Прессово-встряхивающая формовочная машина

 

ПРЕССОВО-ВСТРЯХИВАНЩАЯ МАШИНА для изготовления литейных форм, содержащая станину, прессовый поршневой привод, систему подвода сжатого воздуха, рабочий стол (% хвостовиком, выполненным в виде двух телескопически установленных частей, и ударник. выполненный в виде двух соосных массивных частей, расположенных одна над другой и взаимодействующих между собой через упругие элементы, о тличающаяся тем, что, с целью повьппения эффективности уплотнения и снижения шума, она снабжена поршнем, установленным в центре рабочего стола и имеющим канал для прохождения сжатого воздуха, пМевмопружиной , выполненной в виде цилиндра и подпружиненного поршня со штоком, размещенной в полости, вьтолненной в нижней части ударника, и закрепленной на нижнем торце верхней части ударника и соединенной с поршнем рабочего стола посредством трубы, W а со стороны верхнего торца цилиндра с: пневмопружины в ударнике выполнена кольцевая полость, сообщенная с системой подачи сжатого воздуха.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д(дц В 22 С 15/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3555584/22-02 (22) 15.02.83 (46) 07.08.84. Бюл.М 29 (72) В.И.Вербицкий, А.Н.Болдин, В.В.Халтурин, Ю.Н.Антюхов1 Б.С.Пешков, О.Н.Шмаков и И.С.Демихов (71) МЯТУ им. Н.Э.Баумана (53) 621.744.47(088.8) (56) 1. Аксенов П.Н.Оборудование литейных цехов, М., "Машиностроение", 1977. ,1. Авторское свидетельство СССР

-778911. кл. В 22 С 15/30. 1980. (54) (57) ПРЕССОВО-ВСТРЯХИВАЮЩАЯ МАШИНА для изготовления литейных форм, содержащая станину, прессовый поршневой привод, систему подвола сжатого воздуха, рабочий стол хвостовиком, выполненным в виде двух телескопически установленных частей, и ударник,,.SUÄÄ1106577 A выполненный в виде двух соосных массивных частей, расположенных одна над другой и взаимодействующих между собой через упругие элементы, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения и снижения шума, она снабжена поршнем, установленным в центре рабочего стола и имеющим канал для прохождения сжатого воздуха, пневмопружиной, выполненной в виде цилиндра и подпружиненного поршня со штоком, размещенной в полости, выполненной в нижней части ударника, и закрепленной на нижнем торце верхней части г а ударника и соединенной с поршнем Е рабочего стола посредством трубы, а со стороны верхнего торца цилиндра пневмопружины в ударнике выполнена ( кольцевая полость, сообщенная с системой подачи сжатого воздуха.

1 1106

Изобретение относится к литейному, производству, преимущественно к конструкциям прессово-встряхивающих формовочных машин для изготовления разовых песчаных форм.

Известны формовочные машины, снабженные встряхивающими механизмами с полной амортизацией ударов и содержащие. станину, прессовый поршневой привод, рабочий стол с вс гряхивающим поршнем и ударник, сопрягающийся с встряхивающим поршнем и центрирующийся в прессовом поршне (1

Однако эти машины имеют недостаток, заключающийся в малой продолжи" тельности контакта ударника и стола при ударах, и, следовательно, в малом времени воздействия сжимающих напряжений на уплотняемую смесь, что приводит к недостаточному уп20 лотнению отдельных участков сложных форм., Ударник в этих машинах выполняется монолитным, продолжительность удара определяется жесткостью упругой прокладки на поверхностях соударения, геометрическими размерами, материалом и массой соударяющихся тел.

Для увеличения продолжительности удара масса ударника должна быть максимально большой. В режиме встряхивания увеличение массы ударника приводит к увеличению энергии стола перед ударом и эффективности уплотнения, в режиме встряхивания с одновременным прессованием, наоборот, с увеличением массы ударника вьппе некото- 35 рого относительно низкого значения энергия ударов и эффективность уплотнения снижаются. Поэтому приходится принимать массу ударника на некоторо компромиссном для эффективной работы 4О в обоих режимах значении. Также компромиссными выбираются параметры пружины возврата ударника, хотя для обеспечения максимальной эффективности жесткость этой пружины в режиме 4> встряхивания должна быть значительно больше, чем в режиме встряхивания с одновременным прессованием.

Наиболее близкой по технической

7 сущности к предлагаемой формовочной машине является формовочная машина, содержащая станину, прессовый поршневой привод, систему подвода сжатого воздуха, рабочий стол с хвостовиком, выполненным в виде двух телескопи- 55 чески установленных частей и ударник в виде двух массивных соосных частей„ расположенных друг над другом и не577 l жестко соединенных (мелду собой через упругие элементы Р2 3.

Недостатком этой машины является то, что в ее механизме встряхивания массу ударника и жесткость пружины возврата ударника приходится принимать компромиссным для двух режимов работы встряхивающего механизма.

Целью изобретения является повышение эффективности уплотнения и снижения шума.

Указанная цель,;,остигается тем, что в встряхивающей формовочной машине для изготовления литейных форм, содержащей станину, прессовый поршневой привод, систему подвода сжатого воздуха, рабочий стол с хвостовиком, выполненным в виде двух телескопически установленных частей, ч ударник, выполненный в виде двух соосных массивных частей, расположенных одна над другой и взаимодействующих между собой через упругие элементы, она снабжена поршнем, установленным в центре рабочего стола и имеющим канал для прохождения сжатого воздуха, пневмопружиной, выполненной в виде цилиндра и подпружиненного поршня со штоком, размещенной в rtoлости, выполненной в нижней части ударника,и закрепленной на нижнем торце верхней части ударника и соеди-. ненной с поршнем рабочего стола посредством трубы, а со стороны верхнего торца цилиндра пневмопружины в ударнике выполнена кольцевая полость. сообщенная с системой периодической подачи сжатого воздуха.

На фиг.1 изображена формовочная машина с нижней частью ударника в исходном положении, разрез; на фиг.2 то же, с йоднятой вверх до упора нижней частью ударника; на фиг.З хвостовик цилиндра пневмопружины с встроенным обратным клапаном и дросселем, разрез.

Формовочная машина содержит рабочий стол 1, неподвижно соединенный с хвостовиком, выполненным из двух частей (внутренней втулки 2 и наружной втулки 3), и ударник, выполненный в виде двух соосных массовых частей: верхней 4 и нижней 5. В верхней части ударника 4 центрируется хвостовик

6 цилиндра пневмопружины 7, в котором расположен поршень 8, шток 9, винтовая пружина 10, и амортизаторы

1106577

11 и 12 Цилиндр пневмопружины 7 закрыт снизу крышкой 1.3. Шток 9 опирается на крьиику 14, закрывающую технологическое отверстие в дне прессового поршня 15. На верхней 5 части ударника 4 и цилиндре пневмопружины 7 центоируется ступенчатая нижняя часть ударника 5, опирающаяся в исходном положении на дно прессового поршня 15 через амортизирующую прокладку 16. В хвостовике 6 выполнен канал 17, соепиненный через обратный клапан 18 и дроссель 19 с камерой пневмопружины 20. На хвостовик навинчена труба 21, в которой центрируется поршень,22, имеющий канал 23. для подвода сжатого воздуха и неподвижно закрепленный на рабочем столе

1. На верхней цилиндрической части поршня 22 центрируется клапан

20 выхлопа 24, прижимаемый пружиной

25 к верхней части ударника 4. На уступе верхней части ударника 4 закреплены упругие прокладки 26 и 27 служа1 щие амортизатора при ударах. Меду 25 внутренней втулкой 2 и наружной втулкой 3 расположены кольца 28 и 29 из металлических и неметаллических материалов с высокими демпфирующими свойствами. Технологическое отверстие 30 в дне прессового цилиндра 30 закрыто крьппкой 31. Фланец 32 служит ограничителем хода прессового поршня 15.

Рабочий стол 1 снабжен фартуком 33, изолирующим встряхивающий механизм от окружающей среды. В рабочем столе

1 выполнены каналы 34,ь6,38.Канал 34 прелназначен для подачи сжатого воздуха из магистрали в камеру встряхивающего цилиндра 35, канал 36— 40 лля подачи сжатого воздуха из магистрали через регулятор давления 37 в камеру пневмопружины 20, канал 38— для подачи сжатого воздуха из магистрали через распределитель 39 в камеру 45

40, расположенную между уступом нижней части ударника 5 и верхним торцом цилиндра пневмопружины 7. На нижнем уступе верхней части ударника 4 установлена упругая прокладка 41. Рабочий 50 стол 1 соединен с внутренней втулкой

2 болтами 42 и футорками 43.

Формовочная машина может работать в двух режимах: встряхивания и встряхивания с одновременным прессованием.

В режиме встряхивания формовочная машина работает следующим образом.

При подаче сжатого воздуха по каналу 36 в камеру 20 и каналу 38 в камеру 40 нижняя часть ударника 5 поднимается вверх до упора через прокладку

41 в уступ верхней части ударника 4, верхняя часть ударника 4 вместе с нижней частью ударника 5 поднимается вверх до упора в нижний торец внутренней втулки. 2. При дальнейшем ходе вверх детали 1-5 поднимаются под действием давления сжатого воздуха в камере 20 и устанавливаются в рабочее положение. Требуемая стабильность этого положения обеспечивается с помощью компенсационно-амортизирующей пружины 10, воспринимающей усилие, равное разности подъемной силы пневмопружины и силы тяжести поднимаемых частей..Если эта разность превышает рабочее усилие пружины 10, то дополнительно включаются в работу более жесткие амортизаторы 12.

При подаче сжатого воздуха по каналу 34 в камеру 35 рабочий стол 1 с хвостовиком (втулками 2 и 3) идет вверх, а верхняя 4 и нижняя 5 части ударника вместе опускаются, сжимая воздух в замкнутом объеме камеры 20.

На пути впуска и расширения вместе с ударником движется прижимаемый к верхней части ударника пружиной

25 и сжатым воздухом в камере 35 клапан выхлопа 24. Затем клапан выхлопа 24 открывается и давление в камере 35 падает до атмосферного.

После прохождения некоторого расстояния в прежних направлениях по инерции происходит изменение направления движения рабочего стола 1 с втулками 2 и 3 и частей ударника 4 и 5, и в конце обратного хода части ударника 5 и 4 соударяются через прокладки 26 и 27 с движущимися навстречу деталями 2,1 и 3. Клапан выхлопа вновь прижимается к верхней части ударника 4 и изолирует от атмосферы камеру 35, в которую подается сжатый воздух по каналу 34, и цикл повторяется.

При соударении происходит быстрое нарастание контактной силы в прокладках 26 и 27 за счет реализации кинетической энергии внутренней втулки 2 со столом 1 и верхней части ударника 4, реализация кинетической энергии наружног. втулки 3 и нижней части ударника 5 происходит с некоторым запаздыванием, связанным с не мгновенным распространением волн сжатия в реальных телах. Повышенная инерционность массивного ударника, 11065

5 состоящего из двух частей 4 и 5, разделенных упругой прокладкой 41, приводит к значительному увеличению времени удара. и соответственно. вреМени воздействия на уплотняе%ую 5 смесь сжимающих напряжений высокого уровня.

Режим встряхивания с одновременным прессованием, как правило, используется для окончательного уплотнения Форм. При этом для эффективного ведения процесса уплотнения необходимо Нагружать при ударах смесь импульсами, амплитуда которых в 2-3 и более раз выше статических сжиМающих напряжений, создаваемых прессовым механизмом. Длительность импуль сов может быть значительно мейьше, чем на начальной стадии уплотнения в режиме встряхивания. 20

В соответствии с вьппеизложенным можно в этом режиме применять ударникИ значительно меньшей массы, чем в режиме встряхивания. Для этого отключается от магистрали камера 40 и нижняя часть ударника 5 опускается на амортизаторы 16. При прессования прессовый поршень 15 поднимает рабачий стол 1 с втулками 2 и 3 и модельно-опочную оснастку вверх до упора 30 через формовочную смесь в прессовую колодку (на чертежах не показаны).

77

При подаче сжатого воздуха по каналу 34 в камеру 35 движется только верхняя часть ударника 4, которая в конце хода вверх наносит удары по нижнему торцу внутренней втулки 2 через прокладки 26 н 27, а рабочий стол 1 прижат к прессовой колодке.

В этом режиме давление сжатого воздуха, подаваемого по каналу 36 в камеру 20 целесообразно понизить по сравнению с режимом встряхивания.

Понижение давления обеспечивается регулятором давления 37 и дросселем 19.

Увеличение продолжительности нагружения смеси при ударе в режиме встряхивания и улучшение энергетических

И частотных характеристик работы машины в режимах встряхивания и встряхивания с одновременным прессованием позволяет быстро и равномерно уплотнять различные формы, в том числе сложные для формовки.

Снижение уровня шума при работе формовочной машины достигается за счет снижения амплитуды и увеличения длительности ударных нагрузок, действую цих на детали и вызывающих их повьпненные вибрации в режиме встряхивания, а также за счет уменьшения времени работы встряхивающего механиз" ма при уплотнении форм до заданного качества.

1 106577

pvz. 7

1106577

Составитель F.. Резчиков

Редактор Л. Лосева Техред С.Мигунова Корректор Е.Сирохман

Заказ 5663/7 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4