[发明专利]双金属制动鼓离心浇铸生产线

说明书

本发明公开了一种双金属制动鼓离心浇铸生产线，包括制动鼓外壳加热装置、离心浇铸机、铁水给料装置、上料机械手、下料机械手。制动鼓外壳加热装置为多工位旋转式加热装置，至少设置一加热工位。离心浇铸机为多工位旋转式离心浇铸机，设置多组具有翻转功能的单体离心浇铸机组，至少设置一浇铸工位。铁水给料装置对应设置在离心浇铸机的浇铸工位处；上料机械手和下料机械手吊装在加热装置、离心浇铸机的上方；工件在生产线运行顺序为进料线、上料机械手、加热装置、上料机械手、离心浇铸机、下料机械手、出料线。

技术领域

本发明涉及一种离心浇铸生产线，特别是一种用于双金属制动鼓的离心浇铸生产线。

背景技术

目前在载重汽车上使用的制动鼓一般是灰铸铁的，较为先进的是一种双金属制动鼓，是在钢制的圆筒形外壳内离心浇铸一层灰铸铁摩擦层。这种双金属制动鼓具有钢制材料的结构稳定性好、机械强度高、抗撕裂性能好的优点，延长使用寿命。同时具备灰铸铁制动鼓的良好的摩擦制动性能，还可以降低整体重量，实现轻量化的目的。

双金属制动鼓虽然可以降低重量、提高强度、延长使用寿命，但是由于是双层的不同金属材料制成，需要采用不同的原材料和不同的工艺来制作外壳层和摩擦层。导致工艺过程复杂，质量控制的难度也相应增加。

目前常用的双金属制动鼓的制造过程首先是以钢板或者其它方法制作出钢制材料的制动鼓外壳，接着加热制动鼓外壳，在离心浇铸机上离心浇铸灰铸铁层。为了使浇铸的灰铸铁层厚度适宜、密度均匀、结合度良好，在离心浇铸过程中需要很好的控制浇铸和降温等参数。如浇铸转速、外壳温度、铁水温度、浇铸速度、铁水用量等，同时还需要控制浇铸后的降温速度等指标。当然最关键的还是如何提高生产效率，提高单位时间产能，以达到预期的经济目的。

为了提高生产效率，许多厂家都在研发双金属制动鼓的离心浇铸流水线设备。

如图10所示，是国外常用的一种八工位离心浇铸生产线，设置旋转大盘，并在旋转大盘上设置八组卧式离心浇铸机组。该八工位离心浇铸生产线第一工位处设置一套上料机器人系统，用于制动鼓外壳上料；在第二工位处配备一套加热系统，用于制动鼓外壳加热；在第三工位处设置铁水供料机器人，用于向为离心浇铸提供铁水浇铸；在第八工位处设置一套下料机器人系统，用于制动鼓下料。结合上述外围设备，便形成一套完整的离心浇铸生产线，以大盘旋转实现流水线作业。

具体过程为在第一工位处，上料机器人从流水线输送装置上抓取水平放置的制动鼓外壳，经过翻转后再以垂直状态下放置到卧式离心浇铸机组上锁紧固定，大盘旋转进入第二工位。

在第二工位处，加热系统的加热线圈向离心浇铸机组移动，套设到锁定在离心浇铸机组上的制动鼓外壳外围，为制动鼓外壳加热，加热完成后线圈退出，大盘旋转进入第三工位。

在第三工位处，离心浇铸机组卧式旋转，同时浇铸铁水供料机器人系统将铁水浇包送入制动鼓外壳内部，倾倒铁水进行离心浇铸，离心浇铸完成后，大盘继续旋转至第四工位。

在第四工位处，离心机继续旋转，依靠旋转降温。接着在第五工位、第六工位和第七工位，均为旋转降温工位，最后旋转至第八工位处。

在第八工位处下料机器人抓取离心机上的制动鼓翻转后水平放置到输送装置上，完成单件制动鼓的离心浇铸过程。

上述流水线中设备分布集中度高，能基本满足制动鼓流水线浇铸生产，但是存在下述缺陷：

一是上下料机器人系统、铁水给料机器人系统由于需要进行复杂的翻转安装作业，导致机器人系统运行复杂，设备成本较高，每套机器人系统成本高达数十万美元，国内企业难以承受。

二是加热系统中，加热线圈需要往复运动，需要较为复杂的接线结构。由于需要将加热线圈套设到制动鼓外壳外侧，导致制动鼓外壳不能施行包覆锁紧定位，只能从中间安装孔压紧定位。这种定位方式在离心浇铸时制动鼓外壳处于暴露状态，容易因高温高速离心浇铸变形损坏，影响成品率。