V法铸造工艺及其应用模板.doc

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“V”法铸造工艺及应用
中国海洋大学 王树杰
一、概述
1．工作原理、工作过程
真空密封造型，是一个物理造型法，在铸造各类造型法中，被称为第三代造型法。它是利用塑料薄膜密封砂箱，并依靠真空泵抽出型内空气，造成铸型内外有压力差，使干砂紧实，以形成所需型腔一个物理造型方法。所以，真空密封造型又名“负压造型法”或“减压造型法”。国外取英文Vacuum（真空）一词字头，而简称之为V法。
V法造型工艺过程以下：
1）制造带有抽气箱和抽气孔模板。
2）将烘烤呈塑性状态塑料薄膜覆盖在型板上、真空泵抽气使薄膜密贴在型板上成型。图1所表示。

图1 塑料薄膜加热和覆膜

3）将带有过滤抽气管砂箱放在已覆好塑料薄膜模板上。
4）向砂箱内充填没有粘结剂和附加物干石英砂，借微震使砂紧实，刮平，放上密封薄膜、打开阀门抽去型砂内空气，使铸型内外存在压力差(约300～400mmHg)。因为压力差作用使铸型成型并含有较高硬度，湿型硬度计读数可达95左右。图2所表示。
5）解除模板内真空，然后进行拔模。铸型要继续抽真空直到浇注铸件凝固为止。依上法制下型
6）下芯、合箱、浇注。图3所表示。
7）待金属凝固后，停止对铸型抽气，型内压力靠近大气压时，铸型就自行溃散。

图2 造型

图3 下芯、合箱
2．V法造型特点
（1）优点
①提升铸件质量。表面光洁、轮廓清楚、尺寸正确。铸型硬度高且均匀，拔模轻易。
②简化设备、节省投资、降低运行各维修费用。省去相关粘合剂、附加物及混砂设备。旧砂回用率在95%以上，设备投资降低30%，设备动力为湿型60%，劳动力降低35%。
③模具及砂箱使用寿命长。
④金属利用率高。V法造型中，金属流动性好，充填能力强，能够铸出3mm薄壁件。铸型硬度高、冷却慢，利用补缩，降低冒口尺寸。工艺出品率提升，降低了加工余量。
⑤有利于环境保护。因为采取无粘结剂干砂，省去了其它铸造工艺中型砂粘结剂、附加物或烘干工序，降低了环境污染，是绿色铸造工艺。
（2）缺点
①造型操作较复杂，小铸件生产率不易提升。
②从始至终需抽真空，实现机械化有困难。
③因塑料薄膜延伸性和成型性限制，影响该工艺方法扩大应用范围。
④需要考虑砂子粉尘去除及冷却问题。

二、V法工艺关键装备及设备
1．真空抽气系统
V法造型用真空抽气系统，包含真空泵、真空罐、滤气罐、分配罐和连接管路等。真空抽气系统示意图图4所表示。

1—汽水分离器 2—真空泵 3—真空罐 4—滤气罐
5—真空管路 6—真空分配罐 7—真空软管
图4 真空抽气系统示意图
真空抽气系统设计要预防粉尘或细砂侵入真空泵，因为粉尘或细砂进入真空泵后，将加速机件磨损，缩短机件寿命，甚至影响真空泵使用性能。为此系统中设置水浴滤气罐，余气经水浴滤气罐深入净化后进入真空泵，含尘浓度小于0.5mg/m3，经过真空泵排入大气。
（1）真空泵选择
真空泵分干式和湿式两种，干式真空泵可取得真空度高，但结构复杂易出故障，维修不便，尤其是抽气量低。湿式真空泵真空度不高，但抽气量大，使用可靠、故障率低。V法造型时，不需要过高真空度，通常在―0.04～―0.06MPa范围内即可，通常湿式真空泵可满足V法造型时所需真空度，尤其是其抽气量大适合V法造型需要，通常选择水环式真空泵，选择时应注意抽气量和真空度之间关系。通常说来，形成真空度愈大，抽气量就愈小。
真空泵抽气量可依据砂箱尺寸、同时抽真空砂箱数、浇铸时薄膜烧失造成漏气量和真空系统除砂箱外漏气量决定。
（2）滤气罐
滤气罐作用是预防从砂箱内抽吸来细砂或粉尘进入泵内，影响泵正常工作；并能预防细砂或粉尘进入泵内磨损机件。滤气罐内设置挡尘罩、滤网、液位指示和排尘阀，从砂箱内抽吸来细纱和粉尘经挡尘罩阻挡、水浴和滤网过滤，靠自重而下沉，落到罐体底部，定时打开排尘阀，清除沉落下来细纱和粉尘。为提升过滤效果，应考虑增加过滤面积降低过滤速度，尽可能增大滤气罐截面积。
（3）真空罐
真空罐为一密封容器，其作用关键用于稳定真空系统压力，缓冲系统压力波动对造型浇铸工作影响，真空罐容积过小，稳压效果差；反之，系统从开启到可进行造型时间过长，动力和材料消耗大，占地面积也大。通常选择在半分钟内真空度小于0.05MPa，从避免砂型塌箱现象考虑，应尽可能加大真空罐容积。
（4）滤砂和分配罐
滤砂和分配罐作用是将从砂箱内抽吸来细砂和粉尘进行初步过滤，微粒砂因自重而下降，落到罐体底部，定时打开排尘阀，能够清除沉落下来细纱和粉尘。在罐体上设置多个进气管，可依据实际需要，用软管和砂箱连接。在各进气管和吸气管上全部装有截止阀，能够开闭气路。罐体上装有真空表，用以观察和控制真空度大小。
2．造型系统
造型系统包含振实台、塑料薄膜烘烤器、模板和砂箱等。
（1）振实台
型砂充填密度对铸件有很大影响，为了提升型砂抗压强度和硬度，必需提升充填密度，为此需要在填砂时给予振动。另外振动还有利于因自然堆积角影响，在填砂时不易达成部分局部位置充填，当薄膜局部搭桥或皱褶垂直于填砂方向时，也会影响砂子在其下方填满，在减压成型后，此褶合双层薄膜便会向其未填实方向拉开，使铸型表面形成开口状态。紧实度不够时还会造成铸件因胀砂而增大壁厚危险，也会增大分型面披缝。所以填砂时进行必需振动，使流动性原来大干砂取得足够紧实度是很关键，而影响紧实度关键参数是激振力大小和方向，在零件横向凸凹部位和垂直于填砂方向薄膜局部搭桥或皱褶处，仅靠垂直方向单向激振力往往不能满足局部充填和紧实度要求，最理想是对型砂施加三维振动使其呈无规则三维流动，实现最好充填和紧实效果，提升充填和紧实效率。
对于形状简单无横向凹凸部位铸件，可采取一般振实台；但当铸件比较复杂，有水平孔或横向凹凸改变时，最好采取三维振实台，它能够满足多种铸件不一样振动形式和激振力造型要求，有效地避免砂子填充不良和提升充填紧实效率。
（2）塑料薄膜烘烤器
为了使塑料薄膜均匀地贴附在模型上，必需将塑料薄膜加热，可供采取加热方法很多，关键有电加热，气加热，水加热等。在日本有采取气加热，但因为电热器简单易行，使用方便，故在中国得到广泛采取。采取远红外线辐射板电热设备，整个加热器是一个矩形罩子，在罩子下边装有若干块远红外线辐射板，也能够采取远红外辐射石英玻璃管加热，被加热薄膜，置于此辐射板组下边150～300mm处，因为加热器四角及周围热量损失较大，但中心部分热量较集中，这么烘烤会使薄膜受热不匀，为了使加热器各处烘烤温度较均匀，通常将远红外线辐射板分成几组，利用调整各组远红外线辐射板所供电压大小，来使整个加热器各处发出热量达成均匀，塑料薄膜加热到60～80℃。加热所需时间，可依据薄膜种类和厚度经过试验确定，通常达成薄膜出现镜面开始下垂即可。
塑料薄膜烘烤器结构形式关键有悬挂升降式、移动式和和生产线配套薄膜自动输送式。
（3）模板
V法造型用模板包含模型和放置模型底板，在长度方向沿中心线两侧端部设有和砂箱配合定位销套，在模板下面设有抽气室。
模板结构采取木质装配式。在V法造型中，模型不和型砂接触（隔着一层薄膜）且不需要尤其加以震击、压实或高温加热，所以模型磨损和变形很小，使用寿命长，通常见经济、易于施工制作木模制造。但在木模结构上要对应考虑V法特殊要求：
①模型做成空心，使之形成抽气室，较大模型内部设置加强筋，以确保在抽气负压作用下，模型不致破裂或变形。
②模型尽可能避免尖锐棱角，以免覆膜吸不到位或吸破薄膜。
③模型拔模斜度能够很小，甚至能够不要拔模斜度，这是因为V法造型时薄膜和模型之间较光滑，摩擦力很小，所需拔模力较小。
④模型表面需要开设抽气孔，抽气孔通常为Ф1.5～2.5mm，开设部位随模型轮廓形状而异，但必需尤其注意开在模型凸凹、折边、拐角等不易覆好薄膜之处。对于线条曲折、轮廓复杂模型，抽气孔间距应小些；对于外形简单、线条平直模型抽气孔间距应留大些。对于无凹陷部位顶面和立面，可无须钻抽气孔。
⑤木模表面不宜涂刷干漆片溶液，也不宜涂刷耐温低于60～70℃其它油漆，不然将烘热塑料薄膜覆上后会出现粘模现象，影响拔模。通常可在木模表面涂刷银粉来保护模型面。
（4）砂箱
V法造型砂箱除四壁要密封外，砂箱内部必需装设抽气、过滤装置。
V法砂箱按抽气方法可分为侧面抽气、管式抽气、金属软管抽气式三种基础型式和复合抽气式砂箱。
①侧面抽气砂箱。它四壁是用钢板焊成密封夹层，夹层之间形成连通抽气室。在砂箱端部外壁上，焊有一根管接头，可利用橡胶软管将此管接头和真空系统接通。在砂箱内侧四壁面有抽气孔，并在该处装有多孔滤气板，为了预防细砂吸入真空泵中，在多孔滤气板之间夹装有两层110目标金属丝网，但这种滤网常常轻易被凝集油砂芯挥发物及粉尘所堵塞，砂内气体不易排出，造成达不到必需真空度。
侧面抽气砂箱顶面无横挡，所以造型时对浇冒系统设置，和浇注后铸件落砂全部较方便。但因为这种砂箱抽气孔是设在四个内壁面上，所以在靠近内壁面处真空度较大，愈向砂箱中心处，则因砂粒间阻力作用，真空度将愈小，所以侧面抽气砂箱通常只能用于面积不超出1m2小型砂箱，若砂箱过大，往往会使砂型中心处真空度过小，以致强度不够而塌型。
②管式抽气砂箱。这种砂箱端壁是用钢板焊成密封夹层，夹层中中空部分形成抽气室，而侧壁是实体，抽气孔设在焊于两端壁数根抽气管上，并于抽气室连通。孔间距通常为25mm左右，孔径Ф4～5mm，也可钻成交错密排大孔；在钢管外面包裹两层110目标金属网，以预防细砂及粉尘被吸入抽气室。
因为这种砂箱利用每根钢管上抽气孔抽气，可使砂型各处得到较为均匀真空度。钢管上抽气孔径及根数和间距分布，可依据砂箱大小及铸型特征来定，通常钢管间距为200～300mm左右。因为焊有数根钢管，砂箱刚度及强度全部很好，适适用于面积超出1m2大、中型砂箱，但因为箱体内焊有数根抽气管，给任意设置浇冒口和取出铸件带来不便，从而影响了砂箱通用性。另外，外裹细目金属丝网，在使用中也较易损坏或堵塞。
③金属软管抽气砂箱。在采取V法铸造实践中，针对上述两种砂箱存在问题，中国发明了另一个抽气砂箱——金属软管（蛇皮管）抽气砂箱。这种砂箱结构很简单，是由单层壁组成，可制作尺寸较大砂箱，为避免塌箱、铸型沉降和变形，设置较密钢板箱带，在和模型相邻侧和模型表面留有30～50mm间隙。为便于金属软管安装固定，在对应位置切割出经过式安装固定孔。金属软管两端和固定在箱壁上真空接头相连，当抽气时，经过软管各活动节间缝隙来抽吸砂粒间空气，同时又能阻止细砂及粉尘被吸入，软管挂在砂箱内壁和固定在箱带安装固定孔内，软管位置距型腔表面距离应≥50mm，不然靠型腔表面太近金属凝固潜热易损坏软管。这种软管因间隙较大，易吸入砂粒和粉尘，所以，真空管路系统必需配置滤砂和水浴装置，以预防砂粒、粉尘进入真空泵。
砂箱结构采取钢板焊接，箱筋可用来固定金属软管，软管通常多选择直径为25mm及32mm两种，但因为软管质量问题很轻易造成软管破损。
金属软管抽气式砂箱结构简单、制造方便，抽气管部署灵活，比较适合于较大型砂箱，关键应用于V法地面造型和简易V法造型生产线砂箱，对于自动化V法造型生产线砂箱制作要求很高，且多为复合抽气式砂箱，最常见是侧面抽气+管式抽气复合式砂箱，砂箱四壁是用钢板焊成密封夹层，夹层之间形成连通抽气室，砂箱内侧设置敷设金属滤网抽气板，砂箱顶面设置包覆金属滤网抽气管，若砂箱尺寸较大需要设置箱带，那么抽气管和箱带相间部署。
3．砂处理系统
V法造型用型砂在反复使用过程中，要突出处理以下问题：
（1）控制粉尘及杂物。伴随使用次数增多，旧砂中微粉量不停增加，如不立即清除，会影响铸型硬度或使铸件表面产生脉纹状夹砂缺点；旧砂中夹杂细碎薄膜残料愈积愈多，如不立即清除，会使砂填充性变坏，即使振动也不能使干砂充足紧实。
（2）控制温度。回用砂砂温应低于50℃，不然会使薄膜变软，难以保持铸型形状。
（3）改善工作环境。在造型加砂过程中，因为干砂扬尘易造成粉尘飞扬，造成工作环境粉尘污染，危害工人身体健康，应经过型砂除尘和实现自动加砂加以处理。
所以，V法造型砂处理系统关键是功效是型砂除尘、储存和冷却，并实现自动给砂。其关键是型砂冷却，通常采取沸腾冷却床对型砂进行冷却降温，自动给砂可采取雨淋式加砂、栅格式加砂、振动给料机和皮带给料机加砂。
三、V 法造型在国外发展和应用
V法造型工艺是由日本长野县工业试验所和秋田株式会社20世纪60年代末70年代初发明并研制成功一个特种铸造方法，70年代初V 法造型工艺传入欧洲，美国、俄罗斯、德国、法国等国家，自V法造型工艺投入使用以来世界上有十多个国家和地域约300条生产线在使用，生产设备逐步向大型化和超大型化方向发展，铸件材质有铸钢、铸铁和有色金属，铸件壁厚通常从3～340 mm。应用该工艺最多是日本。
1977年，新东工业株式会社和前田铁工所联合开发砂箱尺寸为2300mm×1500mm×320／320mm转台4工位铁锅片V法生产线生产率为10箱／h；现在在日约有200余条生产装置在使用。日本新东企业已向世界各国前后出售近200台套V法造型生产线设备，砂箱尺寸可达7000mm×4000mm×1100／800mm，生产率达15～17箱／h。
前苏联从1975年开始研制V法造型装置，最初制造几套BH～I>-I000型V法造型装置并成功应用于生产，在此基础上又开发了BH～I>-1600型、型、／1600型和1200／100-4型单工位、穿梭式和4工位V法造型装置，生产率4～15箱／h，在维克萨破碎设备厂、奥尔斯克建筑机械厂、安集延机械制造厂和重型机电制造厂等全部安装有V法造型生产线。
美国和德国各有几十家工厂采取V法造型生产工艺，德国PASSAVNT水处理厂也安装有V法造型生产线，生产阀类铸件等全部取得了很好效果。
因为V法造型工艺铁液流动性比很好,很适合铸造薄壁件，加之表面光洁度好，很适合铸铁浴盆生产。1974年8月建成广岛长州浴盆厂V法生产线，替换了原来湿型造型工艺。80年代北京化工设备厂也从新东工业株式会社进口成套高自动化浴盆铸造生产线。
1977年新东工业株式会社和前田铁工所开发大型铸铁锅炉片V法生产线。砂箱内尺寸为2300mm×1500mm×320/320mm，采取四工位转台式造型机，生产率为10型/h。生产线建成后一直在运转，迄今已20余年，工作状态良好。铸件形状即使简单，不过带有砂芯，工艺上比较复杂，是V法生产复杂件一个经典。
叉车等设备需要大量平衡配重块，用V法铸造配重块表面光洁，节省清砂和喷漆时间，而且重量偏差很小，即使它厚达350mm，重可达1600kg，但也适合于V法造型，迄今已经有10多条线在运转。合肥叉车厂也用这种方法生产配重块并出口日本。
1978年10月新东工业株式会社开发当初属超大型V法造型设备用来铸造钢琴弦排，砂箱内尺寸为3000mm×1650mm，而且各道工序自动完成，是第一条全自动V法生产线。同年也对前述浴盆生产线进行改造，实现了全自动化。

1980年2月,新东工业株式会社开发了小型化低成本V法VJP通用造型线，其设备高度、操作方法均适适用于老车间改造，砂箱尺寸固定为1300mm×1300mm×310/310mm，价格相对较低，至1991年在日本就交付了17台这种造型设备。
用V法铸造铝合金工艺美术型门框、栏杆也得到了发展。这在V法开发早期就研制过，1991年已交付11条这种生产线，最大砂箱尺寸为：4900mm×2200mm×200/300mm。当然因为铝合金浇注温度较低，塑料薄膜燃烧后残余物和砂子粘在一起，会影响填充干砂密度，影响铸件质量，仍是一个待研究处理问题。
V法也可用于铸钢件。铸钢件冒口较多，可充足发挥通气孔作用，很好地维持型腔和大气之间压差，对铸件成型有利。现在已经有用于铁路上拨叉和大型球阀生产。其砂箱尺寸分别为6700mm×780mm×300/300mm，mm×mm×1100/500mm。山海关桥梁厂也在用V法生产铁路拨叉。
发展大型、超大型V法造型设备是一个趋势。采取V法造型处理特大型铸件造型比用其它诸如振动、压实等方法要轻易得多。特大型铸件即使能够用抛砂机、树脂砂等措施来造型，但尺寸精度难和V法相比。新东工业株式会社1985年3月开发了砂箱尺寸为3800mm×1400mm×600/400mm管件V法造型线；1990年3月建成新型浴盆生产线，砂箱尺寸为2200mm×1300mm×725/355mm，生产率15型/h，铸件重量6000kg；1989年6月开发了砂箱尺寸为7000mm×4000mm×1000/800、机重达65tV法造型机，用来生产铸铝船艇壳体。V法造型不仅能够生产大型、形状相对简单铸件，同时也能生产带有砂芯、形状比较复杂铸件。日本已在对机床铸件、汽车铸件V法造型工艺进行研究。看来伴随大家对铸件尺寸精度要求提升和环境保护意识增加，V法造型工艺应用范围会继续扩大。
德国HWS企业是新东集团国际组员，从1976年至今已生产46条V法造型线，部分V法造型线情况见表1。
表1 德国HWS企业生产部分V法造型线
序号
造型线型式
型号
砂箱尺寸（mm）
生产率
生产日期
铸件
种类
铸件材质
购置国家和企业
1
8工位转盘式
VKF 7
×1250×750/200
48型/小时
1981
浴缸
铸铁
Ideal Standard Sanifrance - F-08502 Revin
2

VDT11a
××500/900
××900/900
2400×2400×500/900
2400×2400×900/900
3 型/小时
1998
破碎机零件
铸钢
Sandvik SRP AB Svedala / Schweden（瑞典）
3

VDK6
1450×1450×300/750
1450×1450×750/300
5型/小时

破碎机零件
铸钢
Sandvik SRP AB Svedala / Schweden（瑞典）
4
8工位转盘式
VFK7
×1250×750/200
45型/小时

浴缸
铸铁
Kirovsky ZavodKirov/Russland（俄罗斯）
5
8工位转盘式
VFK7
×1250×750/200
45型/小时
/

浴缸
铸铁
Zavod Universal Novokuznezk/Russland（俄罗斯）
6
4工位转盘式
VDK10
3000×1800×500/500
20型/小时

火车摇枕、侧架
铸钢
Promtractor-Promlit Cheboksary/Russland（俄罗斯）
7

VTA10
3000×1800×500/500
20型/小时

火车摇枕、侧架
铸钢
Promtractor-Promlit Cheboksary/Russland（俄罗斯）
8
4工位转盘式
VTA10
3000×1800×500/500
20型/小时

火车摇枕、侧架
铸钢
Sumskoy Zentrolit
Sumy / Ukraine（乌克兰）
9

VTA 12
3000×1800×500/500
3500×2500×500/750/
900/1250
3-5型/班
/

零活
铸钢/球墨铸铁
Sumskoy Zentrolit
Sumy / Ukraine（乌克兰）
10
上箱和下箱2个模型循环
VDK10
3000×1900×450/550
20型/小时

火车摇枕、侧架
铸钢
中国天瑞集团

近两年来俄罗斯、乌克兰和中国3个铸造厂用HWS V法造型线生产铁路货车大型构件成为发展趋势。侧架和横梁每型各分别两件、联接箱4件，能够同时生产。每条造型线每十二个月能够生产10～12万吨铸件。铁路系统每十二个月大约35万吨铸件。
四、V 法造型在中国发展和应用
据不完全统计，现在中国应用V法造型工艺约3O余家，V法造型工艺显现出独特优势，V法造型工艺在铸件生产中应用前景宽广，在以后较长时间内，V法应用范围仍有所扩大，采取V法造型线企业有所增加。
1985年北京化工设备厂采取进口砂箱尺寸为2200mm×1300mm×600／280mm，生产率15箱／hV法造型设备生产浴盆。
80年代中期沈阳铸造厂及沈阳重机厂全部分别从日本新东和英国进口生产率为3～12箱／hV法造型线，生产耐磨件和烧结炉条铸件。
上海铁锅厂进口日本新东企业V法造型生产线生产浴缸。
安徽蚌埠锅厂采取国产V法造型线生产浴缸，砂箱尺寸为1300mm×1300mm。
1986年山海关桥梁厂从日本新东企业进口砂箱尺寸为7100mm×800mm×310／310mmV法造型生产线生产铁道道岔，年产万吨道岔铸件。
1992年安徽安东铸造进口日本新东企业V法造型线生产叉车平衡重。
1997年广西某铸造企业采取国产砂箱尺寸为1200mm×1000mm×250／250mmV法造型线生产球磨机耐磨铸件。
厦门某铸造厂采取国产砂箱尺寸1650mm×1500mm×500／500mmmV法工艺生产叉车平衡重。
1999年山西华翔集团企业引进日本新东企业V法造型线生产出口平衡重铸件，年产量达3万吨。
山东沧州机床制造采取V法工艺，生产出2700mm×1024mm3种型号挖掘机配重铸件。
山东鲁星搪瓷厂采取国产V法造型生产线，砂箱尺寸mm×1700mm。
北京叉车总厂采取V法造型线生产叉车平衡重；常州林业机厂、北京菲美特机械厂、潞安矿务局王庄煤矿、山东凯山工程机械厂等等全部在采取V法造线生产装置生产多种铸件，取得了很好经济和社会效益。
安徽协力股份合肥铸锻厂拥有三条国际优异水平V法铸造生产线，可年产铸件30000吨，关键生产叉车平衡重，曾获亚太经济博览会金奖、97年获第四届国际铸造工业展览会金奖，产品远销日本、韩国及欧洲市场
山西北绿树铸造采取V法技术生产叉车及工程机械配重铸件，含有尺寸精度高，表面光洁等特点，单重可达10吨。
山东泰山前田锅炉由泰山集团股份和日本国株式会社前田铁工所共同创建合资企业—山东泰山前田锅炉，是中国第一家生产燃油燃气铸铁锅炉厂家，采取V法生产铸铁锅炉铸铁锅片，铸件形状即使简单，不过带有砂芯，工艺上比较复杂，是V法生产复杂件一个经典。
其V法造型生产线是依据日本前田铁工所V法铸造（真空铸造）生产线及工艺设备设计、制造而成。该生产线包含四工位造型机、8个下芯合箱工位、3个浇注工位、一次缓冷工位、开箱落砂机、二次缓冷工位等设备，全部液压推进。该V法造型生产线工艺优异、装备精良、自动化程度高，可实现手动、联动等功效，在中国含有领先水平。生产出锅片、铸件含有尺寸精度高，表面光洁度好等特点。砂箱内尺寸：2300×1500×320/320mm生产率10整形/小时、可年产各类铸件6000吨。
天瑞集团投资筹建了一个现代化年产10万吨大型铸钢件专业生产厂，新上了现在中国优异V法造型工艺生产线，关键用于火车摇枕、侧架等铁路铸钢件铸造。，铁道部给企业下达了一万辆货车用转K2摇枕、侧架生产任务。
整条造型线由德国HWS企业总设计。上箱造型及下箱造型主机、主电控箱、液压站均由德国HWS企业提供，双星铸造机械企业负责造型线其它配套设备制作及整线安装调试工作，负责160 t／h砂处理设计、制作及安装调试工作。
整套设备由下箱造型圈、上箱造型圈、下芯线、浇注线、冷却线、落砂线、推送缓冲装置、转运车、砂箱转运装置、翻箱装置、清扫装置、安全护栏、真空连接装置、砂处理、辅助液压、电控、气动等部分组成，整套设备部署在长180m，宽48m双跨车间内。
关键技术参数：
Ø 砂箱尺寸：侧架 3000mm×1900mm×450／450mm
摇枕 3000mm×1900mm×350／550mm
Ø 生产率：20整型／h，2件／型
Ø 石英砂：SiO2含量最少98％
Ø 砂子中间粒度：AFS 100（HWS标准）
Ø 最大砂温：40℃
Ø 砂循环量：160 t／h
Ø 空气消耗：231 Nm3／h
Ø 真空泵水消耗：87.4 m3／h
Ø 真空泵水加入量：4.37 m3／h
整条造型线呈开式部署，上箱下箱分别在上箱造型圈、下箱造型圈内造型，下砂箱由转运车及两套电动葫芦输送装置从落砂工部转运过来（经过一个翻箱过程），下箱薄膜加热、覆膜、设置浇注系统、喷涂料、烘干、加砂、震实、覆背膜、抽真空等工作完成后，由下箱翻转输送装置将下箱和型板分离，型板由两台型板转运小车及转运辊道返回循环使用，下箱则由转运装置翻转后输送到下芯线；上箱造型和下箱造型过程类似，上砂箱由两套电动葫芦转运装置从落砂工部转运过来，造型完成由上箱输送装置输送到下芯线合箱，上箱输送装置含有抓紧、提升、翻转、输送多个功效，能够在将上箱抓起时翻转90°，由人工完成浇道系统设置。
下箱在下芯线被放置在托板上，托板是由转运车从落砂工部转运过来，她们一同依靠一套液压推送缓冲装置驱动作步进式运动，前进一次行程为2.6m，在各工位上由人工安置型芯，然后进行合箱工作，合箱后砂箱由转运车转运至浇注线；浇注线为两条，各24个工位，其动力均为液压推送缓冲装置。
上箱造型、下箱造型、下芯线、浇注线砂箱均携带有抽真空装置，在各辊道线下设置矩形钢管制作固定真空梁、移动真空梁各一条，移动真空梁下装有滚轮可在轨道上移动；砂箱静止时由固定真空梁经过型板或托板对砂箱抽真空，砂箱移动时，先是移动真空梁靠油缸拉力缩回，连接固定真空梁真空阀汽缸动作，自动和托板真空连接装置脱开，移动真空梁真空阀汽缸动作，自动和托板另一侧真空连接装置对接，确保砂箱真空状态连续眭。另外，在型板和托板上，均设置了单向阀，确保在脱开真空联接后，砂箱继续保持真空状态。
因整条线布局较长，即使有利于多种辅助作业，但对砂箱定位要求相对较高，包含在辊子带上运行时定位，和上下箱在合箱时要求快速对中以降低错箱和砂箱销孔、销套磨损。HWS设计一是从加工精度上充足确保，辊子带用两件30mm厚钢板中间加筋板焊接后加工而成，确保充足刚性和强度，各安装部位(包含长度方向)均为精加工表面，以确保整线安装精度；二是各辊道线两端、各转运车上均设置了双向夹紧定位装置。夹紧机构确保砂箱在靠油缸推力抵达位置深入定位，同时预防砂箱产生无须要前后晃动。
潍坊凯力石油化工机械企业，自从开始采取V法造型生产油田抽油机变速箱体、抽油机曲柄等铸件，不管从形状复杂程度到铸件尺寸和重量，对于实施真空密封造型工艺含有一定工艺难度，经过在覆膜工艺、制芯工艺、三维振实台研制和应用试验研究和创新，取得了良好效果。又投资新上V法生产线一条，生产能力达成了8000T/年。已成功生产了多种型号抽油机变速箱体和抽油机曲柄等铸件，累计产量达成近2万吨。
在几年来生产实践中，经过反复探索和试验，总结出了一套V法造型工艺生产抽油机变速箱体铸件成功经验，和原来粘土砂干型铸造工艺相比，生产铸件毛坯尺寸精度高，表面质量好，可使铸件清理工作量降低60%以上，并缩短铸件生产周期，铸件总生产成本显著低于粘土砂干型铸造工艺，深受用户好评，产品供不应求，取得了良好经济效益和社会效益。
五、结束语
实践证实，V法造型工艺很多独特优点和优势是其它铸造工艺所无法比拟，是值得推广绿色铸造工艺。它不仅在大型简单中小批量铸件生产中应用，而且能够经过采取一定工艺方法和机械化设备用于中小型复杂大批量铸件生产中，和树脂砂和消失模铸造工艺相比在铸件形状许可情况下，应优先考虑采取V法造型工艺。对于复杂内腔铸件，可采取V法+树脂砂、V法+消失模复合铸造工艺，使其应用范围深入拓展，不仅能够生产大型、形状相对简单铸件，同时也能生产带有砂芯、形状比较复杂铸件。可推广应用于机床铸件、汽车铸件生产中。伴随对铸件尺寸精度要求提升和环境保护意识增加，V法造型工艺应用范围会继续扩大。