Tecnología innovadora|Tecnología Wanfeng .: Sistema de fundición de conformado inteligente para culatas de aleación de aluminio mediante vertido por gravedad

Nombre de la tecnología: Sistema inteligente de moldeado de culatas de aleación de aluminio mediante colada por gravedad.

Compañía:Desarrollo tecnológico Co., Ltd. de Zhejiang Wanfeng

Categoría:Equipos de fundición, automatización, equipos periféricos e integración.

Madurez:aplicación madura

Tipo de innovación:innovación original

Ámbito de aplicación:vehículos de nuevas energías, vehículos convencionales, aeroespacial

Nombres y números de patentes:

Patentar:Herramienta de conexión de robots con función para evitar colisiones.

Número de patente:ZL202011470118.2

Patentar:Dispositivo de accionamiento para máquina GDC con inclinación servo.

Número de patente:ZL202321653344.3

Patentar:Máquina GDC servoinclinable con accionamiento de medio engranaje

Número de patente:ZL202321653351.3

Derechos de autor del software:Sistema de gestión de fundición Wanfeng MES V1.0

Número de software:2022SR0973651

Derechos de autor del software:Software de trazabilidad de procesos Wanfeng MES V1.0

Número de software:2022SR0974862

La fabricación inteligente, moderna, con poco personal y de alta eficiencia se ha convertido en tendencias centrales en la transformación industrial. Con la implementación de la estrategia "Hecho en China 2025" y la iniciativa de "reemplazo de robots", el sector manufacturero está experimentando un cambio estructural integral y profundo.

Los robots ahora se han implementado ampliamente en la fabricación global. Las líneas de producción automatizadas robóticas se han convertido en la corriente principal de los equipos de automatización integrada y en la dirección central de las futuras líneas inteligentes. La fundición a presión por gravedad, como proceso fundamental tradicional, ha experimentado avances en la automatización en las últimas dos décadas, con robots industriales y equipos automatizados dedicados que construyen sistemas de producción automatizados de proceso completo.

Sin embargo, las culatas de los motores tienen estructuras complejas y estándares de calidad exigentes. El proceso de vertido por gravedad tiene particularidades notables: flujo de trabajo complejo, requisitos de alta precisión de vertido, necesidad de un funcionamiento continuo y suave durante el proceso, gran peso de la pieza de trabajo y contaminación por gases de escape. Por tanto, la automatización general es difícil de implementar. Además, los fabricantes de equipos originales imponen estándares estrictos a las culatas de cilindros como componentes centrales del tren motriz, que abarcan la producción inteligente, el nivel de automatización y la consistencia de las piezas terminadas, elevando el umbral de I+D y despliegue de líneas automatizadas de vertido por gravedad.

Este paquete de equipo integrado cubre un sistema automático de suministro de aluminio, un horno de crisol, equipo de desgasificación, robots de vertido, línea transportadora centralizada, máquina de vertido por servogravedad, mesa giratoria de núcleos de arena, robots de extracción y colocación de núcleos, y pistas de deslizamiento de robots. Toda la línea utiliza la integración de automatización robótica para completar en una sola parada el complejo flujo de trabajo del vertido por gravedad de la culata de cilindros: cambio de crisol, desgasificación del aluminio fundido, preajuste del núcleo de arena, vertido con servo inclinación, extracción de piezas fundidas, marcado de piezas de trabajo y descorazonado de piezas fundidas. La línea logra una producción sin personal en todo momento.

Sistema automático de suministro de aluminio:Después de fundirse, el aluminio fundido pasa por un proceso de extracción y desgasificación antes de ser transferido al horno de mantenimiento en la línea de fundición. Este sistema reemplaza el traslado tradicional con carretillas elevadoras y grúas aéreas por un transporte de metal fundido no tripulado. Un sistema de programación inteligente dedicado suministra metal fundido en cantidades ordenadas, lo que elimina los riesgos de seguridad de los montacargas y evita la degradación de la composición debido a transferencias repetidas. El sistema integra conmutación automática del horno de mantenimiento, calentamiento a temperatura constante y carros de transferencia de alta temperatura para trabajo pesado para garantizar un suministro continuo y estable de aluminio fundido.

Vertedora por gravedad servobasculante para culatas:La máquina utiliza un servomotor que acciona un mecanismo de engranajes para realizar el vertido basculante. El ángulo de avance de vertido se puede ajustar infinitamente dentro del rango de diseño, y la inclinación de retorno admite velocidades variables independientemente por segmento con transiciones suaves entre las etapas de acción. El servoaccionamiento de alta precisión garantiza una inclinación suave, un vertido sin golpes y sin arrastre de gas, lo que mejora eficazmente la calidad de la fundición interna.

Mecanismos auxiliares de la máquina coladora por gravedad:El molde lateral se puede girar hacia arriba 45 grados para facilitar la limpieza interior y el recubrimiento en aerosol. Un sistema centralizado de extracción de humos recolecta y trata los gases de escape a alta temperatura de los núcleos de arena para cumplir con los requisitos de emisiones ambientales. Las estructuras de protección del núcleo de arena y de recogida de residuos recogen la arena residual de forma centralizada, lo que simplifica la limpieza in situ.

Sistema inteligente de control de enfriamiento para vertido:utilizando un control digital de circuito cerrado con una excelente precisión de regulación, monitorea el flujo y la temperatura del medio de enfriamiento en tiempo real y adapta dinámicamente las condiciones de enfriamiento según los parámetros de proceso preestablecidos, coincidiendo con precisión con los estándares de vertido de inclinación servo y cumpliendo con los exigentes requisitos de proceso de piezas fundidas de culatas complejas.

Célula de colada automática robótica:un robot industrial equipado con una cuchara dedicada completa de forma autónoma la recogida de metal fundido, el desnatado de la superficie y el vertido siguiendo los contornos. La precisión del peso del recogedor de metal fundido se controla a ±1% y el movimiento de vertido sigue sincrónicamente la postura de inclinación de la máquina de gravedad, lo que mejora en gran medida la estabilidad del vertido.

RCélula automática obótica de extracción de piezas y moldeado de núcleos:integra el preajuste de núcleos de arena y la extracción de piezas fundidas formadas en un solo flujo de trabajo, con una lógica de colocación y agarre optimizada que aborda específicamente los defectos de raspado de la superficie durante la colocación de los núcleos de arena.

Dispositivo de limpieza de núcleos de arena de fundición: equipado con un actuador de descorazonado dedicado que elimina automáticamente los núcleos de arena residuales del exterior de la fundición, lo que reduce la interferencia de la arena en el mecanizado posterior y mejora la estabilidad del proceso posterior.

Sistema inteligente de monitoreo y control de toda la línea:cada estación a lo largo del proceso incluye mecanismos de predicción de fallas, con alerta temprana de operación anormal y alarmas audibles-visuales para parámetros fuera del umbral. Un programa de depuración de cambio rápido proporciona una interfaz intuitiva para un cambio y puesta en servicio eficientes del producto.

Sistema de gestión MES específico para fundición:Más allá de las funciones estándar de gestión de producción, agrega módulos básicos de calidad: trazabilidad de datos de proceso completo, monitoreo y análisis de secuencias de línea y alertas de secuencias anormales. Admite la recuperación con un solo clic de parámetros históricos del proceso para máquinas individuales, lo que ayuda a los técnicos a rastrear las causas fundamentales de los defectos de fundición y optimizar los procesos de producción.

1. Después de la implementación, el proyecto ayuda a los clientes.reducir el consumo total de energía en un 30 %, aumentar la capacidad general en un 20 %, optimizar 2 puestos operativos y reducir 4 trabajadores por turno. El sistema integra funciones digitales que incluyen monitoreo del estado del equipo, seguimiento de capacidad en tiempo real, análisis OEE, control de energía refinado, inspección inteligente de equipos, videovigilancia en sitio y gestión de permisos de personal. La línea se puede conectar sin problemas al sistema de fábrica de fundición inteligente existente del cliente. Este proyecto crea un punto de referencia de producción automatizada integrada para los clientes, revolucionando el modelo de producción fragmentado y disperso y mejorando significativamente el retorno de la inversión. También impulsa una transformación inteligente en la industria de fundición de aleaciones de aluminio, proporcionando una demostración de desarrollo de alta calidad.

2. El proyecto abandona el enfoque tradicional del robot de vertido giratorio de punto fijo y adopta de manera innovadora una arquitectura de vertido con rieles deslizantes, conectando la cadena completamente automatizada: transferencia automática de aluminio fundido, refinación en línea, ajuste automático del núcleo, servo vertido, extracción de fundición, marcado de productos y transportador de enfriamiento.Esto reduce en gran medida la mano de obra en el sitio, reduce la intensidad de los trabajadores y las barreras técnicas, y mejora integralmente el entorno del taller.

3. La línea está equipada con una estación servohidráulica con excelentes beneficios de ahorro de energía: la máquina se detiene instantáneamente cuando no se necesita presión o flujo, evitando largos funcionamientos en ralentí. La presión y el flujo se pueden ajustar visualmente mediante una pantalla táctil con un funcionamiento sencillo. El amplio rango de ajuste permite que el motor funcione a baja velocidad durante períodos prolongados, lo que reduce significativamente el consumo de energía en la fuente de energía. En comparación con los diseños de vertido tradicionales, la línea ferroviaria tiene unaDisposición ordenada y aprovechamiento significativamente mejorado del espacio de la planta.. Este proyecto tiene un valor práctico importante para la industria de fundición por gravedad al lograr una producción totalmente automatizada, ahorro de energía y reducción de carbono, reducción de emisiones contaminantes, reducción de la intensidad de la mano de obra de primera línea y mejores condiciones de trabajo en el taller.

4. El proyecto incluye un sistema de gestión MES personalizado para la industria de la fundición, que proporciona a las empresas análisis de trazabilidad de defectos de fundición, trazabilidad de la calidad de todo el proceso y control digital de la producción in situ.elevar integralmente la gestión refinada de la fábrica.

5. Este equipo integrado es un logro desarrollado de forma independiente por la empresa, con múltiples tecnologías centrales y los correspondientes derechos de propiedad intelectual. Los resultados impulsan la iteración tecnológica en la industria de equipos integrados automatizados de China.Fortalecer la capacidad de innovación independiente de la empresa y su competitividad en el mercado.y crear una demostración de una aplicación industrial. También tiene una importancia estratégica de gran alcance para optimizar la estructura industrial de fabricación de equipos y procesamiento de piezas de fundición, cultivar marcas nacionales independientes, demostrar las ventajas del "Hecho en China" y mejorar la competitividad de los productos de fundición chinos en el mercado internacional.