Формовочный автомат карусельного типа

 

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к конструкциям автоматических формовочных машин для изготовления разовых песчаных форм. Целью изобретения является расширение технологических возможностей, повьш1ение качества полуформ и надежности автомата. Формовочный автомат содержит три верти кальные колонны 3, расположенные на основании 2 и связанные в верхней части траверсой 1, карусель 4 с кронштейнами 5 носителяко{ модапьных 5S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 22 С 15/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4153339/23-02 (22) 27. 11. 86 (46) 07. 06. 88. Бюл. ¹ 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства и МВТУ им.Н.З.Баумана (72) E.М,Зеликсон, С.В.Новиков, В.И.Вербицкий, В.R.Краковский, Ю.А.Гришенков и Н.И.Пантелеева (53) 62 1.744.4 (088.8) (56) Патент Японии № 50-38371, кл. 11 А 232, 1975.

Патент ФРГ № 1198015, кл. 31 BÂ 11/04, 1966. (54) ФОРМОВОЧНЬЙ АВТОМАТ КАРУСЕЛЬНОГО

ТИПА (57) Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к конструкциям ав-.оматических формовочных машин для изготовления разовых песчаных форм. Целью изобретения является расширение технологических возможностей, повышение качества полуформ и надежности автомата. Формовочный автомат содержит три верти" кальные колонны 3, расположенные на основании 2 и связанные в верхней части траверсой 1, карусель 4 с кронштейнами 5 — носителями модельных

МУ

14 плит 8, установленную на одной из колонн, и стационарно расположенные в технологической последовательности на 4-х позициях рабочие механизмы. установленный на позиции окончатель" ного упло »ения смеси прессовый механизм 15 снабжен опорным хвостовикои, закрепленным на прессовом горшие, и балкой с приводом 21 ее горизонтального перемещения для взаимодействия с опорны« хвогтовиком. Меха0076 3 с ам фиксации карусели установлен на позиции смены модельных плит и выполне» в вкде подъемного стола име имеющего ролики-фиксаторы 53, установленные по п=риферии сто«а., Виброуцарный мех-(низ « 26,. используемый г«ьи прзссовании, с»эбже» системой воздухораспределения с цилиндрическим золотником вращательного действия. в.л.ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к конструкциям автоматических формовочных машин (формовочных автоматов) для изготовления разовых песчаных форм, Цель изобретения — расширение технологических возможностей, повь(«пе»ие качества поз«у,зорм и надежно"ти автомя:та.

На Фиг 1 изображе» формовс:чный .«» томат, вил све; х,, На фиг.2 - карусел:., меха»измы и кснстру..:(г(«» уст»нов.(ев («е на поэ«г(в«ях Окончате (ьно-. г О уг«л зт; енин скеси; смели ос»эстк««, ОбщИИ k«V.-, На фИГ.3 — р="Зг>ЕЭ rk-A »» фиг.1; На фиг,4 - разрез V-Б »а ф".г. 3., на фиr.5 — сечение В-В на фиг,4; нэ фиг.6 — с чение Г-Г ка фиг,4. »з фиг,/разрез Д-Д ва фиг,«.

Форм зо «ный автомат сс:, ержит "раВЕр .у 1 К се»ОГЛ»:;e 2, О ...::,,,ЛНЕ н»»ГЕ меягцу соб=й трен,я верт«« .«ьнгзми ксло»нам««3, ьа централь»ой колонне 3 смовтиров: на карусель 4 (.k:.îâîðîò»ü«««

2.

1ол) с. кронштейнами 5, »з внутрен»»:: паверхнс с« ях ко-о. ых установле«ы нэ. ладные планки 6, На з(тьвзях 7, прикрепленных к кронштейнам 5,,;.вобод« установлены четыре мода «ь««ые и, (ты 8, Приводом к.грусели 4 лги периодическом " повороте на 90" служит гидро(Г«л1-,«(p

9 с знхватом 10, r: Ос(;.едний взаимодействуе: с «штырям.. i1, Вокруг карусе.чи 4 стационар «о установлены рабочие механизмы, обьеди 35 ненные в четыре поэицг«и, расположенные в технологической последователь-" нОсти Нз пози«(ки 1 ус гэ »саланы мехз-

2 низмы 12 для сборки модельной плиты

8 с опокой 13„заполнения опоки смесью и предваритель»ого уплотнения смеси.

На поз.(«зз«и ТТ установлены устройства для оксз((чательного уплотнения с -«есг«: ггрессовая головка 14, прессов«,(й . (..а»изм с пр «-гсовым цилиндром ! 1„(«оо((»(ем 16. хвс.стовиком 17 и о.-.о",«k» балкой iS, расположе»ной под дн..м прессового цггз(индра 15 »а плите

1Ч уста»ов.-.ен»ой »а о(ьовгнии 2.

r плите 19 виг(волне» направляющий паз

»о к -ropo« "..=.лка 18 ложет горизо«та.;ьно перемещаться под действием :рввода-г левмоцилнндра 1 при подняв р поршн !6 с «м

17, Нац, ресссвым механизмом установJ ен гиброудар»ый механизм для ударно-«зибр,гционного »агружения,".меси

:(,-:и прессовании, Рибро-;дарный механизм содержит рабочий стол 22, со. диванный с .чиндр.;«23 с псмощью верхних 24 и нижних 2 - упругих эзгементов, цилиндр це» грирует "я э г«а«грав (.гющем линдр 26, вэаим»ый г.".. ворог цилиндров H 26 от»осительно Оси предо«>ащ.., rr г(штыре «27 ° Оъ Говоротл .- ..з(и елс»о leak и «(яра 23 стол 22 уц-..р(и:; »зт ш «;««и 2". В г глиндре 23 ц », р .. уется; г .индрическии удар чик . 9, О «;-(..ЧИйсн В ИСХ:Дв "«ПОЛО;ЗЕНИИ На

"3, прокладки 31-33 rëóÿàò для

-«тиза ..ии удавов, Для подачи ..жа= ьо p>"êà из маги".pÿJ«ë и удале:«« - отработан««ог.> воздуха при выхло."в,". .ат канал 34-36 и пили««др чесштоковую полость прессового цилиндра 15, Прессовый поршень 16 идет вверх и, воздействуя на дно 30, поднимает виброударньгй механизм. При ходе вверх рабочий стол 22 снимает со штырей 7 модельную плиту 8 с опокой

13 и смесью. При дальнейшем ходе поршня 16 начинается прессование смеси многоплунжерной головкой 14. Конструкция прессового механизма позволяет реализовать прессование под низким или высоким давлением. Прессование под низким давлением осуществляетс{» усилием пневматического прессового цилиндра 15. Многоплунжерная головка 14 работает в пассивном режиме, когда объем рабочей жидкости в головке заперт, а плунжеры устанавливаются при прессовании на разной высоте в силу разного сопротивления различных участков формы деформированию.

Дття созда»»т»я высокого давления усилия пттет{{.{атического цилиндра 15 недостаточнo, поэтому испогтьзуется гидр:эвлич ская .»{»огоплунжерная голов;а 14 в акт{»в".ом режиме. >1ля этого с«а {,т {а произвол;»тся полньп{ ход порш«я 16 г:верх т{{>т» сьободчом слив рабочей жт»т»т»остт» из многоплутгжер«ой го:товки 1,:<вост овин 17 утапливается в дно прессог>ого»в»лт»т»дра 15 и дает возмож«ость переместить olt{ рную балку 18 впр.-»во од действием пневмоцитт»{«;тра ? 1 { фиг. 3 т . При этом сферически опор«.тя поверхность балки 18 уста»»атт;и»ттастсл»тод х»{ остов»»ком 1 7 ° Затет» ра очая жидкость под давлением попаетсл в многоплунжер«ую головку 14 и »1, { óþê{ ры людвига{ >тся, уплотняя смесь. Усилие прессования ттередается через рабочии стол 22, цитт)»т»др 23 и дно ЗГ{ на шток 17, которь»т» оп> скается и взаимодействует сферическим нижним тоo»tu« со сферической опорной поверхностью балки 18. Далее усилие прессова{и»я ттередае-,ся на плиту 19 и основание 2.

Во время прессования как под низким так и под высоким давлением возУ можно ударно-вибрационное нагружение смеси с помощью виброударного механиз;{а, которьп» может работать в трех режт»к{ах, существенно отличающихся по

1 {0076 кий золотник 37, состоящий из корп са 38 с крышкой 39, собственно золот" ника 40, фи .сатора 41 и регулируемого гидродвигателя 42, Корпус ЗЯ неподвижно закреплен в пазу »тт»ттиндра 26

На позиции III установлен механизм для отделения полуформы от модельной плиты: кантователь 43 и ттодъе{тнь»т» стол 44..

На позиции IV установлены устройства для смены модельных штттт, подготовки очередной плиты к формовке и фиксации карусели, включающие двухходовой подъемный стол 45 с прикреп- 15 ленными к нему штоком-поршнем 46, направляющими 47 и кронштейнами 48, поршень-цилиндр 49 и основной тв»лт{ттдр

50. На кронштейнах 48 закреплены ролики 51, на которые установлена вы- 20 катная тележка 52, и по периферии стола ролики-фиксаторы 53, взаимодействующие при подъеме стола с планками 6. Пневморычажный привод 54 тележки 52 установлен на несущей конструк- 25 ции 55, под которой расположен стол смены модельных плит 56. Для подвода сжатого воздуха в поршень-цт»линдр 49 и основной цилиндр 50 вь{ттоттнень{ каналы57и 58, >0

Формовочттт,п автомат работа» т с:те— дующим образом.

Ыа гтозт»т»г»ю I подается ttустая oto ка. Подъем»ты»» механизм 12 при ход вверх снимает со штырей 7 модслт>т{ую

3!J плиту 8 и спаривае> се с опокой. По».— ле засыпки формовочной смеси производт»т<-я ее перераспределение и предварительное уплотнение с помощью встряхиваюшего механизма. После г-{клю {ения встряхивания под. ет»»{ьтт» механизм опускает модельную ттлт»чу 8 с опокой и смесью на штыри 7. Модслт.— ная плита с спокой и смесью перемещаются на пози»в»ю II окончательного уплотнения смеси. При опускании 11(>äüемкого стола 45 в нижнее положение происходит расфиксапия карусели

Срабатывает гидроцилиндр 9 и с помощью захвата 10, зажимающего один из четырех штырей 11, поворачивает карусель на 90 . Для фиксации карусели в»товотт положении по каналу 58 подается сжатый» воздух из магистрали и поршень-иилиндр 49 поднимает стол

45 с кронштейнами 48 и роликами-фиксаторам»: 53 вверх. Р>заимодействуя планкамч 6, укрепленттьг»»» «а в{{утре«них поверхностях кронштейнов 5, два

4 ролика-фиксатора 53 надежно фикисируют карусель 4 от поворота.

На позиции II после фиксации карусели 4 подается сжатый воздух в

1- »00763

50 энергии и частоте ударов . Наиме и ьшая энергия и наибольшая частота ударов обеспечиваются при включении виброударного механизма по схеме обратного действия. Для этого цилиндрический золотник 40 должен бьггь застопорен в открытом положении с помощью фиксатора 41, и сжатый воздух через канал

34 непрерывно подается в нижнюю ка- 0 меру встряхивающего цилиндра 26.

Ударник 29 поднимается вверх до упора в короткий хвостовик стола 22 через прокладку 31. Затем сжатый воздух подается по каналам 35 в верхнюю камеру ф пиндра 26.

Давление сжатого воздуха, подаваемого в нижнюю камеру, ниже давления, подаваемого в верхнюю камеру, Поэтому при подаче воздуха по каналам 35 20 ударник 29 идет вниз, . сжимая воздух в нижней камере, При определенном ходе ударника 29 вниз открываются выхлопные каналы 36 и сжатый воздух из верхней камеры удаляется через ка- 25 налы в цилиндрах 26 и 15 в атмосферу.

Ударник 29 проходит еще некоторое расстояние вниз по инерции, а затем поц действием воздуха, сжато о в нижней камере цилиндра 23, совершает рабочи 130 ход вверх. В конце хсда вверх ударник

29 наносит удар по хвостовику стол".

22, кратковрсме11»» повышая давлен(»е прессования и создавзя вибрацию оснастки и смеси, способствующую .:.ре35 теканию и уплотнен are (Iocn(.»I!»eй. Сжатый воздух вновь подается по каналам

35 и цикл повторяе" ся .

ВО втором режиме виброударньп» механизм работает по схеме "..íoéí(»ão 40 действия, когда подгcT rüèòåër r»ûé и рабочий ходы ударника 29 ос ществля— ются при впуске сжатого воздуха соотьетстве. но r» верхнюю и н жнюю камЕры цилиндра ?3. При этом наполнение и опорожнение верхней камеры о уществляются аналогично описанному в »ервом режиме, а периодическсе наполнение и опорожнение нижней камеры гроисходит при вращении золотника 40.

Изменяя скорость вращения золотника

40 гидродвигателем 42, можно регулировать время впуска и выхлопа, энергию и частоту ударов. Третий режим характерен тем, что механизм работает по схеме прямого, действия, когда рабочий ход ударника 29 вверх осущест— вляется при подаче сжатого воздуха в нижнюю камеру цилиндра 23 через зол т(I(к 37, в верхнюю камеру воздух не подается, а движение ударника 29 вниз происходит за счет скорости отскока при ударе и действия силы тяжести. Здесь можно получить сильные, но более редкие удары.

Упругие элементы 25 улерживают стол 22 от отрыва от флаьч»а цилиндра

23 при подаче сжатого воздуха в верхнюю камеру и ударах ударника 29 по хвостовику стола 22. Упругие элементы

24 амортизируют удары стола по фланцу цилиндра 23. Кро е ого, стол 22, установленный на ц»»линдр . 23 посредством упругих элементов 24 и 25, образует колебательную систему, использование свойств которой позволяет бо лее эффективно передавать энергию ударов через модельную плиту уплотненной смеси.

После окончательного уплотнения смеси на позицию II виброударный механизм отключается, а многоплунжерная головка 14 подключается к сливной магистрали. Прессовый поршень 16 вновь поднимается вверх до упора, освобождая балку 1S которая пневмоцилиндг»ом 2! возвращается в исходное (левс.e) положение. Затем штоковая по.".Ость прессового цилиндра 15 соединяется с атмосферой, и поршень 16 опускает виброударный меха((изм с:о столом осíасткой H ".-1»лоти иной г олуформой.

Модельная пл»(те r! полуформа остаются на штырях 7, а поршень 16 и виброударный механизм Опускаются в исходное (нижнее) положение.

Вновь производится расфиксация карусели 4 п1-и опускании стола 45 и выведении ро.иков-фиксаторов 53 из взаимодействия с г(..(анками 6, а затем

;! эворот карусели на 90 и фиксация ее в новом положении. Модельная плита и полуформа в опоке попада т на позицию III где опока;1 модельная плита независимо зажимаются специальными зажи..:ами, устанс вленными на кантоват(»ле 43, который пр .r. водит новое рот опоки с. модельной плитой на 180 и в((водит их из зоны вращения карусели 4 с кронштейнами 5, В конце no:3o о.rë опока с формой устанавливается

:..нз;(адом на стол 44 пр.тяжки, зажиъ: опоки отключаются, стол 44 протяж.(((= опокой опускается, а модельная плита остается F: калтователе 43. Про »(". оди 1 отделе1(ие г(слjg )pMbl От мо,.l=.льнс и плиты. По."у(Г,зрма TpBHO!IoD u1400763 руется на учагток установки стержней и сборки, а модельная плита обратным ходом кантователя 43 устанавливается на штыри 7, укрепленны на кронштей5 нах 5 карусели 4.

При очередном повороте карусели 4 на 90 модельная плита передается на позицию IV, где выполняется ее обдув и опрыскивание. Затем модельная пли- 1ð та передается на позицию I, и выполняется очередной цикл формовки.

Одновременно на формовочном автомате изготавливают полуформы по четырем модельным плитам — двум комплектам верха и низа, последовательно установленным на карусели 4 и геремещаемым с позиции на позицию. Для смены модельной плиты, находящейся на позиции IV, подается сжатый воздух 20 в поршень-цилиндр 49, и шток-поршень

46 идет вверх, поднимая стол 45 и выкатную тележку 52. В конце хода вверх заменяемая модельная плита снимается тележкой 52 со шть1рей 7. 3атем пневморычажным приводом 54 выкатывают тележку 52 с модельной плитой из формовочного автомата на стол смены модельных плит 56, где на место заменяемой плиты устанавливается новая. Новую модельную плиту закатывают приводом 54 в формовочный автомат и устанавливают на штыри 7. Прои:зводится обдув и опрыскивание модельной

Э плиты а при очередном повороте кару35 сели 4 модельная плита поступает на позицию I для формовки.

Возможность регулирования параметров нагружения смеси при уплотнении и смены модельных плит в цикле работы 40 формовочного автомата позволяет эффективно использовать его в многономенкла,"урном производстве. Повышение качестга полуформ достигается тем, что для каждои лолуформы В зависимос 45 ти от ее конфигурации и свойст» смеси выбирается и реализуется наиболее рациональный режим уплотнения смеси.

При изготовлении самых простых полуформ необходимое их качество может и 50 быть достигнуто уплотнением чистым прессованием, с повышением сложности форм роль виброударного механизма в уплотнении должна увеличиваться, причем для полуформ с узкими и высокими промежу-.капп между моделями или меж55 ду моделью и опокой необходимо применять удары с максимальной энергией.

В предлагаем с и конструкпии на позиции окончательного уплотнения смеси предусмотрено значительное изменение давления прессования, энергии и частоты ударов выброударного механизма.

В виброударном механизме можно реализовать три принципиально различных режима работы, в двух из них возможно бесступенчатое регулирование энергии и частоты ударов изменением скорости вращения цилиндрического золотника, Установка рабочего стола посредством упругих элементов существенно повышает передачу энергии ударов смеси, Все это позволяет качественно уплотнять как простые, так и сложные формы и расширяет технологические возможности формовочного автомата.

Надежность формовочного автомата значительно повышается за счет упрощения конструкции виброударного и прессового механизмов, а также применением в относительно простом механизме фиксации карусели пары качения в наиболее нагруженном сопряжении °

Таким образом, предлагаемый четырехпозиционный формовочный автомат карусельного типа, снабженный опорной балкой с приводом ее горизонтального перемещения для взаимодействия балки хвостовиком прессового поршня, рабочим столом, соединенным цилиндром посредством упругих элементов, использовании в системе воздухораспределения цилиндрического золотника и выполнении механизма фиксации карусели в виде подъемного стола с роликами, позволяют получить новый положительный эффект, т.е, расширение технологических воэможностей, повьапение качества полуформ и надежности автомата.

Формула изобретения

1. Формовочный автомат карусельного типа для изготовления песчаньм полуформ в опоках, одержащий три вертикальные колонны, расположенные на основании и связанные в верхней части траверсой, карусель с кронштейнами-носителями модельных плит, установленную на одной из колонн и имеющую механизм фиксации, стационарно расположенные в технологической последовательности на четырех рабочих позициях: механизмы для сборки модельных и.- ит с апокой, заполнения

1,ООЪЗ о<-:оки смесью и предварительног<. уплотнения смеси, устройство для окончагельного уплотнения смеси, состо <щее из прессовой головки, прессов<»го

0 поршневого привода н виброударного механизма с системой воздухорасцределения ° механизм для отделения »<олуформы от модельной плиты и устройство для смены модельних плит, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, повышения качества полуформ и надежности автомата, он снабжен опорным хвостовиком> установленным вертикально под поршнем и закрепJlE :. » <<-l нем соосно, и баль<;<<, ц, < волом: горизонтального переме«<енн<н, у< та»»о<»»енной под опорок<»» хвостовиком, пои "том механиз",1 фиксации кару=< ..и представляет сог ой под »,ем;<ый стол, -тановленный на позиции сионы м эц< .,<»ь«ых плит и име;<»щий роликификсат<. р»я, закрепленные по периферии подъемного стола.

2, <1 ормозочньп» автомат по ц, 1, о т л и » а ю шийся тем, что система воздухораспрелеления ниброударного механизма снабжена цилиндрическим золотником вращательного действия с управляемыгл фи:",сатором.

140А76 иг 3

1400763

14007(3 (. оста 1те п1 Н, 1 О машо на

Техред Л.Олий:.ык

Еор с кгор (;,Черни

Редактор ".1. Бланар

«акл з 2700/13

Тира..ж / 40

Подписное

ВБИИПЧ Государств..нного коми;етa (.CCP лG делам изо..ретений и открь!тий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д„ 4/. (Hpоизя: пот, . но-полиграфическое предприятие„ .". У гороp, ул. Проектная> 4