陈文强1 张凯2 刘兆龙3
山东美陵化工设备股份有限公司 山东淄博255430
摘要：社会经济在快速发展的同时，也促进了各行各业的迅速发展，铸造业作为现代化工业建设与生产过程中极为重要的组成部分，对社会经济的发展有着重要的影响，我国早在上世纪60年代末便开始引进了丹麦的DISA垂直分型造型线，由于其具备投入成本低、受人为因素比较小，且生产效率高等优势，被广泛应用于各大铸造厂生产当中。当前，除了国外的日本、丹麦以及西班牙等公司之外，我国的企业也已经开始生产垂直分型线。
关键词：垂直分型线；铸造厂；实际应用
前言：当前，大多数的企业主要使用的是水平分型静压造型线开展汽车零部件加工生产，充分考虑到水平分型造型线的产品结构特性以及工艺适应性等特征，所采取的选择。垂直分型造型线的整体生产效率与质量是一般水平分型造型线的2-3倍，所以，对于砂芯比较少的零件，选择垂直分型造型线进行生产是更加优质的选择。不管是水平分型或者是垂直分型，再或者震击、静压等造型，在选择工艺以及生产过程中，一定要充分考虑到产品的性能以及结构需求，要对产品的工艺要求、投入成本、市场价格等方面因素进行综合考量，从而进一步确定科学合理的最终方案。
1、垂直无箱造型线的实际应用情况
东风汽车有限公司旗下的铸造一厂和铸造二厂主要是以汽车零部件生产为主，也是非常专业现代化的铸造厂，也是我国最早期引进DISA垂直分型线的工业企业，铸造一厂现有一条DISA造型线，铸造二厂现有两条DISA2013MK3线。铸造一厂的垂直分型线砂箱的实际尺寸为600mm、480mm、250mm，其主要是以生产轴承盖、灰铸铁、铸铁排气管、转向支架等相关汽车零部件，并且供应东风汽车、大众以及康明斯等汽车企业，在实际生产过程中，冷却段长度会对生产能力产生极大的影响，并且生产速度在100-150型/h。铸造二厂的造型线砂箱尺寸在600mm/480mm/250、350mm，以生产发动机的主轴承盖、垫板、发动机支架、油封座、差速器壳体等汽车安保类零部件。铸造二厂其中一条线以供应国内市场为主，另外一条主要供应国外市场，整箱铸件、零部件的实际重量在8-15kg左右，生产能力在200-300型/h，其实际年产量在1.6万吨[1]。
2、垂直分型线的特点
（1）铸件及零部件生产精度非常高，当前，部分厂家的生产设备精度为0.1mm，箱量误差≤0.25mm。
（2）整体生产效率更高，当前设备在生产过程中，一般比较简单的零部件铸件，垂直造型线的实际生产速度在550型/h左右，且当前市面上部分垂直分型无箱射压造型设备的实际生产效率在500型/h。速度是非常高的，能够最大程度上满足一些规模比较大的铸造厂生产需求，极大的提升产能。
（3）型砂的实际消耗量更小，因为其主要为双面砂型，因此，型腔公共吞砂量能够减薄，封闭射砂使得散落砂相对比较少。
（4）设备的尺寸更小，其占用面积也比较小。
（5）设备的自动化程度高，整个生产过程几乎全靠电脑进行操控，可实现无人看守生产。
（6）无箱造型也使得其透气性会更好。
（7）在生产过程中，劳动强度也相对较低，不会产生很大的扬尘，噪声也非常小。
造型线在实际运行生产过程中，除了以上优点之外，也存在以下方面问题：
（1）对于砂芯的整体要求更高，由于是垂直方向下芯，所以，需要保障下芯之后最大程度上保障合箱定位的可靠性与精准性，因此，砂芯的定位以及结构等相关要求是非常高的，同时也对砂芯的精度以及强度等方面有着很高的要求。
（2）下芯会对设备的实际生产效率产生直接的影响，当前DISA垂直分型线的最高生产速度可达到510型/h，但是需要注意的是，人工组合下芯会对造型线的实际生产速度产生直接的影响，生产效率也会降低，对造型线的整体生产能力产生一定的阻碍作用。
（3）下芯的实际空间小，因为砂箱被取消，所以，将合箱与定位功能主要集中在了主压板中的模板上，因为主压板是非常有限的，所以，下芯空间也比较小，条件非常有限，为了有效解决该问题，可适当采用自动下芯功能。
（4）型板的面积实际利用率是非常低的，因为所采用的是垂直造型线工艺技术，在浇注过程中，金属动静压头也非常高，并且由是无箱造型，为了最大程度上保障连续造型不会受到影响，出现垮箱情况，分型面周围的吃砂量要远远大于水平分型，浇注过程还应当注意不能出现“跑火”情况，分型面上分布着排气道以及浇冒口系统，因此，型面的实际利用效率是非常低的。
（5）浇注工艺比较特殊，浇冒口是非常大的，工艺出品率要远远低于水平分型铸造工艺。
（6）由于没有砂箱，生产大件过程中很容易会存在涨箱的现象[2]。
（7）模板磨损也比较快，虽然射砂压力并不大，但是和水平分型相比较，在加上是射砂，因此，模板磨损也更加快。
（8）复杂零件的生产难度是非常大的，想要最大程度上发挥挤压线的实际生产效率优势，就必须采用小零件，比较简单的结构，以及不下芯的产品，如果使用下芯机，应当综合考虑到砂芯重量比较小、深度较浅的零件。
（9）在实际生产及运行过程中，由于浇筑的速度非常快，因此，尽可能的采用浇注机完成浇筑，垂直分型无箱造型线通常情况下主要配备的是气压塞杆式保温浇注炉，而且使用了红外线、摄像等先进化的电子技术，在控制塞杆动作的同时，也能够最大程度上保障连续浇注过程中不会出现溢出的情况。
（10）再者，生产节拍比较快，这样也会使得冷却的速度加快，厚大的铸件材质，其整体均匀性也会受到极大的影响，因此，需要充分考虑到延长冷却段以及随流孕育。
3、垂直无箱造型线的投资建议
整体来看，垂直分型造型线在使用过程中，能够有效提升铸造厂的实际生产效率与速度，同时也能够最大程度上保障生产质量，但是必须要保障铸造厂在具备“软、硬”等基础实力完善基础之上的。选择垂直分型无箱射压造型线时，必须要充分考虑到基础硬件是否过硬，并结合设备的性能以及各项参数特点，进一步选择下芯设备以及熔炼设备等相关基础硬件设施。此外，企业方面还应当具备较高的管理水平，保障产量充足，需要注意的是，不同类型的造型线能够最大程度上满足不同的生产需求，适合不同类型的产品，在选择造型线过程中，一定要充分结合自身的资金、技术力量、产品以及企业的发展情况、性价比等多方面信息，对各个方面情况进行综合考虑，一定要注意不能盲目跟风。企业方面如果要投资垂直分型无箱射压造型，要从以下方面入手：
（1）企业在生产产品过程中，一定要保障以大批量小件为主进行生产，且材质种类应当尽可能集中在一起，砂芯组合如果没有超过3个的铸件，可规划在同一条垂直分型无箱射压造型线上进行生产[3]。
（2）要保障熔化能力有相应的匹配，最大程度上发挥垂直分型无箱射压造型线的整体生产效率等优势，结合大批量小件生产的具有特征，配备熔化炉，单台熔化炉通常在2-6t，熔化能力相对有限，应当按照分型造型显得生产效率去计算，设计多台熔化炉，这样能够保障随时切换进行不同的铸件生产，不断提升生产效率。
（3）垂直分型造型线还应当充分考虑到冷却段足够长，因为其在生产过程中，浇注的速度比较快，因此，当冷却段如果不足够长，便无法有效保障铸件在有限的时间之内充分冷却，很容易会造成铸件材质出现不稳定的情况。
（4）垂直造型线对于型砂的综合性能要求是非常高的，因此，需要配备质量较高的混砂设备，进一步匹配和满足型砂需求量以及质量要求。
4、结束语
垂直分型线具备投入成本低、不受人为因素影响，生产效率与质量更高等优势，被广泛应用于铸造厂生产当中，近年来，随着各项技术的不断发展与完善，也使得垂直分型线的整体生产效率大幅度提升，在未来的应用领域和空间也将会进一步扩大。
参考文献：
[1]袁福安, 涂欣达, 向光耀,等. 对垂直分型线在铸造厂应用的思考[J]. 金属加工:热加工, 2018, 23(23):9-9.
[2]武炳焕. 自动造型线在东风公司铸造一厂的应用[J]. 铸造纵横, 2019, (012):21-22.
[3]张笑山. 垂直分型无箱射压造型砂型输送台同步特性分析及技术措施[J]. 中国铸造装备与技术, 2019, (003):30-34.
作者简介：陈文强（1985年2月--），男，汉族，山东省淄博市, 高级工程师,单位：山东美陵化工设备股份有限公司 ;研究方向:机械制造