Все о металле, его обработке и переработке
Партнеры
  • .

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ ЛИНИИ

I. линия ЛИТЬЯ в ОБЫЧНЫЕ КОКИЛИ

Наибольшая эффективность достигается при производстве отливок на автоматизированных линиях. Такие линии применяют в условиях крупносерийного и массового производства. Они явля­ются в основном специализированными. При выпуске более широ­кой номенклатуры отливок успешно применяют поточные линии, состоящие из стационарных однопозиционных полуавтоматических кокильных машин [53]. Автоматизированные линии обычно про­ектируют на базе многопозиционных карусельных кокильных машин. В линии встраивают заливочные машины, устройства для очистки кокилей и нанесения защитных покрытий, а также меха­низмы, осуществляющие ориентированную передачу стливок из кокиля в устройство для автоматического отделения литниковой системы и выбивки песчаных стержней. Перечисленное оборудова­ние, связанное единой системой управления, составляет основу линий литья в кокили.

В линии могут входить также плавильные агрегаты, автоклавы для обработки чугуна магнием, агрегаты для термической обра­ботки отливок, транспортные устройства для подачи жидкого металла, передачи отливок на финишные операции и удаления технологических отходов, установки и приборы для контроля отливок, оборудование для очистных операций.

Линия мод. А35 для литья из чугуна с шаровидным графитом стоек тракторных плугов. Линия (рис. 178) многие годы успешно эксплуатируется на Одесском заводе сельскохозяйственного машиностроения им. Октябрьской революции (разработана в НИИСЛ) [98].

Линия состоит из четырех участков: плавильного, заливочно — кокильного, термообработки и очистки отливок. Жидкий чугун в ковшах емкостью 500 кг передается для модифицирования в ка­меры 5, а затем поступает к двухпозиционной заливочной машине 3. Ковши транспортируются с помощью винтовых подвесок с меха­низированным приводом перемещения и подъема ковша. Металл заливается в кокили, установленные на восьми — или шестипози- ционных карусельных машинах 7 и 1. Управление заливочной и карусельной кокильной машинами дистанционное и осуществля­ется оператором с общего пульта 2. Отливки извлекаются из кокиля манипулятором 8 и подаются в механизм 9 для отбивки литниковой системы и далее по конвейеру 10 поступают на прием­ный стол И, где манипулятором 12 укладываются на поддоны термоагрегата. Отожженные отливки после частичного охлажде­ния в баке 17 поступают на дробеметную очистку и зачистку шли­фовальными кругами.

Рис. 178. Комплексно-механизированная линия литья стоек тракторных плугов! 1 и 7 — кокильные карусельные машины; 2 — пульт управления; 3 — заливочная ма­шина; 4 — монорельс; б — камера модифицирования; 6 — вагранки; 8 — манипулятор съема отливок из кокиля; 9 — механизм отбивки литников; 10 — конвейер; 11 — прием­ный стол; 12 — манипулятор укладки горячих отливок на поддоны; 13 — поддон; 14 — монорельс возврата поддонов; 15 — термоагрегат; 16 — кантователь’поддонов; 17 — бак охлаждения; 18 — дробеметиая камера

В линии попеременно работают две карусельные кокильные машины: шестипозиционная пневматическая машина мод. JI125 восьмипозиционная гидравлическая машина мод. Л484 (представ­лена в виде схемы на рис. 172). Внешний вид заливочно-кокильного участка линии со стороны машины мод. Л484 показан на рис. 179. На переднем плане видна заливочная машина.

Извлечение отливок из кокиля и передача их в механизм для отбивки литниковой системы производится выталкивателем и ма­нипулятором. После захвата отливки клещами манипулятора вклю­чается гидроцилиндр выталкивателя. Штыри выталкивателя идут вперед и через знаковые гнезда неподвижной половины кокиля, в которые устанавливаются песчаные стержни, выталкивают

Рис. 179. Заливочно-кокильный участок линии литья стоек тракторных плугов

Отливку. Далее манипулятор переносит ее на приемник механизма 9 (см. рис. 178) автоматического отделения литников. Там отливка захватывается скобой за среднюю часть, клещи манипулятора разжимаются и возвращаются в исходное положение.

После отбивки литниковой системы отливка скатывается по склизу на конвейер 10, по которому передается к приемному столу 11. Отходы проваливаются в зазор между полотном конвейера и металлоконструкцией стола, а детали соскальзывают в определен­ном положении на наклонный стол. Оператор включает подъем стола, отливка захватывается клещами гидравлического манипуля­тора 12. Манипулятор имеет цилиндры подъема и разворота на 180° и механизм перемещения по бирельсовому пути от приемного стола к поддону.

Нагруженный отливками поддон 13 подается с помощью подъем­но-поворотного стола и механизма подачи в загрузочную зону тер­моагрегата 15 между толкателем и заслонкой печи.

Огжиг производится в механизированном термоагрегате 15, состоящем из двух проходных двухрядных печей (для первой и второй стадий термической обработки) и водяной ванны. Пере­мещение поддонов с отливками внутри печей, выгрузка отливок и возврат порожних поддонов под загрузку полностью автомати­зированы.

Техническая Характеристика линии: масса отливаемых деталей до 50 кг; производительность 120 шт/ч; емкость различного ковша 500 кг, число обслужи* вающих рабочих в смену 9 чел.

Особенностью линии является жесткая связь между ее отдель­ными механизмами, а также усложненная схема передачи отливок от механизма отбивки литниковой системы к манипулятору для укладки отливок на поддоны термоагрегата. Наличие здесь кон­вейера, на котором отливки теряют ориентированное положение, значительно усложнили конструкцию манипулятора. К недостат­кам линии следует также отнести наличие ряда ручных операций: окраска и очистка кокилей, установка стержней. Применение в гидросистеме линии минерального масла иногда приводит к возгораниям в зоне заливки.

Линия мод. А58 для изготовления чугунных станин электро­двигателей 5-го габарита (II на рис. 180). Линия разработана на базе шестнадцатипозиционной карусельной кокильной машины мод. Л430М (см. рис. 174).

Заливка металла в кокили осуществляется из ковшей, установ­ленных в кассеты двухпозиционной ковшовой заливочной машины (рис. 180). Металл периодически подается в ковш из барабанного обогреваемого грзом миксера, смонтированного рядом с заливочной машиной. Вытолкнутая из кокиля отливка манипулятором 13 передается на конвейер, который переносит ее к механизму от­бивки литника 10. Далее отливка подается к манипулятору 11, который устанавливает их на загрузочные тележки термоагрегата 12, состоящего из двух проходных электропечей с роликовым подом. Загрузочными тележками отливки поочередно подаются к каждой печи и проталкиваются в нее гидравлическим толкателем.

Прошедшие отжиг отливки попадают в душирующую камеру, установленную в торце термоагрегата, где охлаждаются до 70— 80° С. Далее отливки передаются ленточным конвейером в отделе­ние зачистки и контроля литья. Основные агрегаты линии кмеют гидравлический привод от общей насосной установки. Линией управляет оператор с центрального пульта управления 6.

Техническая характеристика линии: производительность 100 шт/ч (8000 т/год); масса отливки 27,5—31,5 кг; емкость заливочного ковша 500 кг; установленная мощность 130 кВт; габаритные размеры 35X9,45 м.

Линия мод. А57 для изготовления щитов и лап электродвига­телей. В состав линии (/ на рис. 180) входят две поочередно рабо­тающие восьмипозиционные карусельные кокильные машины 4, пластинчатый транспортер 5 непрерывного действия для переноса

Рис. 180. Автоматизированные линии для литья деталей электродвигателей:

I — линия для литья щитов; 11 — линия для литья стаиии; / — плавильные тигельные печи; 2 — газовый миксер; 3 — ковшовая двухпозициоииая машина; 4 — карусельная кокильная машина для подшипниковых щитов; 5 — транспортер; $ — пульт управления; 7, 11, 13 — манипуляторы; 8 н 12 — термоагрегаты; 9 — карусельная машина для ста­ции; /0 — механизм отбирки литиикор

Отливок к термоагрегату 8, манипулятор 7, термоагрегат с камерой охлаждения.

Заливка чугуна в кокили производится двухпозиционной заливочной машиной 3 из ковшей емкостью 100 кг. Ковши попол­няют из рядом стоящих миксеров 2 емкостью 2 т.

Отлитые детали выталкиваются из подвижной половины кокиля и падают в ориентированном положении на пластинчатый транс­портер. При этом происходит отделение литников. Отливки и литники подаются к загрузочному склизу, устроенному таким образом, что отливки попадают в термоагрегат, а литники прова­ливаются в специальную емкость.

Линией управляет оператор с центрального пульта. Линия проста и надежна в эксплуатации.

Основные данные линии: производительность 200—220 заливок в час; масса отливаемых деталей 3—8 кг; размеры подкокильных плит, мм: ширина 970, высота 450; ход плиты 230 мм; усилие смыкания кокилей 500 кН (5000 кгс); габа­ритные размеры линии (длинах ширина) 42X17 м.

Линия мод. А48 для литья ступиц автомобильных прицепов.

По своей компоновке она несколько отличается от описанных выше линий. В состав линии входят: камера-автоклав, двух — позиционная заливочная машина, двенадцатипозиционная кару­сельная кокильная машина (см. рис. 176), выбивная решетка, конвейер, электротали для транспортировки металла с по­мощью тельферов и две автоматизированные рольганговые элек­тропечи.

Жидкий чугун в ковшах емкостью 350 кг транспортируется от вагранок электроталями сначала к камере-автоклаву для модифи­цирования чугуна, а затем к двухпозиционной заливочной ма­шине. Операции, выполняемые на карусельной машине, ясны из ее описания (см. гл. XIX).

Выталкиваемые из кокилей отливки соскальзывают по наклон­ному желобу на выбивную решетку. После выбивки стержней от­ливки попадают на цепной транспортер, который подает их к за­грузочному устройству печей.

Загрузочное устройство подает отливки в контейнеры, пооче­редно заталкиваемые в две рольганговые электропечи. На выходе из печей отливки выгружаются из опрокидываемых контейнеров в емкость, куда подается вода для охлаждения отливок, а из нее цепным конвейером передаются в очистное отделение. Порожние контейнеры по конвейерам подаются к загрузочному устрой­ству.

Основные данные линии: производительность 115 отл/ч; металлоемкость кокилей 26 кг; привод основных агрегатов линии — гидравлический; габарит­ные размеры линии в плане (длинах ширина) 23X9 м.

2. МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ЗАЛИВКИ КОКИЛЕЙ

Техиико-экоиомические предпосылки механизации заливки,

К основным преимуществам машинной заливки следует отнести общее повышение эффективности всего комплекса технологиче­ского оборудования линии, участка и цеха. Применение механизи­рованной и в особенности автоматизированной заливки открывает большие возможности экономии металла, достигаемой уменьшением массы литниковой системы, ликвидацией сплесков и сливов, сокра­щением брака, а также уменьшением массы отливок, стабилиза­цией их размерной и массовой точности [136]. Механизированная заливка позволяет снизить брак (по вине заливщиков) вследствие стабилизации процесса заливки, ликвидации недоливов, уменьше­ния газовых и шлаковых включений и т. д. В отдельных случаях брак может быть снижен на 50% [75].

Экономическая эффективность механизированной заливки за­висит от производительности кокильной машины, типа применяе­мой заливочной машины, металлоемкости форм, степени использо­вания линии.

Значение механизации и автоматизации заливки не ограничи­вается экономическими показателями. Важнейшим преимуществом является ликвидация тяжелого ручного труда в зоне с повышенной температурой и загазованностью, возможность удалить человека из опасной зоны и создать ему нормальные санитарно-гигиениче­ские условия труда.

Особеииости и требования к заливочным устройствам. На выбор способа вылива расплава, системы дозирования и других важней­ших параметров заливочных устройств определяющее влияние оказывают следующие особенности заливки кокилей: узкий интер­вал допустимых колебаний расходов (по массе) расплава (не более 2% [168]); необходимость снижения скорости заливки в конце процесса в связи с затрудненной вентиляцией полости металли­ческой формы; разнообразие программ заливки вследствие приме­нения литниковых систем с различными функциями и конструктив­ными особенностями.

Успешному решению механизации и автоматизации заливки способствует выполнение ряда требований, предъявляемых к ли­тейным формам и транспортным средствам для них [136 ]: унифика­ция места расположения заливочной чаши и ее размеров, а также места расположения выпора (при его наличии); фиксированное расположение кокиля относительно транспортного средства (кару­сельной машины или рольганга) и заливочного устройства.

Классификация устройств для заливки. В связи с многообра­зием особенностей процесса заливки, требований к заливочным устройствам и связанными с ними транспортных средств, конструк­ций кокильных машин и линий существует большое количество различных видов заливочных устройств — машин, установок, печей. Заливочные машины классифицируют на две группы по признакам устройства и признакам назначения. В качестве основ­ных признаков устройства принят способ вылива расплава, система дозирования и регулирования расхода расплава. В каче­стве основных признаков назначения приняты конструктивное исполнение, компоновка с дополнительными средствами, вид заливаемого сплава и поддержание температуры расплава.

По виду заливаемого сплава заливочные установки разделяются на установки для заливки чугуна, алюминиевых сплавов и стали; по методу дозирования: установки с дозированием по заполнению формы, по массе, по продолжительности вылива и по объему дозы металла. По конструктивному исполнению различают заливочные установки с наклоняемой емкостью (ковшовые), с пневматической выдачей металла, магнитогидродинамические, со стопорной разда­чей металла.

Дозирование может быть осуществлено: 1) по объему: мерным ковшом, мерным приспособлением, вытеснением металла пробкой, мерной чушкой, вытеснением металла газом; 2) по массе: взвешива­нием металла в ковше, взвешиванием формы; 3) по продолжитель­ности: с помощью реле времени при выливе металла через носок секторного ковша; выливом через калиброванную втулку из сто­порного ковша; заливкой с помощью поворотных желобов, а также с помощью конических ковшей, поворачиваемых по копиру; 4) по заполнению кокиля с помощью контроля уровня металла в выпоре оптическим реле, тепловым реле, приборами изотопного контроля, заполнением кокиля под низким давлением и вакуумным всасы­ванием, с помощью контактного датчика, вмонтированного в ко­киль.

При заливке кокилей чугуном наибольшее распространение получили установки с наклоняемой емкостью, с пневмовыдачей металла и электромагнитные.

Заливочные установки с наклоняемой емкостью. На рис. 181 показана схема установки заливочной машины мод. Л396 с ков­шами емкостью 75 кг комплектно с газовым миксером емкостью 2 т. Этот комплекс входит в состав линии литья щитов, описанной в предыдущем параграфе и показанной на рис. 180. Кроме гидро­цилиндра 6 наклона ковшей для заливки, машина имеет гидро­цилиндр 7 наклона ковшей на позиции заполнения расплавом из миксера 1. С помощью гидроцилиндра 7 можно сливать остатки расплава из ковша в изложницу 8, расположенную под миксером 1. Машина оборудована устройством для автоматического прекра­щения заливки (отсечки струи) по сигналу электроконтактного датчика уровня, встроенного в заливаемый кокиль. Точность дози­рования — 2—3% [135].

Машина работает в автоматическом режиме. При подходе ко­киля на позицию заливки ковш поворачивается и металл поступает в форму. По достижении уровнем металла контактного датчика подается команда на реверс ковша. Производительность машины до 200 заливок в час при дозе 4—5 кг.

В СССР разработана гамма аналогичных установок с ковшами емкостью от 250 до 2500 кг чугуна (три типо-размера).

Заливочные установки с?пневматической выдачей металла. Установки этого типа получили довольно широкое распростране­ние при заливке кокилей алюминием. Схема пневматических доза­торов серии Д показана на рис. 182. Они представляют собой герме­тичную камерную электропечь сопротивления 1, оборудованную крышкой 4 и люком 3 для долива металла.

Имеется обогреваемый металловод 5, выполняемый из асботер — мосиликатной трубы с калиброванной втулкой 6. После герметиза­ции камеры по команде с пульта в пространство над металлом подается сжатый воздух. Металл поднимается по металловоду и достигает уровня калиброванного отверстия. В этой зоне установ­лен датчик, который подает сигнал на начало дозирования, осуще­ствляемого по времени.

Главным достоинством установок является отсутствие металли­ческих подвижных частей, ковшей, соприкасающихся с жидким алюминием, а также сифонная выдача сплава. Однако эти доза­торы имеют и ряд недостатков: низкую точность дозирования (особенно для малых доз), большую инерционность (большую про­должительность набора и сброса давления), необходимость оста­новки установки для пополнения металлом, большое зеркало

Расплава и недолговечность металловода.

Рис. 181. Ковшовая заливочная машина в комплекте с газовым миксером:

1 — миксер; 2 — ограждение; 3 — лоток; 4 — поворотная рама; 5 — ковш; 6 — гнд — роцилиндр поворота ковша; 7 — гндроци — линдр для механизации слива остатков ме­талла; 8 — изложница

Существенное влияние’на точ­ность дозирования оказывают

Рис. 182. Схема пневматического дозатора для заливки алюминиевых сплавов:

1 — электропечь сопротивления; 2 — ван — иа с жидким металлом; 3 — люк для доли­ва металла; 4 — крышка печи; 5 — метал­ловод; 6 — калиброванная втулка

Скорость сброса давления воздуха и точность работы реле времени [102]. Путем модернизации электро — и пневматических схем доза­торов Д63 удалось повысить точность дозирования с ±14—15% до ±5%.

Технические данные пиевмодозаторов типа Д

Параметры

Д63

Д250

Д630

Емкость ванны по алюминию, кг

63

250

630

Масса дозы, кг:

Наименьшая………………………………………..

0,2

1,0

5

Наибольшая………………………………………..

2,0

20

50

Продолжительность выдачи дозы (ми­

Нимальной и максимальной), с. . .

4—5

7—20

7—25

Точность дозирования, % ……………………

±5

±5

±5

Время разогрева печи, ч………………………

8

6

6

Установленная мощность, кВт. . .

11,6

21,6

34,0

Средний расход сжатого воздуха на

0,3

0,5

1,0

Один цикл, m3……………………………………………………………

Габаритные размеры, мм:

Длина………………………………………………..

2030

2650

3580

Ширина……………………………………………..

1505

1400

1900

Высота………………………………………………

1285

1900 ‘

2250

Масса с футеровкой, кг……………………….

2000

2800

4000

Для заливки чугуна созданы пневматические дозаторы с индук­ционным подогревом: отечественные установки мод. У42 (НИИСЛ), ИЧК. Р-2,5 и ИЧК. Р-6 (Саратовский завод электротермического оборудования) и установки зарубежных фирм Asea, Junker и др. Установки (рис. 183) представляют собой канальную индукцион­ную печь, в которой ванна 1 и окно скачивания шлака герметизи­рованы и рассчитаны для работы при избыточном давлении в по­лости печи [43 ]. Заливочный 2 и выпускной 3 каналы находятся

5 4 J 2

А) В)

Рис. 183. Схема пневматического дозатора для заливки чугуна:

А — в исходном положении; б — в процессе выдачи дозы металла; 1 — ванна печи; 2 — канал для заливки металла; 3 — канал для выдачи "металла; 4 — крышка; 5 — носок с калиброванной втулкой; 6 — канал индуктора

У днища печи, таким образом создается сифон, обеспечивающий наилучшие условия для выдачи чистого от шлаковых включений металла.

Использование сифонной системы позволяет без нарушения гер­метичности доливать металл в процессе работы установки, даже во время выдачи дозы. Для поддержания требуемой температуры жидкого металла в дозаторах этого типа, как правило, установ­лены канальные индукторы промышленной частоты. Дозирование металла производится по времени или по уровню металла в форме. Скорость заливки регулируется изменением уровня металла над сливным отверстием и сменой сливных втулок с калиброванным отверстием (рис. 184, а). На рис. 184, б показана зависимость расхода жидкого металла от диаметра D сливного отверстия при разном напоре H жидкого металла. Для поддержания постоянного напора на желобе установки снабжаются электроконтактными датчиками.

Недостатки пневмоустановок для чугуна: возможность окисле­ния жидкого металла при контакте со сжатым воздухом, сложность их герметизации, большая инерционность (особенно велико время после поступления команды до полного прекращения заливки), сложность эксплуатации канальных индукторов.

Для повышения быстродействия установок, особенно для выдачи мелких доз, целесообразно применять на желобе стопорный механизм, перекрывающий отверстие в сливной втулке.

<0

О 10 20 30т, кг/с

Рис. 184. Схема сливного носка пневматического дозатора (а) и кривые зависимости расхода металла от диаметра сливной втулки (в)

<0

Заливочные установки с применением электромагнитных сил. Относительная сложность герметизации, затрудненные условия съема шлака с поверхности ванны, повышенное окисление жидкого металла при контакте со сжатым воздухом — недостатки, которые характерны для установок с пневмовыдачей расплава. Отмеченных

Техническая характеристика установок

Параметры

У-42

ИЧКР-2,5

ИЧКР-6

Масса заливаемого металла, кг. .

30—200

30—200

30—400

Скорость заливки, кг/с…………………………

2—35

2—35

2—35

Полезная емкость ванны, т. . . .

2

2,5

6,0

Максимальная температура расплава

В ванне, 0C…………………………………………

1500

1500

1500

Рабочая температура, 0Q……………………..

1450

1450

1450

Мощность индуктора, кВт……………………

200

160

200

Время перегрева металла на 100° С, ч

0,7

1,5

2,2

Максимальная производительность,

Т/ч:

На режиме поддержания темпера­

Туры……………………… *………………………

10—12

10—12

До 20

На режиме перегрева……………………………

4,3

3,5

3,7

Рабочее давление в сети сжатого воз­

Духа, МПа………………………………………….

0,4—0,5

0,4—0,5

0,4—0,5

Недостатков нет у так называемых магнитогидродинамических (МГД) установок. Силовое воздействие на жидкий металл в них основано на взаимодействии электрического тока в металле и внешнего электромагнитного поля. В зависимости от способа создания в металле электрического тока установки делятся на кондуктивные, в которых используется электропроводимость металла, и индуктивные.

Шлак и неметаллические включения, содержащиеся в жидком металле, имеют низкую электропроводность, поэтому в них не возникают вихревые токи. В результате эти частицы не движутся вдоль канала, а скапливаются в его начале. Таким образом из канала или желоба выходит чистый (без шлака) металл.

Скорость движения металла в канале обычно находится в пре­делах 0,3—1,8 м/с. Можно обеспечить и более высокую скорость, но при этом возникает сильная эрозия огнеупорной футеровки канала.

Индукционные насосы первоначально применяли для заливки и транспортировки алюминиевых сплавов. В настоящее время уже во многих отечественных и зарубежных цехах, выпускающих алюминиевое литье, применяют индукционные насосы подачей от 0,9 до 3 кг/с. В последнее время на основе опыта эксплуатации дозаторов для алюминия при использовании более термостойких и эрозионностойких футеровочных материалов и бетонов наметилась тенденция применения индукционных насосов в заливочных уста­новках для чугуна и медных сплавов [115].

Институтом проблем литья АН УССР создана установка (мод. МДН-6) для электромагнитной дозированной заливки коки — дей алюминиевыми сплавами,

Рис. 185. Магнитодинамическая зали­вочная установка:

1 — миксер; 2— рама; 3 — электро­магнит; 4 — металловод; 5 — носок; 6 — крышка; 7 — канальный иидуктор; 8 — канал индуктора; 9 — магнитопро — вод

Основные данные установки: масса заливаемого металла (алюми­ния) 0,5—50 кг; емкость тигля (по алюминию) 150 кг; массовая ско­рость заливкн (по алюминию) 0,3—3 кг/с; потребляемая мощ­ность при выдержке металла 15 кВт, при заливке металла 25 кВт; габа­ритные размеры (без металлопро — вода) 1,7X0,66X1,45 м.

Этим институтом создана также и испытана магнито-

L

Динамическая установка мод. МДН-12 для подогрева и разливки чугуна [93]. Установка (рис. 185) пред­ставляет собою ванну-мик — сер 1 емкостью около 1000 кг с индукционным подогревом с помощью канального ин­дуктора 7 мощностью 100 кВт, работающего при напряже­нии 380 В и частоте тока 50 Гц.

Ванна имеет сверху два окна для съема шлака, закры­ваемых крышками 6. В средней части суженная часть миксера слу­жит металловодом 4. В этой части толщина футеровки значительно уменьшена и с двух сторон (снизу и сверху) смонтированы две катушки 3 с магнитопроводом 9. Мощность этого электромагнита 50 кВт. Скорость перегрева металла в миксере составляет 100 град, в час.

Ванна футеруется огнеупорной набивной массой из вы­сокоглинистого шамота. Электромагнитные силы создают избы­точное давление в жидком металле до 0,3 кгс/см2. Изменяя напря­жение в катушках электромагнита с помощью автотрансформатора от Ь до 380 В, можно регулировать в широких пределах расход жидкого металла.

Магнитогидродинамический принцип подачи и дозирования расплава используется также при литье магниевых сплавов (М. Р. Цин, В. А. Самоник),

3. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОКРАСКИ КОКИЛЕЙ

Нанесение покрытия на сажистой основе, в отличие от шамот­ной, легко поддается механизации. Механизация копчения кокиля ацетиленовым пламенем не вызывает трудностей. Однако примене­ние ацетилена взрывоопасно.

Перед нанесением покрытия рабочую поверхность кокиля обдувают сжатым воздухом. Операция обдувки может быть совме­щена с операцией нанесения покрытия. Ниже приводится описа­ние устройств для механизации нанесения разовых покрытий на кокили и металлические стержни [42]. Устройства предназначены для нанесения краски состава 5 (см. табл. 23). Плотность краски 1,015—1,054 г/см3. Применяют устройства двух типов: с неподвиж­ными и с перемещаемыми форсунками.

По методу распыления форсунки классифицируют на форсунки с распылением сжатым воздухом и без применения сжатого воздуха (механическое распыление), по методу подачи краски — под избыточным давлением и инжекцией.

1 — пневмоцилиидр; 2 а 12 — форсунки; 3 — крышка кокиля; 4,5 — емкость для краски; 6 — корпус кокиля; 7 — литнико­вая чаша; 8 — иасос; 9 — бак; 10 — мешал­ка с приводом; 11 — стойка; 13 — крон­штейн; 14 — коисоль; 15 — дозатор для ррасри; 16 — трубки; 17 — прлый шт°к

На рис. 186 дана схема автоматического устройства для окраски кокилей корпусов электродвигателей (см. рис. 92). Краска от дозатора 15 подается по трубкам 16 непосредственно к емкости 5 и через полый шток цилиндра — к емкости 4. Крышка 3 кокиля и чаша 7 окрашиваются стационарными форсунками, а корпус 6 — подвижными, во время хода штока цилиндра вниз. Дозу краски

Рис. 187. Устройство для окраски металли­ческих стержней: 1 — корпус; 2 — гидродвигатель; 3 — кол­лектор; 4 — передача ремениая; 5, 8 и 13 — трубки; 6 — верхний металлический стер­жень; 7 и 16 — промежуточные дозаторы; 9 и 15 — форсунки; 10\ 11 — кронштейны; 12 — шпиндель; 14 — полость для подачи сжатого воздуха; 17 — ийжний стержень; 18 — стойка; 19 — трубка для краски; 20 — трубка для воздуха

Регулируют настройкой дозатора. При необходимости во время ремонта и съема кокиля устройство поворачивают на консоли 14 вокруг стойки 11.

Устройство для окраски цилиндрических металлических стерж­ней изображено на рис. 187. Форсунки 9 служат для окраски верх­него металлического стержня 6. В нижней части шпинделя на кронштейнах закреплены форсунки 15 для окраски нижнего стержня 17. Сжатый воздух для распыления краски подается по трубке 20 в полость 14 шпинделя.

4. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ОТБИВКИ ЛИТНИКОВ, СЪЕМА И ТРАНСПОРТИРОВКИ ОТЛИВОК

На отливках из цветных сплавов литники удаляют на механи­ческих ленточных или дисковых пилах, на чугунных отливках лит­ники отбиваются при падении отливки из кокиля и при транспор­тировке. Толстые литники обрезают на станках. В массовом про­изводстве целесообразно организовать отбивку литников по ходу технологического процесса. В горячем состоянии усилие отбивки значительно меньше, чем в холодном.

1 — отливка; 2 — литиик; 3 — захват; 4 — плита; 5 — корпус; 6 — торсионный вал; 7 — удариик; 8 — ось; 9 — паз; 10 — маховой ры­чаг; 11 — кожух; 12 —

Рис. 188. Устройство для

Отбивки литников:

Склиз

Устройства для отбивки литников применяют в составе автомати­ческих линий кокильного литья чугунных деталей. Различают два типа устройств для отбивки литников: ударного и ломающего дей­ствия. На рис. 188 показано устройство для отбивки литника 2 от отливки (стойка тракторного плуга) 1. Отливка прижимается захватом 3 к плите 4, установленной на корпусе 5. Ударник 7 может поворачиваться относительно торсионного вала 6 с помощью рычага и штока пневмоцилиндра. Для увеличения махового мо­мента ударник 7 с помощью оси 8 через паз 9 связан с маховым рычагом 10. Зона действия ударного механизма ограждена кожу­хом //; отбитые литники и отливка падают на транспортер по склизу 12. Для создания удара значительной силы сжатый воздух подается в пневмоцилиндр по короткому патрубку большого диаметра, который связан с ресивером, соединенным с пневмо — цилиндром через клапан большого сечения. Так как рассматри­ваемое устройство работает периодически, то в промежутки вре­мени между ударами ресивер успевает заполниться сжатым возду­хом и давление в нем поднимается до рабочего. Описанное устрой­ство входит в состав автоматизированной линии мод. А35 (см. с. 358).

Механизмы извлечения отливок из кокиля должны обеспечить передачу отливок в ориентированном положении на последующую операцию; исключить удары и деформацию при сбросе отливок. Первое требование относится к устройствам, предназначенным для автоматизированных линий.

В автоматизированных линиях с кокилями, имеющими верти­кальный разъем, устройства для съема отливок выполнены в виде манипуляторов пантографного типа. Привод основного движе­ния — гидравлический, привод захвата — пневматический. В ма­шинах с горизонтальной плоскостью разъема съемник выполнен в виде лопаты, на которую выталкивается отливка из верхней половины кокиля.

При выталкивании отливок из кокилей с вертикальной пло­скостью разъема последние падают вниз на транспортер или в короб. Для предотвращения возможного деформирования горя­чей отливки последние направляются по системе склизов с мини­мальной высотой падения. Горячие отливки транспортируются траковыми транспортерами, либо в коробах с помощью кранов или погрузчиков.

5. ОСОБЕННОСТИ МЕХАНИЗАЦИИ ПРОЦЕССА ЛИТЬЯ В ОБЛИЦОВАННЫЕ КОКИЛИ

Пескодувные головки. Как уже указывалось (см. параграф 6, гл. VI), промышленное применение получили автоматизированные и комплексно-механизированные линии литья в кокили, облицо­ванные сыпучей сухой термотвердеющей песчано-смоляной смесью. Рассматриваемые ниже вопросы механизации относятся к указан­ным кокилям.

Установлено, что оптимальная скорость потока сыпучей сухой смеси и, следовательно, плотность облицовки достигаются при

Рис. 189. Схема пескодувного’резервуара спостоян-

Иым давлением сжатого воздуха: 1 — пескодувный резервуар; 2 — зазор между моделью и кокилем; 3 — пескодувные сопла; 4 — клапаи; 5 — вдувная плита; 6 — шлюз; 7 — вдув­ные отверстия; 8 — кокиль; 9 — модельная плита

Давлении вдува 0,3—0,35 МПа (3— 3,5 кгс/см2) [91]. Однако обычный пескодувный процесс не удовлетво­ряет этому условию, так как при таком процессе вначале вдува давле­ние в резервуаре со смесью равно всего 0,08 МПа (0,8 кгс/см2) и только через 0,15 с достигает 0,2—0,3 МПа (2—3 кгс/см2) [120]. Тонкая обли­цовка требует незначительного ко­личества смеси, а вдувные отверстия рационально размещать, как ука­зывалось в гл. VIII, с шагом в среднем от 0,15 до 0,25 м, в зависи­мости от конфигурации модели [121 ]. В этих условиях зазор между моделью и кокилем заполняется смесью при неустано­вившемся давлении в пескодувной головке 0,08—0,2 МПа.

В связи с изложенным, предложен способ получения тонких оболочек из сухих термореактивных смесей с помощью пескодувных головок, работающих при постоянном давлении в резервуаре [91 ]. Пескодувный резервуар 1 (рис. 189) отличается наличием на вдувной плите 5 управляемых пескодувных сопл 3. До вдува сопла закрыты. Через шлюзный клапан 6 загружается смесь. Затем через клапан 4 подается сжатый воздух. После прижатия кокиля 8 к соплам 3 последние открываются, и смесь под давлением посту­пает в отверстия 7 кокиля и заполняет зазор 2 между кокилем и моделью. Резервуары, работающие при постоянном давлении, отличаются от обычных пескодувных головок, в основном, располо­жением запирающих устройств. У обычных пескодувных головок эти устройства в виде клапанов большого сечения расположены на входе сжатого воздуха в резервуар. В начальный период здесь всегда снижается давление воздуха, подаваемого в резервуар (вследствие расширения воздуха в резервуаре). Поэтому началь­ный период истечения смеси из этих головок проходит, как указы­валось, при низком давлении, а смесь имеет относительно невысо­кую скорость.

Резервуар 1 (рис. 189) постоянно соединен с магистралью сжатого воздуха; емкость его значительно превосходит объем кокиля, заполняемый смесью, поэтому как в начальный, так и в последующий период вдува смеси давление и скорость потока практически не меняются. Истечение смеси (и воздуха) из сопл в начальной стадии вдува всегда происходит в надкритической области (рабочее давление в резервуаре значительно превышает давление в зазоре кокиля). В период открытия затвора сопл сна­чала происходит истечение только воздуха, затем проскальзывают отдельные песчинки и только после образования проходного сече­ния, соизмеримого с размерами зерен песка, начинается интенсив­ное истечение смеси [121].

При засыпке смеси в пескодувный резервуар образуется конус (рис. 189) высотой H3 с вершиной, доходящей до нижнего уровня загрузочного устройства. По мере использования смеси в резер­вуаре появляются конусы-воронки с вершинами, направленными к соплам. Для предотвращения прорыва воздуха в кокиль над соплами должен оставаться минимальный слой смеси H1. При работе с одним соплом допустимая высота слоя смеси

Где Vss — объем смеси, вдуваемой соплом; |3 — угол естественного откоса смеси (30—35°).

Установлено [121 ], что при высоте слоя сухой плакированной смеси в резервуаре от 120 до 320 мм (перепад высот H2 = 200 мм) расход смеси через сопла колеблется незначительно. При давлении вдува 0,3 МПа (3 кгс/см2) и проходном сечении сопла 16 мм расход смеси через любое сопло равен 1,43±0,004 кг/с, т. е. все сопла практически находятся в одинаковых условиях.

Смесь, находящаяся в углах прямоугольных головок, и в углах, образованных вдувной плитой и корпусом, не используется, зале­живается и комкуется. Уплотняется и комкуется верхний слой смеси, соприкасающийся со сжатым воздухом. Рекомендуется выполнять пескодувные резервуары, работающие под постоянным давлением, цилиндрической формы, а верхнюю часть делать в виде усеченного конуса или сферической.

На рис. 190 показан рыхлитель круглой пескодувной головки со сферическим верхом. В центральной части корпуса 1 проходит полый вал, приводящийся во вращение гидроцилиндром 7. К ниж­ней части вала крепится решетчатая рамка 3, снабженная зубьями 2, При возвратно-поворотном вращении вала с рамкой зубья рыхлят смесь. Контроль верхнего и нижнего допустимых уровней смеси осуществляется указателями 5. Смесь подается через кла­панный шлюз 6 и, далее, через отверстие в полом валу рыхлителя поступает в резервуар. Окна 8 служат для периодического осмотра и очистки внутренней полости резервуара.

Подача смеси в пескодувную головку должна осуществляться без сброса давления в ней. Для этой цели применяют специальные шлюзовые устройства (рис. 191).

Рис. 190. Пескодувная головка с рыхлителем:

1 — корпус; 2 — зубья; 3 — рамка; 4 — шток датчика; 5 — указатель уровня смеси;

6 — шлюз; 7 — гидроцилиидр поворота рыхлителя; 8 — окно

Фирма A. Hottinger (ФРГ) для вдува смеси выпускает специаль­ные небольшие пескодувные головки, причем число головок равно максимальному числу вдувных отверстий в оснастке. Головка (рис. 192) состоит из вертикального корпуса 1 в виде цилиндра диаметром 150—200 мм, в котором имеются две перегородки 2 я 11 я патрубок 9 с клапаном 10 для подвода сжатого воздуха давлением 0,3—0,4 МПа (3—4 кгс/см2). По оси корпуса проходит шток 4 с двумя резиновыми клапанами 3 и 5. Шток выполнен в виде трубы, перемещающейся пневмоцилиндром.

В исходном положении нижний клапан 5 закрыт, а верхний 3 открыт, полость головки соединена с атмосферой; из верхнего бункера смесь засыпается в головку. После прижима кокиля 8 к насадке 6 шток 4 поднимается, клапан 3 закрывается, через клапан 10 в головку подается сжатый воздух, производится вдув смеси. По истечении 2—3 с включается подача сжатого воздуха

Рис. 191. Шлюзовое устройство для подачи смеси в пескодувную головку:

1 — бункер; 2 — заслонка; 3 — затвор; 4 — верхний клапан; 5 — резиновое кольцо; 6 — труба к клапану; 7 — промежуточный бункер; 8 и 25 — пружины; 9 и 12 — ры­чаги с роликами; 10 н 16 — тяги; 11 — нижний клапан; 13, 15, 20, 24 — рычаги; 14 — пескодувная головка; 17 а 26 — копиры; 18 — опорный ролик; 19 — клапан для воздуха; 21 — датчик; 22 — плита; 23 — гидроцилиндр

Давлением 0,6 МПа (6 кгс/см2) в трубку штока 4. Смесь из насадки и частично из вдувного отверстия в кокиле увлекается вверх и выдувается в головку. Пространство под нижним клапаном осво­бождается от песка. Продувка длится 1—2 с. После этого клапан 10 сообщает головку с атмосферой; шток идет вниз, нижний клапан закрывается, а верхний открывается. Начинается загрузка го­ловки смесью.

Как видно из описания, система управления головки сложна, а если учесть, что на машине устанавливается от четырех до восьми пескодувных головок, то ясно, насколько сложна вся си­стема вдува,

Рис. 192. Пескодувная головка фирмы «А. Hottinger»:

1 —- корпус; 2 и 11 — перегородки; 3, 5 и 10 — клапа­ны; 4 — шток; 6 — иасадка; 7 — вдувное отверстие; 8 — кокиль; 9 — патрубок; 12 — труба для смеси

Пескодувные сопла. В НИИСЛе соз­дано и испытано несколько конструкций сопл. Промышленное применение нашли две конструктивные группы: с механиче­ским и пневматическим управлением (рис. 193).

На рис. 193, а представлено механи­ческое сопло нормально закрытого испол­нения. Проходное сечение открывается при прижатии к соплу кокиля с моделью. В корпусе 3 размещен резиновый кла­пан 8 со штоком 7, закрепленным на пере­мычке подвижной втулки 4. Снизу к втул­ке приклеено уплотнение 9, служащее для плотного соединения сопла с вдув­ным каналом в кокиле. При опускании кокиля резиновая втулка 6 с пружи­ной 5 возвращают клапан в исходное по­ложение. Пружина препятствует радиаль­ной деформации втулки при воздействии давления. Сопло кре­пится к вдувной плите 2 через патрубок 1. Отверстия 10 в уплот­нении служат для сообщения полости сопла с атмосферой перед отходом кокиля от торца сопла. Таким путем предотвращается выброс смеси из вдувных отверстий кокиля. Смесь начинает поступать в форму при перемещении клапана на 1 мм. При ходе 6 мм клапан полностью открывается. При скорости прижима формы 100 мм/с сопло полностью открывается за 0,08 с. Это и есть время неустановившегося режима его работы. Количество смеси, просыпающейся из сопла после отхода формы, составляет 40 г, [122].

Техническая характеристика сопла: производительность при давлении 3 кгс/см2 — 1,4 кг/с; ход клапана 6 мм; суммарная деформация полностью откры­того сопла 8 мм; усилие открытия 280—300 кгс; минимальное расстояние между соседними соплами 70 мм.

Основные недостатки механических сопл: наличие остатков смеси над вдувными отверстиями формы, значительное усилие открывания сопла? необходимость скрепления кокиля с моделью или сброса давления воздуха из резервуара после вдува. При вдуве облицовки в полости между кокилем и моделью устанавли­вается давление 0,15—0,20 МПа (1,5—2 кгс/сма), при давлении в пескодувном резервуаре — 0,3 МПа. Потеря давления связана с фильтрацией воздуха через смесь, которая находится между

Рис. 193. Пескодувные управляемые сопла:

А — с механическим управлением: 1 — патрубок; 2 — вдувная плита; 3 — корпус; 4 — втулка; 5 — пружина; 6 — резиновая втулка-, 7 — шток; S — клапан; 9 — уплот­нение; 10 — отверстия; б — с пневматическим управлением: 1 — вдувиая плита; 2 — разъемный корпус; 3 — втулка-клапан; 4 — отверстие управления; 5 — уплотнение

Моделью и кокилем. Из-за остаточного давления воздуха в поро — вом пространстве облицовки возникает значительная сила, отры­вающая кокиль от модели. Так, для кокиля размером 1000x1000X200/200 мм эта сила достигает 150 кН, что значительно больше силы тяжести кокиля. При отрыве кокиля от модели про­исходит выдув облицовочной смеси.

Для предотвращения указанного явления вдувные плиты с ме­ханическими соплами снабжают пружинным устройством, которое в исходном положении выступает над уровнем сопл. При подходе к соплам кокиль сжимает пружины. Сила сжатых пружин удержи­вает кокиль на модели в момент его отрыва от сопл. Усилие при­жима регулируется винтами.

У пневматического сопла (А. с. № 248907) нет таких недостат­ков. Втулка-клапан 3 (рис. 193, б) в средней части имеет чечевице- образное сечение. При подаче сжатого воздуха в систему управле­ния 4 происходит пережим канала в указанном сечении и прекра­щается подача смеси.

Исследованиями [121, 122 ] установлено, что при давлении в ре­зервуаре 0,3 МПа (3 кгс/см2) давление в магистрали управления должно быть 0,6 МПа. Истечение воздуха через сопло начинается через 0,009—0,004 с после сброса давления в системе управления, а истечение смеси соответственно через 0,027—0,021 с. Таким образом, продолжительность неустановившегося режима работы пневматического сопла составляет всего 0,018 с, что примерно в 4 раза меньше, чем у механического. При истечении из каждого сопла в процессе нанесения облицовки на кокиль 0,5 кг смеси сопло практически работает в установившемся режиме. Расход смеси через пневматическое сопло при диаметре резиновой втулки 25 мм и давлении в резервуаре 0,3 МПа составляет 3,6 кг/с.

Для устранения просыпи смеси из пневматических сопл во втулке, крепящей уплотнение 5, предусмотрено отверстие, ниже сечения пережима, которое соединяется через электромагнитный клапан с магистралью управления. Перед пережимом втулки — клапана сжатый воздух подается сначала в магистраль продувки. Сжатый воздух более высокого давления увлекает смесь из сопла и выдувает ее вверх, в резервуар. После этого сжатый воздух пода­ется в магистраль управления на пережим втулки-клапана, одно­временно магистраль продувки соединяется с атмосферой. При этом сжатый воздух из вдувных отверстий кокиля и из облицовки выходит в атмосферу. Этим устраняется отрыв кокиля от модели в момент его отвода от сопл.

Недостатки пневматических сопл заключаются в том, что они являются нормально открытыми, т. е. в нерабочем состоянии следует запирать магистраль управления и держать клапаны пере­жатыми, либо снабжать сопла дополнительно устройствами, пре­дотвращающими самопроизвольное просыпание смеси (разрезная резиновая шайба, механический пружинный клапан, либо лаби­ринтное уплотнение, как это рекомендуется в работе [160]). Вдувные плиты с пневматическими соплами имеют довольно слож­ные пневмокоммуникации и систему управления.

Машины для нанесения облицовки. Известен ряд конструкций машин для нанесения облицовки на кокили.

На рис. 194 представлена карусельная установка (пат. США № 3.077.014), в состав которой входит машина для нанесения обли­цовки на кокиль с вертикальным разъемом.

Эксплуатация машины начинается с осмотра и очистки модели 5 и кокиля 6. После этого модель опускается и кокили смыкаются. Пескодувная головка 2 подводится к зазору между моделью и ко­килем, прижимается к собранной оснастке и производится вдув облицованной смеси. Через некоторое время оснастку разбирают и извлекают модель. Затем проставляются стержни, кокили смыка­ются и форма заливается металлом. По окончании формирования отливки форма разбирается. Очищают кокиль вручную. Нагрев кокиля и модели осуществляется газом.

Рис. 194. Машина для нанесения облицовки на кокили с вертикальной

Плоскостью разъема: 1 — станина; 2 — песко­дувная головка; 3 — механизм прижима; 4 — консоль; 5 — модель; 6 — кокиль; 7 — меха­низм перемещения ко­киля; 8 — стойка

Другой тип машин, предназначенный для нанесения облицовки на неразъемные (вытряхные) кокили, показан на рис. 195. Машина двухпозиционная (А. с. № 373080). На основании 1 смонтирован механизм 2 подъема и протяжки и стойка 3 с пескодувной головкой 10. Пескодувная головка закреплена на поворотной консоли 12 и поочередно устанавливается на оси одного либо другого кокиля. На верхних крышках цилиндров механизма 2 закреплены рамки 5 с направляющими 7 и верхними рамками 8, на которых установ­лены кокили 9. Модели 6 находятся на подъемных столах 4. После загрузки пескодувного резервуара смесью, его герметизации и подачи сжатого воздуха поочередно осуществляется подъем столов

4. При этом сначала модели входят в гнез­да кокиля, затем уже совместно прижи­маются к вдувной плите. Производится вдув смеси. Затем кокиль несколько опу­скается; по истечении времени отвержде­ния стол идет до упора, модели извле­каются из кокиля.

Фирма A. Hottinger разработала два типа карусельных машин для нанесения облицовки на кокили: MKA 822 и MKA 200С. Первая — восьмипозицион — ная, вторая — двухпозиционная. Ma-

Рис. 195. Машина для нанесения облицовки на вытрях­ные кокили:

1 — основание; 2 — механизм подъема; 3 — стойка; 4 — стол; 5 и 8 — рамки; 6 — модели; 7 — направляющие; 9 — кокиль; 10 — пескодувная головка; 11 — клапан;

12 — консоль

Шина MKA 822 выпускается трех типоразмеров: для модельных плит 440X300, 660X440 и 850X700 мм. Нагрев осуществляется газом. Продолжительность цикла соответственно 25—30; 30—40 и 40—50 с. Машина работает следующим образом. На первой пози­ции происходит вдув смеси. Далее модельная плита с кокилем, пройдя промежуточную позицию, подается в газовую секторную печь, где на трех позициях нагревается. Газовые горелки стоят снизу и сбоку. На следующей позиции (шестой) заканчивается отверждение облицовки на воздухе, а на седьмой позиции — модель извлекается. На последней (восьмой) позиции осматривают и очищают модели.

Автоматизированные и комплексно-механизированные линии. В СССР автоматизированные линии разработаны в НИИСЛе совместно с СКБТЛ. Они выпускаются Тираспольским заводом литейных машин им. С. М. Кирова.

Линии (рис. 196) представляют собой замкнутый прямоуголь­ник, состоящий из двух продольных и двух поперечных ветвей. Линии включают отдельные, имеющие самостоятельное управле­ние участки, на которых выполняются различные технологические операции. Механизмы и агрегаты участков связаны между собой приводными рольгангами с фрикционными роликами, обеспечи­вающими работу участков линии в заданном ритме. «Команды» на работу механизмов участка подаются пришедшими на рабочие позиции кокилями. Линии мод. А75, А83, А82 по существу явля­ются модификациями одной линии и отличаются друг от друга расположением гидрооборудования.

Линия мод. А87 отличается от линий мод. А75, А82 и А83 расположением заливочного участка на торцовом рольганге, а также наличием механизмов для кантовки кокилей на 90° и скреп­ления их перед заливкой. Линии мод. А82М и А120 снабжены встроенным термостатом для нагрева кокилей. Линия А96 отли­чается от последних тем, что в ее состав входит сдвоенная песко­дувная машина челночного типа, а нагрев кокилей и стабилизация их термического цикла осуществляются в газовых проходных печах.

Каждая из линий включает следующие участки: нанесения облицовки, сборки кокилей, заливки, разборки форм, выбивки отливок и очистки кокилей, охлаждения кокилей, кантовки кокилей. На всех линиях, кроме А96, применены аналогичные по конструкции пескодувные агрегаты, подъемники, манипуляторы, гидрооборудование, фрикционные рольганги и т. д. Вследствие агрегатирования конструкций манипуляторов эти механизмы собираются из унифицированных узлов. Учитывая идентичность конструктивной схемы линий, в качестве примера рассмотрим работу только линии мод. А82М.

Нанесение облицовки на кокили производится на четырехпози — ционном пескодувно-карусельном агрегате 1. Кокиль с агрегата


Параметры

А 82 А83 А75

А82М

А120

А87 *

А96

Габаритные размеры кокиля (длинах ши­ринах высота), MM

Металлоемкость фор­мы (максимальная), кг……..

IOOOX юоох

X200/200 100

1000Х юоох

X200/200

150

Юоох юоох

X 250/250 200

1300Х700Х X250/250

200

1400X 1200Х X250/250

300

Производительность при максимальной металлоемкости, тыс. т в год….

12,0

17,0

21,0

29,0

55,0

Число на линии ком­плектов:

Кокилей….

16

26

26

28

45

Моделей….

2

2

2

2

2

Число обслуживаю­щих рабочих….

8

8

8

8

8

Габаритные размеры линии в плане, м

36,8Х 9,5

48

49,5Х 10

53 X 8,3

82Х 13

Мощность электро­нагрева моделей, кВт

140

140

140

140

400

* Формы имеют вертикальный разъем

Иа участке заливки.

Рнс. 196. Схема автоматической линии мод. А82М для производства отливок в облицованных кокилях:

/ — пескодувно-карусельный агрегат; 2 — мо­дельные плнты; 3 — рольганг; 4,— агрегат сбор­ки; В — рольганг участка залнвкн; 6 — участок разборки кокилей; 7 — термостат; 8 — очистное устройство; 9 — охладительный участок; 10 — кантователь


Рис. 197. Схема лииии для производства в облицованных кокилях тонкостенных мелких

Отливок:

1 — пескодувная установка; 2 — кантователь; 3 и 7 — рольганги; 4 — сборщик; 5 — участок заливки; 6 — установка разборки и очистки; 8, 10 — кантователи; 9 — элект­ропечь; 11 — передающее устройство

Снимается манипулятором на рольгант 3 (рис. 196), где при необ­ходимости в кокиль устанавливаются стержни. Далее кокиль передается рольгангом в агрегат сборки 4, а собранные формы транспортируются на рольганг 5 участка заливки. Здесь формы останавливаются с помощью специальных упоров и заливаются. Залитые формы подаются в термостат 7, который выполняет две функции: в нем производится охлаждение залитых форм, а в слу­чае остановки линии — накопление собранных незалитых форм. Для этого термостат 7 выполнен двухъярусным. Залитые формы передаются на поперечный участок разборки б. Здесь с помощью ряда агрегатов форма разбирается, отливка выталкивается и механическим путем производится очистка вдувных отверстий и плоскости разъема кокиля от облицовки. Очистка рабочего гнезда кокиля от сгоревшей облицовки производится сжатым воздухом в устройстве 8. На участке 9 кокиль охлаждается до заданной тем­пературы и по рольгангам передается в кантователь 10 и далее манипулятором загружается в агрегат нанесения облицовки.

В СССР предложена (А. с. Ks 325094) специализированная линия литья в облицованные кокили мелких деталей (рис. 197). Верхняя и нижняя половины кокилей, нагретые в электропечи 9 до температуры 160—250° С, с помощью кромочного рольганга подаются одновременно в пескодувную установку 1 проходного типа, где производится спаривание кокилей с моделями (прикреп­ленными к подъемным столам машин), вдувание смеси в зазор между кокилем и моделями. Температура моделей 200—250° С поддерживается электронагревателями. По окончании отвержде­ния модели извлекаются из половинок кокилей и передаются на установку 2 для кантовки. На рольганге 3 производятся осмотр форм и установка стержней в нижнюю половину.

В сборщике 4 выполняется сборка форм и собранный кокиль подается на участок заливки 5. Далее кокиль подается в установку 6 разборки форм и их очистки, где производится выталкивание

Рис. 198. Схема линии для производства тормозных барабанов и дисков (ФРГ):

Im — индукционная электропечь; 2 — зали­вочная машина; 3 — литейный тележечный конвейер; 4, 5, 7, 9, 14, 17 — роликовые конвейеры; 6 — конвейер для отливки; 8 — передающий манипулятор верхних кокилей; 10 и Л — дробеметиые камеры; 12 и 16 — пескодувные машины; 13 — кантователи; 15 — манипулятор; 18 — охладительный туннель

Отливок, очистка кокиля от остатков облицовки и пооче­редная выдача нижней и верх­ней полуформы на обратную ветвь рольганга 7, откуда после контроля температуры они по­даются на соответствующий ярус электропечи 9, где произ­водится подогрев кокилей. После этого кокили устрой­ством 11 передаются на новый цикл облицовки.

Техническая характеристика: про­изводительность 20—40 форм/ч; габа­ритные размеры кокилей (длинах ши — ринаХвысота) 710 x 650 X 240/(70 мм; масса кокиля — не более 1200 кг; габаритные размеры линии (без вспомо­гательного оборудования) 31X5,5X4,1 м.

На автомобильном заводе Volkswagen (ФРГ) эксплуатируются автоматизированные линии для производства тормозных барабанов и дисков [133, 180].

Линия (рис. 198) состоит из участка изготовления форм и зали­вочного конвейера. Верхние и нижние половины кокиля смонти­рованы в стальных рамках-обоймах со штырями и направляющими втулками. Заливочный участок состоит из непрерывно движущегося линейного конвейера 3 с тактом выдачи форм 15 с. Внутри конвей­ера установлены три индукционные печи 1 емкостью по 8 т каждая. Заливка металла производится с помощью передвижных заливоч­ных машин 2 на поз. /. Залитые формьГвходят в охладительный туннель 18, а на поз. II сталкиваются на роликовый конвейер 4. На поз. III две формы одновременно сталкиваются на сдвоенный роликовый конвейер 5, а на поз. IV — на конвейер 7. На поз. V верхние кокили снимаются манипулятором и передаются (по два) на роликовый конвейер 9, а из нижних выталкиваются отливки, захватываются зажимами и попарно передаются на конвейер 6. После этого два нижних и два верхних кокиля поступают одно­временно в очистные дробеметные камеры 10 и 11, в которых ос­татки облицовки удаляются с поверхности и из вдувных отверстий

13 п/р Л. И. Вейника

Рис. 199. Схема линии для производства тормозных барабанов (США):

1 — печь; 2 — кантователь верха; 3 — механизм разборки форм и выбивкн отлйвоК; 4 — участок охлаждения 5 — заливочный конвейер; 6 — вентиляционный; зонт; 7 — сборщик форм; 8 и 13 — кантователь; 9 — пескодувная машина; 10 — пескодувная головка; U — вдувная плита; 12, 16, 20 — роликовые конвейеры; 14 — выход верхних кокилей; 15 — выход нижних кокилей; 17 — нагреватель; 18 — модель; 19 — прнжнм-

Ной стол; 21 — кокиль

Кокилей дробью. На поз. VI и VII кокили, в случае падения темпе­ратуры ниже 490—500 К (220—230° С), нагреваются газовыми горелками, после чего поступают в пескодувные машины 12 и 16, в которых они соединяются с моделями, после чего в зазоры между моделями и кокилями вдувается песчано-смоляная смесь. Отверж­дение облицовки происходит в течение 15—20 с при температуре кокилей 490—520 К, а моделей 570 К — Обогрев моделей произво­дится маслом, нагреваемым до 610 К электронагревателями и непрерывно прогоняемым насосом через внутренние полости моделей.

После нанесения облицовки рамки с нижними кокилями канту­ются на 180° кантователями 13 и передаются на роликовый конвейер 17. На поз. VIII в кокили устанавливаются стержни. Сборка форм производится на поз. IX манипулятором 15, после чего формы на поз. X сталкиваются на литейный конвейер 3.

На автозаводе фирмы «Toyota» (Япония) применяют линии для производства в облицованных кокилях блоков цилиндров. Линии созданы при участии фирмы «А. Hottinger» [(ФРГ). Производитель­ность линии — 60 форм в час. Облицовка на кокили наносится на четырехпозиционном карусельно-пескодувном агрегате. Отвержде­ние облицовки производится на второй позиции карусели в газо­вой кольцевой печи. На третьей позиции кокиль снимается и подается на участок сборки и заливки. Четвертая позиция кару­сели служит для обслуживания и очистки модели. Перемещение форм осуществляется толкателями по неприводным рольгангам.

После охлаждения отливок формы разбираются. Отливки и остатки облицовки выбиваются на выбивных решетках, а кокили кантуются рабочими поверхностями вниз, после чего поступают в охладительный туннель, а затем снова в пескодувную установку.

В работе [160] описана линия для отливки в облицованных кокилях тормозных автомобильных барабанов (рис. 199). Кокили двухместные. Линия представляет замкнутый в плане прямоуголь­ник, состоящий из нескольких секций приводных и неприводных роликовых конвейеров, соединяющих друг с другом основные функциональные агрегаты линии.

В той же работе приведена схема линии для отливки в облицо­ванных кокилях тракторных и автомобильных деталей, а также водопроводных фитингов. Линия состоит из участка для изготовле­ния форм и участка заливки. В состав первого участка входит двенадцатипозиционная пескодувно-карусельная установка с тремя рабочими позициями: загрузка, нанесение облицовки и съем обли­цованных кокилей. Между 4-й и 10-й позициями происходит отвер­ждение облицовки в кольцевой печи, теплотой которой нагрева­ются также модели; 11-я и 12-я позиции служат для осмотра и очистки моделей. Облицованные кокили снимаются с моделей манипулятором, кантующим их на 180° рабочей поверхностью вверх, и по наклонному рольгангу направляются на участок стержней.

Сборка форм производится крановым манипулятором. После сборки формы переставляются вторым манипулятором на подвес­ной конвейер, где заливаются металлом. После охлаждения формы снимаются с подвесного конвейера на приводной рольганг, пере­дающий их в агрегат разборки и выбивки отливок. Освобожденные от отливок кокили подаются рольгангом в газовую печь и затем поочередно сталкиваются на позицию загрузки карусельной уста­новки. Рядом с линией расположены рольганг и печь для предва­рительного нагрева вновь вводимых в линию кокилей.