Innovatieve technologie|Wanfeng Tech.: Intelligent vormgietsysteem voor cilinderkoppen van aluminiumlegering door zwaartekrachtgieten

Technologienaam: Intelligent gietsysteem voor cilinderkoppen van aluminiumlegering door middel van zwaartekrachtgieten

Bedrijf:Zhejiang Wanfeng Technologieontwikkeling Co., Ltd.

Categorie:gietapparatuur, automatisering, randapparatuur en integratie

Volwassenheid:volwassen toepassing

Innovatietype:originele innovatie

Toepassingsgebied:nieuwe energievoertuigen, conventionele voertuigen, ruimtevaart

Patentnamen en -nummers:

Octrooi:robotverbindingstool met functie om botsingen te vermijden

Patentnummer:ZL202011470118.2

Octrooi:aandrijfapparaat voor servo tilt GDC-machine

Patentnummer:ZL202321653344.3

Octrooi:servo-kantel-GDC-machine met halve versnelling

Patentnummer:ZL202321653351.3

Software-auteursrecht:Wanfeng MES castingbeheersysteem V1.0

Softwarenummer:2022SR0973651

Software-auteursrecht:Wanfeng MES procestraceerbaarheidssoftware V1.0

Softwarenummer:2022SR0974862

Intelligente, moderne, gestroomlijnde en uiterst efficiënte productie zijn kerntrends geworden in de industriële transformatie. Met de implementatie van de ‘Made in China 2025’-strategie en het ‘robotvervanging’-initiatief ondergaat de productiesector uitgebreide en diepgaande structurele veranderingen.

Robots worden nu op grote schaal ingezet in de mondiale productiesector. Gerobotiseerde geautomatiseerde productielijnen zijn de mainstream geworden van geïntegreerde automatiseringsapparatuur en de kernrichting voor toekomstige slimme lijnen. Zwaartekrachtgieten, als traditioneel basisproces, heeft de afgelopen twintig jaar grote sprongen gemaakt in de automatisering, waarbij industriële robots en speciale geautomatiseerde apparatuur volledige geautomatiseerde productiesystemen bouwden.

Motorcilinderkoppen hebben echter complexe structuren en veeleisende kwaliteitsnormen. Het zwaartekrachtgietproces heeft opmerkelijke bijzonderheden: ingewikkelde workflow, hoge eisen aan de gietprecisie, behoefte aan een continue soepele werking tijdens het proces, zwaar werkstukgewicht en vervuiling door uitlaatgassen. Algehele automatisering is daarom moeilijk te implementeren. Bovendien leggen OEM's strenge normen op aan cilinderkoppen als kerncomponenten van de aandrijflijn, met betrekking tot slimme productie, automatiseringsniveau en consistentie van afgewerkte onderdelen, waardoor de R&D- en implementatiedrempel voor geautomatiseerde zwaartekrachtgietlijnen wordt verhoogd.

Dit geïntegreerde uitrustingspakket omvat een automatisch aluminiumtoevoersysteem, smeltkroesoven, ontgassingapparatuur, gietrobots, gecentraliseerde transportlijn, servo-zwaartekrachtgietmachine, zandkerndraaitafel, kernzet- en extractierobots en robotglijbanen. De hele lijn maakt gebruik van robotautomatiseringsintegratie om in één stop de volledige complexe workflow van het zwaartekrachtgieten met cilinderkoppen te voltooien: het schakelen van smeltkroezen, ontgassen van gesmolten aluminium, voorinstelling van de zandkern, servo-kantelend gieten, gietextractie, markeren van werkstukken en ontkernen van gietstukken. De lijn maakt overal onbemande productie mogelijk.

Automatisch aluminiumtoevoersysteem:Na het smelten wordt gesmolten aluminium getapt en ontgast voordat het wordt overgebracht naar de warmhoudoven op de gietlijn. Dit systeem vervangt de traditionele overdracht via vorkheftrucks en bovenloopkranen door onbemand transport van gesmolten metaal. Een speciaal intelligent planningssysteem levert gesmolten metaal in geordende hoeveelheden, waardoor veiligheidsrisico's voor vorkheftrucks worden geëlimineerd en verslechtering van de samenstelling door herhaalde overdrachten wordt voorkomen. Het systeem integreert automatische omschakeling van de warmhoudoven, verwarming op constante temperatuur en zware transportkarren op hoge temperatuur om een ​​continue en stabiele toevoer van gesmolten aluminium te garanderen.

Servo kantelbare zwaartekrachtgietmachine voor cilinderkoppen:de machine maakt gebruik van een servomotor die een tandwielmechanisme aandrijft om kantelend gieten uit te voeren. De voorwaartse storthoek kan traploos worden aangepast binnen het ontwerpbereik, en de terugkanteling ondersteunt onafhankelijk variabele snelheden per segment met vloeiende overgangen tussen actiefasen. De zeer nauwkeurige servoaandrijving zorgt voor soepel kantelen, schokvrij gieten en geen gasmeevoering, waardoor de interne gietkwaliteit effectief wordt verbeterd.

Hulpmechanismen voor de zwaartekrachtgietmachine:de zijvorm kan 45 graden omhoog worden geklapt voor eenvoudige reiniging van de binnenkant en het spuiten van de coating. Een gecentraliseerd rookafzuigsysteem verzamelt en behandelt uitlaatgassen met hoge temperaturen uit zandkernen om aan de emissie-eisen voor het milieu te voldoen. Zandkernafschermingen en afvalinzamelingsstructuren verzamelen afvalzand centraal, waardoor het schoonmaken ter plaatse wordt vereenvoudigd.

Intelligent koelcontrolesysteem voor gieten:Met behulp van digitale closed-loop-regeling met uitstekende regelprecisie bewaakt het de stroom en temperatuur van het koelmedium in realtime en past het de koelomstandigheden dynamisch aan op basis van vooraf ingestelde procesparameters, waardoor het nauwkeurig aansluit bij servo-kantelende gietnormen en voldoet aan de veeleisende procesvereisten van complexe cilinderkopgietstukken.

Robotachtige automatische gietcel:een industriële robot uitgerust met een speciale gietpan voert autonoom het opscheppen van gesmolten metaal, het afromen van oppervlakteslak en het contourvolgende gieten uit. De precisie van het oppakgewicht van gesmolten metaal wordt geregeld op ±1%, en de gietbeweging volgt synchroon de kantelpositie van de zwaartekrachtmachine, waardoor de gietstabiliteit aanzienlijk wordt verbeterd.

Robotische automatische kernzet- en gietextractiecel:integreert voorinstelling van zandkernen en extractie van gevormde gietstukken in één workflow, met geoptimaliseerde grijp- en plaatsingslogica die specifiek gericht is op het aanpakken van oppervlakteschuurdefecten tijdens het plaatsen van zandkernen.

Gietzandkernreinigingsapparaat: uitgerust met een speciale decoreeractuator die automatisch resterende zandkernen verwijdert van de buitenkant van het gietstuk, waardoor zandinterferentie bij de stroomafwaartse bewerking wordt verminderd en de stroomafwaartse processtabiliteit wordt verbeterd.

Lijnbreed intelligent bewakings- en besturingssysteem:elk station in het proces beschikt over foutvoorspellingsmechanismen, met vroegtijdige waarschuwing voor abnormale werking en hoorbare en visuele alarmen voor parameters die buiten de drempelwaarde vallen. Een debugprogramma voor snelle omschakeling biedt een intuïtieve interface voor een efficiënte productwisseling en inbedrijfstelling.

Castingspecifiek MES-beheersysteem:Naast de standaardfuncties voor productiebeheer voegt het kernkwaliteitsmodules toe: traceerbaarheid van procesgegevens over het volledige proces, monitoring en analyse van lijntakt en abnormale takt-waarschuwingen. Het ondersteunt het met één klik oproepen van historische procesparameters voor individuele machines, waardoor technici de hoofdoorzaken van gietfouten kunnen opsporen en productieprocessen kunnen optimaliseren.

1. Na implementatie helpt het project klantenhet totale energieverbruik met 30% verminderen, de totale capaciteit met 20% verhogen, twee operationele posities stroomlijnen en het aantal werknemers per ploegendienst met vier verminderen. Het systeem integreert digitale functies, waaronder monitoring van de staat van apparatuur, realtime tracking van capaciteit, OEE-analyse, verfijnde energiecontrole, intelligente apparatuurinspectie, videobewaking ter plaatse en beheer van personeelsrechten. De lijn kan naadloos aansluiten op het bestaande slimme gieterijsysteem van de klant. Dit project bouwt een geïntegreerde geautomatiseerde productiebenchmark voor klanten, waardoor het gefragmenteerde en verspreide productiemodel radicaal wordt veranderd en het rendement op de investering aanzienlijk wordt verbeterd. Het stimuleert ook intelligente transformatie in de gietindustrie van aluminiumlegeringen en biedt een demonstratie van hoogwaardige ontwikkeling.

2. Het project verlaat de traditionele roterende gietrobotbenadering met een vast punt en maakt op innovatieve wijze gebruik van een railverschuivende gietarchitectuur, die de volledig geautomatiseerde keten verbindt: automatische overdracht van gesmolten aluminium, in-line raffinage, automatische kernzetting, servogieten, gietextractie, productmarkering en koeltransportband.Dit vermindert de arbeid op locatie aanzienlijk, verlaagt de arbeidsintensiteit en technische barrières, en verbetert de werkplaatsomgeving aanzienlijk.

3. De lijn is uitgerust met een servohydraulisch station met uitstekende energiebesparende voordelen: de machine stopt onmiddellijk wanneer er geen druk of debiet nodig is, waardoor langdurig stationair draaien wordt vermeden. Druk en flow zijn visueel instelbaar via touchscreen met eenvoudige bediening. Dankzij het grote instelbereik kan de motor gedurende langere perioden op lage snelheid draaien, waardoor het energieverbruik bij de krachtbron aanzienlijk wordt verlaagd. Vergeleken met traditionele stortlay-outs heeft de railgebaseerde lijn eenordelijke opstelling en aanzienlijk verbeterd gebruik van de fabrieksruimte. Dit project heeft belangrijke praktische waarde voor de zwaartekrachtgietindustrie bij het bereiken van volledig geautomatiseerde productie, energiebesparingen en koolstofreductie, vermindering van de uitstoot van verontreinigende stoffen, verminderde arbeidsintensiteit in de frontlinie en verbeterde arbeidsomstandigheden in de werkplaats.

4. Het project omvat een voor de gietindustrie aangepast MES-beheersysteem, dat bedrijven voorziet van een analyse van de traceerbaarheid van gietfouten, traceerbaarheid van de volledige proceskwaliteit en digitale productiecontrole ter plaatse.het volledig verbeteren van verfijnd fabrieksmanagement.

5. Deze geïntegreerde apparatuur is een onafhankelijk ontwikkelde prestatie van het bedrijf, met meerdere kerntechnologieën en bijbehorende intellectuele eigendomsrechten. De resultaten stimuleren technologische iteratie in de Chinese geautomatiseerde geïntegreerde apparatuurindustrie.versterking van het onafhankelijke innovatievermogen en het concurrentievermogen van de markten maak een demonstratie van een industriële toepassing. Het heeft ook een verreikende strategische betekenis voor het optimaliseren van de industriële structuur van de productie van apparatuur en de gietverwerking, het cultiveren van binnenlandse onafhankelijke merken, het aantonen van "Made in China"-voordelen en het verbeteren van de internationale marktconcurrentiepositie van Chinese gietproducten.