SU1096033A1 - Автоматическа лини вакуумной формовки - Google Patents

Abstract

1. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ВА- . КУУМНОЙ ФОРМОВКИ дл  производства преимущественно крупногабаритных отливок со сложной конфигурацией рабочей порерхности, содержаща  устройства дл  формировани  герметизирующих элементов на рабочей поверхности модельной и опочной оснастке, последовательно установленные агрегаты дл  изготовлени  и выбивки форм, передвижное устройство д,л  заливки с возможностью перемещени  параллельно формам, вакуумпровод с механизмами переключени , систему пескоподачи с бункером и транспортные средства, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности работы, сокращени  производственных площадей и энергетических затрат на транспортировку , устройства дл  формировани  герметизирующих элементов установлены с возможностью перемещени  вдоль агрегатов дл  изготовлени  и выбивки форм, причем каждый формовочный агрегат снабжен стационарной опочной оснасткой, установленной с возможностью соединени  и разъема опок при перемещении их в горизонтальной плоскости , и индивидуальной пневматичес (Л кой системой пескоподачи в опоки с дозируюпщми питател ми. 2. Автоматическа  лини  по п.1, отличающа с  тем, что с целью расширени  технологических возможностей линии дл  производства отливок с горизонтальной формовкой, со о: опочна  оснастка установлена с возможностью поворота на 90 вокруг о оо горизонтальной оси при сборке полуформ .. 00

Description

10 Изобретение относитс  к лнтейному производству и может быть использовано дл  производства отливок разнообразной номенклатуры, различного развеса и типа сложности на предпри ти х промышленности строительных материалов, химического и сельскохоз йственного машиностроени  электротехнической и легкой промышле ности и др. в формах из сыпучих песков с вертикальной заливкой форм. Известны автоматические литейные линии дл  производства отливок, в ко торых технологические операции организованы по принципу непрерывного потока. Оборудование и рабочие места таких линий располагаютс  в пор дке последовательности операций и разделены в пространстве. Операции выполн ютс  одновременно на всех рабочих местах, при этом передача объектов обработки осуществл етс  соответству щими транспортными средствами, чаще всего горизонтально замкнутым литейным конвейером с непрерывным движениeмt13 . Недостатками такого принципа компоновки  вл ютс  потребность в зн чительных производственных площад х, большие энергетические затраты на транспортировку объектов, высокие показатели трудоемкости и стоимости проектировани , изготовлени , освоени  и эксплуатации сложных систем, состо щих из многих взаимосв занных агрегатов. Кроме того поломка (остановка ) одного из агрегатов, вход щих в состав поточной линии, приводит к остановке всей линии, поэтому надежность линии уменьшаетс  при увеличении числа последовательно соединенны аШрегатов. Производительность линий с поточным принципом лимитируетс  операцией имеющей.наиболее высокую трудоемкост и длительность. Анализ технологических схем плани ровки автоматических литейных линий . показывает, что наиболее высокую надежность имеют автоматические линии в основу которых положен модульный принцип. При такой планировке агрегаты , образующие автономный комплекс (модуль), соедин ютс  параллельно (дублируютс ), поэтому выход из стро одного из агрегатов не вли ет на раб ту параллельных комплексов. 3 Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  установка дл  вакуумной формовки, содержаща  устройства дн  формировани  герметизирующих элементов на рабочей поверхности модельной и опочной оснастке, последовательно установленные агрегаты дл  изготовлени  и выбивки форм, передвижное устройство дл  заливки с возможностью перемещени  параллельно формам, вакуумпровод с механизмами переключени , систему пескоподачи с бункером и транспортные средстваС2. Формирование герметизирующего элемента в известном оборудовании осуществл етс  на той же позиции, что и засыпка песка в опоку. Это затрудн ет облицовку герметизирующим элементом модельной оснастки со сложной конфигурацией рабочей поверхности, особенно при получении форм с глубокими полост ми или выступами. Система пескоподачи известного оборудовани  включает передвижной бункер, который заполн етс  песком на исходной позиции у элеватора и предназначен дл  обслуживани  р да формовочных агрегатов. Это приводит к увеличению энергетических затрат на транспортировку больших масс формовочного песка при производстве крупногабаритных отливок типа купальных ванн, боковых рам, тележек грузовых железнодорожных вагонов и др. и снижению производительности, так как дл  повторной загрузки бункер должен возвращатьс  на исходную позицию. К недостаткам известного оборудовани  следует отнести также узкую область его применени , ограниченную отливками простой конфигурации небольшого развеса, из-за отсутстви  устройств дл  спаривани  и сборки полуформ. Указанные недостатки оборудовани  привод т к снижению его надежности при производстве крупногабаритных отливок со сложной конфигурацией рабочей поверхности. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы, сокращение производственных площадей и энергетических затрат на транспсу)тировку объектов, а также расширение технологических возможностей лиНИИ дл  производства отливок с горизонтальной формовкой. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в автоматической линии вакуумной формовки, содержащей устройство дл  формировани  герметизирующих элементов на рабочей поверхно ти модельной и опочной оснастке, последовательно установленные агрегаты дл  изготовлени  и выбивки форм, передвижное устройство дл  заливки с возможностью перемещени  параллель но формам, вакуумпровод с механизмами переключени , систему пескоподачи с бункером и транспортные средства , устройства дл  формировани  герметизирующих элементов установлены с возможностью перемещени  вдоль агрегатов дл  изготовлени  и выбивки форм, причем каждый формовочный агрегат снабжен стационарной опочкой оснасткой, установленной с возможнос тью соединени  и разъема опок при перемещении их в горизонтальной плос кости, и индивидуальной пневматической системой пёскоподачй в опоки с дозирующими питател ми. Опочка  оснастка установлена с во . можностью поворота на 90 вокруг горизонтальной оси при сборке полуформ . Работа каждого комплекса осуществ л етс  автономно, что позвол ет осу ..ществить поэтапное проектирование, изготовление и освоение линии. Количество автономных комплексовопредел етс  необходимой производительностью , На фиг.1 представлена предлагаема  автоматическа  лини , вид в плане- , на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вариант линии, вид в плане; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.З; на фиг.З - разрез В-В на фиг.З; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.З. Автоматическа  лини  содержит вакуумную систему, включающую вакуумные насосы 1 высокой производительности механического или пароэжекторн го типа, вакуумный аккумул тор (ресивер ) 2, трубопроводы 3 дл  подвода и распределени  вакуума с механизмами переключени  4 и расположенное на позиции 1 передвижное устройство дл  формировани  герметизирующих эле ментов на рабочей поверхности модель ньк плит 6 и 7 дл  левой и правой ( по положению при сборке и заливкеТ полуформ. Устройство 5 включает два механизма 8, предназначенные дл  разматывани  с рулонов, отрезки и наложени  пленки на модельные плиты 6 и 7 и снабженные рамочными захватами 9 вакуумного илk механического типа, два радиационно-конвективных обогревател  10 дл  разм гчени  пленки и сушки покрыти , которые конструктивно совмещены с краскораспылител ми 11 форсуночного (нагнетательного) типа дл  нанесени  огнеупорных покрытий, механизмы 12 дл  передачи модельных плит 6 и 7 на позицию формовки, заливки и выбивки, а также приводы перемещени  устройства (не показаны). Устройство 5 установлено на платформе 13, перемещающейс  по рельсам 14. Модельные плиты 6 и 7 имеют вакуумируемые полости, соединенные многочисленными каналами (не показаны) с формообразующей поверхностью. Дл  присоедиьГени  модел ьных плит 6 и 7 к вакуумному трубопроводу предусмотрены патрубки 15 с автоматическими клапанами и вьщвижные.резиновые патрубки 16. Параллельно направлению перемещени  устройства 5 установлены в р д агрегаты 17 (формовочно-выбивные блоки) дл  изготовлени  и выбивки форм. Каждый агрегат 17 содержит комплект опочной оснастки, состо щий из опок 18 и 19, снабженных вакуумируемьми полост ми, защищенными фильтрами , вакуумными клапанами (не показаны ) , приводами 20 дл  соединени  и разъема опок при перемещении их в горизонтальной плоскости и захватами 21 дл  фиксации отливки. В варианте линии опочна  оснастка снабжена также приводами 22 дл  обеспечени  возможности поворота опок 18 и 19 вокруг горизонтальной оси при сборке полуформ, защитными экранами 23 дл  герметизации контрлада опок и устройствами 24 с магнитными захватами дл  накладывани  и сн ти  защитных экранов 23. Дл  подвода модельных плит 6 и 7 к соответствующим опокам 18 и 19 предусмотрены подъемные столы 25 и 26. Количество формовочно-выбивных агрегатов 17, обслуживаемых устройством 5, определ етс  технологическими параметрами процессов и может колебатьс  в зависимости от продолжительно .ти формировани  гермети эирующего,элемента и скорости охлаждени  металла в форме. Пневматическа  система пескоподачи включает бункеры 27 дл  песка с дозирующими питател ми 28, дл  каждой полуформы, устройс.тво 29 дл  просеивани , охлаждени  и транс портировки песка и устройство 30 дл  приемки песка из развакуумированных опок. Передвижное устройство 31 дл  дозировани  и запивки жидкого метал ла представл ет собой теплоизолирова ный ковш (миксер), укомплектованный приборами дл  контрол  температуры и уровн  жидкого металла. Ковш установлен на платформе 32, перемещающейс  параллельно р ду формовочно-выбивных агрегатов 17 по рельсам 33. Кроме того, лини  включает транспортные средства: конвейер 34 дл  транспортировки отливок, расположенный параллельно р ду агрегатов 17 и взаимодействующий с ними при помощи тележек 35, снабженных устройствами дл  укладки или навешивани  отливок, и транспортер 36 дл  уборки отходов и мусора, снабженный усторойствами дл  м гнитной сепарации и просеивани  отходов. Автоматическа  лини  работает следующим образом. .Формирование герметизирующих элементов производитс  одновременно на обеих модельных плитах 6 и 7. .- о Пленка сматываетс  с рулонов, прот гиваетс  под рамочные захваты 9, расположенные между соответствующими модельными плитами и нагревател ми, и отрезаетс . Врем , необходимое дл  перевода пленки в пластичное сос то ние, устанавливаетс  в зависимости от режима нагрева, природы и толщины пленки и задаетс  реле времени В пластичном состо нии пленка рамочными захватами 9 накладываетс  на вакуумируемые модельные плиты 6 и 7 под действием разрежени  плотно прит гиваетс  к их формообразующей поверхности . Затем краскораспылител ми 11 на пленку нанос т огнеупорное покрытие, сушка которого осуществл  етс  обогревател ми 10 при интенсив . ной циркул ции гор чего воздуха и о соса продуктов.испарени . После суш ки покрыти  обогреватели 10 выключаю а модельные плиты 6 и 7 подают к соответствующим олокам 18 и 19. После стыковани  модельньпс плит 6 и 7 с опоками 18 и 19 производ т засыпку песка из бункеров 27 питател ми 28. Уплотнение песка производ т с помощью вибраторов, установленных на опоках 18 и 19. При горизонтальной формовке (вариант линии) после разравнивани  песка по контрладу и удалени  излишка песка контрлад опок 18 и 19 герметизируют защитными экранами 23. Вакуумные полости опок 18 и 19 подключают к вакуумной системе . После упрочнени  полуформ под действием разрежени  модельные плиты 6 и 7 отключают от вакуумной системы, извлекают из полуформ и возвращают дл  .нового цикла формировани  герметизирующего элемента. Устройство 5 перемещают к следзпощему формовочно-выбивному агрегату 17, и цикл формовки повтор ют. При вертикальной формовке после удалени  модельных плит 6 и 7 производ т спаривание полуформ путем перемещени  опок 18 и 19 в горизонТальной плоскости, а при горизонтальной формовке после удалени  модельных плит 6 и 7 опоки 18 и 19 приводом 22 поворачивают таким образом, что плоскость разъема формы принимает вертикальное положение, фиксируют их по заданным координатам и затем производ т спаривание. Готовую форму заливают жидким металлом из ковша. В это врем  на последующих агрегатах 17 производ т изготовление полуформ и формирование герметизирующих элементов. Количество агрегатов 17 должно быть рассчитано таким образом, чтобы к моменту освобождени  опок 18 и 19 на первом агрегате 17 агрегат с устройствами дл  формировани  герметизирующих элементов находилс  в исходном положении. После кристаллизации и охлаждени  отливки до требуемой температуры (10-15 мин) полуформу с болваном отключают от вакуумной системы и перемещают на позицию формовки. 3 процессе перемещени  опоки песок высыпаетс  в устройство 30. Освобождённую от песка опору 19 фиксируют в конечном положении. При горизонтальной I формовке опоку 19 поворачиваютоНа 90 до исходного горизонтального положени  . Друга  полуформа в момент удалени  полуформы с болваном остаетс  подключенной к вакуумной системе. Во избежание свободного выпадани  отливки при удалении песка из опоки отливку фиксируют захватами 21, полу форму возвращают в исходное положение и отключают опоку от вакуумной системы. Песок высыпаетс  в устройство 30, а отливку тележкой 35 передают на конвейер 34, При горизонтальной формовке с контрлада опок 18 и 19 устройством 24 снимают экраны 23, после чего опоки готовы к следующему циклу формообразовани . После просеивани  и охлаждени  песок поступает в бункеры 27. Просыпанный песок, скрап и мусор поступают на транспортер и направл ютс  на утилизацию , Вьшолнение автоматической линии по модульному принципу, нова  компоновка и взаимосв зь элементов (вынесение устройства дл  формировани  герметизирующих элементов на отдель ную позицию и возможность его перемещени  относительно формовочных агр гатов, применение стационарной опоч ной оснастки и индивидуальной пневматической системы пескоподачи, применение устройств дл  спаривани , разъема и поворота опок) позвол ют . повысить надежность работы линии и коэффициент использовани  оборудовани , значительно сократить производственные площади и энергетические затраты на транспортировку объектов, расширить технологические возможности применени  линии дл  производства отливок различной номенклатуры при вертикальной и горизонтальной формовках , уменьшить трудоемкость и стоимость проектировани , изготовлени , освоени  и эксплуатации линии. Проведена проверка отдельных узлов и агрегатов на опытно-промьшшенном участке при получении отливок радиаторов , купальных ванн и корпусов реакторов химической аппаратуры. Предварительный расчет ожидаемого годового экономического эффекта показывает, что экономи  от применени  автоматической линии дл  производства ванн составл ет около 500 тыс. руб., а в целом по отрасли около 15 млн. руб. в год.

0 .--Л

-30

Фиг. 6

Claims (2)

1. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ВА- . КУУМНОЙ ФОРМОВКИ для производства преимущественно крупногабаритных отливок со сложной конфигурацией рабочей порерхности, содержащая устройства для формирования герметизирующих элементов на рабочей поверхности модельной и опочной оснастке, последовательно установленные агрегаты для изготовления и выбивки форм, передвижное устройство для заливки с возможностью перемещения параллель но формам, вакуумпровод с механизмами переключения, систему пескоподачи с бункером и транспортные средства, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, сокращения производственных площадей и энергетических затрат на транспортировку, устройства для формирования герметизирующих элементов установлены с возможностью перемещения вдоль агрегатов для изготовления и выбивки форм, причем каждый формовочный агрегат снабжен стационарной опочной оснасткой, установленной с возможностью соединения и разъема опок при с перемещении их в горизонтальной плос-jg кости, и индивидуальной пневматической системой пескоподачи в опоки с дозирующими питателями.

2. Автоматическая линия по п.1, отличающаяся тем, что с целью расширения технологических возможностей линии для производства отливок с горизонтальной формовкой, опочная оснастка установлена с возможностью поворота на 90° вокруг горизонтальной оси при сборке полуформ.

SU .„,1096033

1 1096033