沖擊落砂與振動落砂的能效分析

　　一、前言
　　震動除砂機泛指采用氣力沖擊方法，對鋁合金  、灰鐵材質的發動機缸體 、鋼蓋 、排氣管 、泵體 、閥體 、管件 、殼體件等多種澆鑄工藝的鑄件進行震動打擊，進而清除浮砂及內腔芯砂的專用設備。近年來，隨著技術進步與勞動生產率的提高，設備從單機到整套生產線 ，在鑄造生產中得到越來越廣泛的應用。
　　二、設備的構成與工作原理：
　　較為復雜的震動除砂機由氣力沖擊、工件夾持、搖動翻轉、隔振、降噪 、除塵 、電氣控制等單元構成 ，其工作原理為 ：利用沖擊震動使工件產生沖擊加速度和腔體共振，在砂層與金屬之間兩相體界面上 ，由于質量密度不同而產生剝離剪應力， 以達到除砂工藝效果。由于鑄件內腔包裹著的芯砂，被震松后需要倒出才能繼續清除最里面的砂子， 同時由于生產率要求不同 、鑄件材質 、尺寸規格的不同 、所以設備的形式 、種類又分為多種：
　　▲ 擺動式震動除砂機 ：工作過程中需要不斷地擺動工件，倒出已經震松的芯砂，提高除砂工藝效果 ，有一維 、二維等運動方式。
　　▲ 振動+震動除砂機 ：對于復雜內腔的工件， 采用大振幅強力振動方式清除震松的芯砂。
　　▲ 多工位震動除砂機 ：用于小型工件 ，人工完成上料—下料工作 。
　　▲ 通過式自動震動除砂生產線： 自動連續工作，適用于大批量、單一產品，效率高。
　　按不同的工藝要求，還有多個錘頭 、多個方向沖擊等形式 ，這取決于用戶的實際需求。
　　三、國內應用前景
　　國內最早的震動除砂機（ L125型 ）是上世紀60年代仿制前蘇聯的產品 ，結構、性能較簡單 ，主要用于發動機缸體鑄件清除內腔芯砂 ，采用小型的氣力沖擊器清理鋁合金鑄件內腔芯砂的設備也投入使用 ，大部分形式為單機人工操作，生產效率較低。
上世紀90年代末，國內汽車行業生產率的大幅度提高，發動機鋁合金缸蓋 、排氣管需要高效、快速的清砂設備 ，因而引進德國F+K公司  、法國馬森公司的產品 ，采用沖擊速度高 、頻率高的氣力沖擊器，并附以振動搖砂、工件翻轉倒砂、在線連續自動上下料等功能 ，在國內得到迅速推廣 。
　　此外，氣力沖擊原理還可以用于以下方面：
　　震動清砂機：用于大型鑄件的落砂 、除砂清理。
　　震殼機：用于熔摸鑄件的砂型外殼、內腔清理。
　　從工作原理上看，采用氣力沖擊原理實現大型鑄件的落砂清理也是可行的 ，與電機振動落砂機相比 ，震動除砂機結構簡單 、效率高 、能耗低 ，極具研究推廣價值  。其前景必將引起現有振動落砂設備革命性的變化 。