，在中國(guó)鑄鋼車(chē)間得到較廣泛的應(yīng)用。一般用來(lái)處理含碳量0.35%以下形狀較簡(jiǎn)單的鑄鋼件。

⑤電液壓清砂。利用特殊電極在水中高壓放電，產(chǎn)生沖擊波來(lái)清砂的一種濕法作業(yè)。這種方法容易控制，效率高，能耗低。但作業(yè)過(guò)程噪聲較大,產(chǎn)生一氧化氮和臭氧，有X射線的電磁輻射，防護(hù)投資較高。

鑄件修整包括清除澆口、冒口、增肉、拉筋以及割筋、飛邊、毛刺等金屬多余物和打磨平整鑄件表面。大多數(shù)鑄件至今仍主要依靠手工工具和風(fēng)沖、風(fēng)鏟、高速手提式砂輪、懸掛砂輪等半機(jī)械化工具作業(yè)。外形不太復(fù)雜的鑄件也有采用通用沖壓機(jī)械和鋸床的，當(dāng)鑄件批量大時(shí)則采用專(zhuān)用機(jī)床或?qū)Ｓ蒙a(chǎn)線以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)。鑄鋼件大多用氧氣切割或氣電切割。氣電切割是利用電極與鑄件間形成電弧產(chǎn)生的高溫使金屬熔化或氧化，同時(shí)用高壓高速氣流將熔融物吹凈以達(dá)到清除鑄件的飛邊、毛刺和凸出物的一種方法。這種方法不僅用以切割澆冒口也可用以平整鑄件表面。但氣電切割有產(chǎn)生弧光、煙氣和噪聲的缺點(diǎn)。

發(fā)展趨勢(shì)鑄造車(chē)間的清理工部是機(jī)械制造工廠中工作條件較差，粉塵、煙氣、噪聲等污染較集中的場(chǎng)所。由于各工業(yè)國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求日益嚴(yán)格，鑄件清理技術(shù)落后的狀況已引起普遍重視。20世紀(jì)70年代以來(lái)隨著樹(shù)脂砂的推廣應(yīng)用，干法清砂有逐步替代濕法清砂的趨勢(shì)。鑄件修整則向提高傳統(tǒng)清鏟設(shè)備的機(jī)械化和自動(dòng)化程度方面發(fā)展，并實(shí)現(xiàn)機(jī)械手遙控操作和計(jì)算機(jī)程序控制。同時(shí)要繼續(xù)改進(jìn)鑄造工藝和設(shè)備，以減少鑄件的清理工作量。

我國(guó)清理設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的裝備水平普遍較低，難以生產(chǎn)出高水平的清理設(shè)備，特別是高水平的連續(xù)拋丸設(shè)備、鑄件磨削設(shè)備、鑄件機(jī)械化運(yùn)輸設(shè)備、表面處理設(shè)備等。通過(guò)式連續(xù)拋丸設(shè)備，需要設(shè)備具有很高的可靠性和耐久性，它將大大提高清理效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，但該種設(shè)備我國(guó)基本處于空白狀態(tài)，需要積極開(kāi)發(fā)。在此，超長(zhǎng)壽命的耐磨件開(kāi)發(fā)，變的格外重要。通過(guò)式擊芯機(jī)也是需要重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的設(shè)備，目前

我國(guó)的擊芯設(shè)備要么裝夾不方便，要么效果不理想，要么容易將鑄件碰壞，該種設(shè)備目前國(guó)際上也缺乏很好的產(chǎn)品。鑄件磨削設(shè)備的適應(yīng)性應(yīng)加強(qiáng)，設(shè)備應(yīng)滿足工藝要求，要改變現(xiàn)在工藝適應(yīng)設(shè)備的狀況，比如：磨削機(jī)應(yīng)能對(duì)落砂后、拋丸前的鑄件進(jìn)行磨削，而不是只能對(duì)拋丸后的鑄件進(jìn)行磨削。同時(shí)磨削機(jī)的自動(dòng)化程度及可靠性也有待提高，要研制新的磨削刀具，提高磨削刀具壽命1。

在鑄件機(jī)械化運(yùn)輸和在線清理方面，很少企業(yè)能提出建設(shè)性的方案，不能對(duì)整個(gè)清理工部進(jìn)行系統(tǒng)考慮，設(shè)備注重工藝性較多，忽略了安全、環(huán)保性能，應(yīng)在系統(tǒng)性上加強(qiáng)研究。