КОКИЛЬНЫЕ одно – И МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ МАШИНЫ | Металлолом

1. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ И НАПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗАЦИИ

Особенности технологии литья в кокиль, рассмотренные в пре­дыдущих разделах книги, определяют основные требования, ко­торым должно удовлетворять соответствующее технологическое оборудование: надежное запирание формы в период заливки и формирования отливок; обеспечение требуемых усилий для раз­борки кокиля, извлечения металлических стержней и удаления отливок; поддержание заданной технологическим процессом про­должительности нахождения отливок в форме, времени извлече­ния металлических стержней, либо отхода одной из частей формы; поддержание заданного теплового режима кокиля.

Механизация кокильного литья прошла последовательно сле­дующие этапы развития: ручные кокили, механизированные ко­кили с ручным управлением и приводом движения частей с по­мощью пневмоцилиндров, электродвигателей, гидроцилиндров; полуавтоматические кокильные машины; автоматизированные и комплексно-механизированные линии, комплекты оборудования с полной механизацией основных и вспомогательных операций технологического процесса.

Кокильные машины подразделяются на две группы: стаци­онарные и нестационарные. Первая группа включает одно-, двух – и трехпозиционные, а. вторая четырех – и более позицион­ные машины. Машины обеих групп представляют собой универ­сальные и специальные конструкции, причем с увеличением числа позиций машины в каждой группе наблюдается уклон в сторону специализации.

В зависимости от расположения плоскости разъема в простран­стве и от характера перемещения формообразующих элементов ко­киля (собственно кокиля и металлических стержней) различают машины для получения отливок в формах с горизонтальной и вер­тикальной плоскостями разъема. В последнем случае число под – кокильных плит может быть от 1 до 5 (включая подвижные под­доны и верхние стержни).

На практике применяют также конструкции с переменным положением плоскости разъема. Широкие технологические воз­можности имеет конструкция, при которой изменение положения кокиля осуществляется в пределах одного технологического цикла в зависимости от характера выполняемой операции.

В группу стационарных машин входят конструкции, построен­ные на весьма разнообразных компоновочных решениях. Однако наибольшее число машин имеют рамное исполнение (с цилиндриче­скими направляющими для перемещения кокильных плит) или консольное. Первые применяют в основном при производстве относительно крупных отливок из черных и цветных сплавов, а вторые — при производстве мелких отливок из легких цветных сплавов.

Для крупносерийного и массового производства отливок наи­более целесообразным является применение нестационарных ма­шин. По сравнению со стационарными они имеют следующие пре­имущества: во-первых, высокую производительность благодаря совмещению во времени всех операций технологического цикла получения отливки; во-вторых, минимальную занимаемую пло­щадь, наименьшие энергетические затраты, удобство обслужива­ния и наиболее рациональную организацию работы; в-третьих, возможность механизации и автоматизации основных и вспомо­гательных операций и на этой основе возможность встраивания в автоматические линии производства отливок.

В практике кокильного литья нашли применение нестационар­ные (многопозиционные) установки двух типов: карусельные и конвейерные. Первые получили наибольшее распространение бла­годаря минимальной занимаемой площади и удобству подвода энергоносителей (масла и сжатого воздуха для приводных цилин­дров, воды для охлаждения кокилей, электроэнергии и т. п.).

Большинство созданных карусельных кокильных машин имеет четное число позиций — 4, 6, 8, 12, 16. Известна, однако, пятипо – зиционная карусельная машина фирмы «Voisin» (Франция), пред­назначенная для отливки алюминиевых головок автомобильных двигателей. Поворот каруселей осуществляется, как правило, вокруг вертикальной оси, т. е. платформа с кокильными секциями перемещается в горизонтальной плоскости. Исключение состав­ляет четырехпозиционная машина мод. JIMB450 с горизонтальной осью вращения.

За последнее десятилетие широкое распространение получил гидравлический привод кокильных машин, обеспечивающий зна­чительные усилия запирания, раскрытия кокилей, извлечения металлических стержней и выталкивания отливок. С помощью гидравлического привода достигаются плавность перемещения частей кокиля, бесшумность его работы, а также компактность машины, так как высокое давление в гидроприводе позволяет до­стичь малыми цилиндрами больших усилий без применения спе­циальных усиливающих устройств [98, 58].

В большинстве созданных прогрессивных моделей кокильных машин, как правило, предусмотрен полуавтоматический цикл ра­боты с автоматизацией следующих операций: сборка кокиля, вы­держка отливки в период кристаллизации, извлечение металличе­ских стержней, раскрытие кокиля и выталкивание отливки, съем отливки и вынос ее из рабочей зоны машины.

Научные исследования для создания кокильных машин яв­ляются развитием традиций отечественной школы проектирования литейного оборудования, становление которой связано с именем П. Н. Аксенова [1].

2. УНИВЕРСАЛЬНЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ МАШИНЫ

В СССР широкое распространение получила гамма универ­сальных кокильных машин, разработанная в НИИСЛ. Серийное их производство освоено на ряде заводов страны. В основу гаммы положен размерный ряд подкокильных плит, обеспечивающих возможность установки кокилей с размерами от 250 X 200 до 1000 X 800 мм.

Гамма включает машины следующих типов: а) с вертикальным разъемом кокиля, с одной подвижной плитой; б) с вертикальным разъемом кокиля, с двумя подвижными плитами и поддоном; в) с вертикальным разъемом кокиля, с двумя подвижными пли­тами, поддоном и механизмом верхних стержней; г) с горизонталь­ным разъемом кокиля, с верхней подъемно-поворотной плитой. Модели машин, входящих в гамму, предназначены для литья цвет­ных и черных сплавов.

Наиболее полное представление о конструктивных особенно­стях гаммы дает рассмотрение базовых моделей 5915, 5922, 5944 и 5966. Техническая характеристика указанных машин и их ана­логов указывается ниже в сводных таблицах. Развитием создан­ной в НИИСЛ гаммы кокильных машин является новая гамма агрегатированных машин, разработанная в специальном кон­структорском бюро точного Литья (СКБТЛ), г. Тирасполь.

Машина мод. 5915 (рис. 158) имеет две подкокильные плиты 1, 2, одна из которых неподвижна и крепится к станине 5, а вторая перемещается по диагонально расположенным направляющим 6, связывающим неподвижную подкокильную плиту и стойку с гид­роцилиндром.

Выталкивание отливки и возврат толкателей в исходное по­ложение в подвижной половине кокиля происходит в крайних положениях плиты с помощью регулируемых по длине тяг, ко­торые пропущены в отверстия неподвижной стойки – и соединены с плитой толкателей. Из неподвижной половины кокиля отливка

image190-3976071

Рис. 158. Машина мод. 5915:

1,2 — подкокнльные плнты; 3 — пульт управления; 4 — шкаф гндропанелсй; 5 — ста­нина; 6 — направляющие

Выталкивается с помощью рычажного механизма, приводимого в движение гидроцилиндром, расположенным в станине.

Устанавливаемый на машину кокиль может быть дополни­тельно снабжен гидроцилиндром для привода металлического стержня. Опыт эксплуатации машины показал ее надежность и удобство в обслуживании.

Основные данные машин (тип а) с вертикальным разъемом кокиля, с одной подвижной плитой

Параметр ы

5912

5913

5914

5915

Размеры рабочего места на плитах

Для крепления кокиля (ширинах вы­

Сота), мм……………………………………………

400X320

500X400

630X500

800X630

Наименьшее расстояние между пли­

Тами, мм……………………………………………

400

500

500

630

Ход плиты, мм……………………………………

320

400

400

500

Усилие раскрытия кокиля, кН. .

35

50

80

125

Габаритные размеры, мм:

Длина…………………………………………………

2230

2400

2250

2600

Ширина……………………………………………..

850

950

1200

1400

Высота……………………………………………….

1500

1500

1200

1200

Машина мод. 5922 (рис. 159) имеет механизмы подвижных плит, выполненные в виде агрегатных узлов: подкокильная плита 3 закреплена консольно – на двух цилиндрических направляющих, которые перемещаются в опорах неподвижной стойки с помощью

image191-4068342

Рис. 159. Машина мод. 5922:

1 — наладочный пульт; 2 — рабочий пульт; 3 — подкокильные плиты; 4 — шкаф ги­дропанелей; 5 — поддои; 6 — механизм нижнего стержня; 7 — рама

Гидравлического цилиндра. Агрегатный узел включает систему выталкивания и фиксации отливки на поддоне 5, а также возврата толкателей в исходное положение при полном раскрытии кокиля. Механизм поддона обеспечивает выталкивание отливки и выем металлического стержня.

Конструкция машины позволяет устанавливать кокиль с двумя дополнительными боковыми стержнями и применять дозатор для заливки металла в кокиль. Отсутствие сплошных направляющих создает хорошие условия для обслуживания кокиля.

Основные данные машин (тип б) с вертикальным разъемом кокиля, с двумя подвижными плитами и поддоном

Параметры

5922

5923

5924

5926 А

Размеры рабочего места на плитах

Для крепления кокиля, мм:

Основных (ширинах высота)

400X320

500Х 400

630×500

1250 X 630

Поддона………………………………………..

500X400

500×400

630X500

1250X800

Наименьшее расстояние между

630

Плитами, мм…………………………………..

400

500

500

Ход, мм:

320

Основных плит (каждой) . .

200

200

250

Плиты толкателей……………………………

50

50

100

100

Усилие раскрытия кокиля, кН

35

50

100

200

Габаритные размеры, мм:

Длина……………………………………………

2800

2800

3200

3560

Ширина…………………………………………

850

950

1850

1540

Высота………………………………………….

1500

1500

2400

2675

image192-1698016

Рис. 160. Машина мод. 5944:

1 — станина; 2 — поддон; 3 — педаль управления; 4 — пульт; 5 — съемник отливок; 6 — подкокильные плиты; 7 — механизм верхнего стержня; 8 — шкаф гидропанелей;

9 — механизм нижнего стержня

Машина мод. 5944 (рис. 160) предназначена для изготовления отливок сложной конфигурации в кокилях, состоящих из четырех и более подвижных частей.

Подкокильные плиты 6 перемещаются по двум диагонально рас­положенным цилиндрическим направляющим, закрепленным в не­подвижных стойках. Система выталкивателей позволяет фиксиро­вать отливку при раскрытии полуформ на поддоне и автомати­чески убирать ее съемником 5 отливок, которым оснащаются ма­шины этого типа.

Механизм верхнего металлического стержня 7 смонтирован на поворотной траверсе. Механизм монтируется на стальной ко­лонке, вокруг которой он поворачивается на 90°. На траверсе крепятся цилиндр перемещения «верхнего стержня и два цилиндра для подрыва стержней после заливки. Конструкцией исключается передача нагрузок на колонну при изрлечении металлического стержня.

На левой стойке механизма боковых плит установлен съем­ник 5 отливок, выполненный по типу пантографа. Подъем и пово­рот съемника осуществляется гидроцилиндрами, захват отливки — пневмоцилиндром. Съемник захватывает отливку, отводит ее в про­тивоположную от оператора сторону и опускает отливку на транс­портер либо приемный стол.

Машина мод. 5966 предназначена для изготовления крупно­габаритных отливок в кокилях с горизонтальной плоскостью разъема (рис. 161).

Основные данные машин (тип в) с вертикальным разъемом кокнля, с двумя подвижными плитами, поддоном и механизмом верхних стержней

Параметры

5944

5946 А

5946Б

Размеры рабочего места на плитах

Для крепления кокиля, мм:

Основных (ширинах высота) . .

630X500

1250X630

1250X630

Верхнего стержня………………………………..

500X400

800X500

800X 500

Поддона……………………………………………..

630X 500

1250X800

1250Х 1000

Наименьшее расстояние между пли­

Тами, мм…………………………………………….

500

630

1000

Ход плит, мм:

Основных (каждой)………………………………

250

320

320

Верхнего стержня………………………………..

400

500

500

Плиты толкателей…………………………………

100

100

100

Усилия раскрытия кокиля (не ме­

Нее), кН………………………………………………

100

200

200

Мощность электродвигателя гидро­

Агрегата, кВт……………………………

13

13

13

Габаритные размеры с механизмом

Съема, мм:

Длина…………………………………………………

3200

3560

3930

Высота………………………………………………..

1850

2350

2350

Ширина………………………………………………

2525

2835

2835

image193-6979298

1 — станина; 2 — гидропанелн; 3 — механизм верхней плнты; 4 — верхняя плнта; 5 — механизм нижнего стержня; 6 — механизм толкателей; 7 — поддон (нижняя плнта);

S — пульт управления

Верхняя плита 4 совершает прямолинейное движение на 200 мм с последующим поворотом на 55°. Поворот плиты предназначен для облегчения осмотра и обслуживания кокиля, создает удобство установки кокилей на машину и песчаных стержней в форму.

Механизм верхней плиты имеет рычажное устройство для под­рыва верхней полуформы и цилиндр вертикального перемещения плиты. Устройство (А. с. № 349477) исключает передачу усилия подрыва на станину машины.

Гидроцилиндр вертикального перемещения плиты укреплен на корпусе и связан с плитой штоком через траверсу и направляющие колонки. Механизм нижнего стержня 5 жестко смонтирован на станине 1. На поддоне 7 имеется плита 6 нижних толкателей, ко­торая приводится в движение двумя гидроцилиндрами, укреп­ленными на нижней стороне поддона. Тут же расположен гидро­цилиндр нижнего стержня.

На машине возможно подключение дополнительных боковых стержней с гидроцилиндрами, входящими в комплект кокильной оснастки. С тыльной стороны машины закреплены гидропанели 2 с электрогидрозолотниками. Электро – и гидросхемы машины поз­воляют работать без любого из стержней, с дозатором или без него, а также рассчитаны на подключение механизма съема от­ливок.

Машина установлена на раме на двух цапфах и имеет возмож­ность поворачиваться с помощью винтов на угол от 0 до 20° от вертикали.

Основные данные машины: размеры рабочего места на плитах для крепления кокиля 1000X800 мм; наименьшее расстояние между плитами 500 мм; прямой ход плиты 200 мм; угол поворота плиты 55°; усилие раскрытия кокиля 18 кН; габаритные размеры 2450X2000X2400 мм.

Наряду с существенными преимуществами машин, входящих в гамму, опыт их серийного изготовления и многолетней эксплуа­тации показал и ряд недостатков: большая установленная мощ­ность гидроприводов, значительные габаритные размеры машин, отсутствие механизации съема отливок на машине с горизонталь­ным разъемом, неудачная конструкция механизма поддона, не­удобство заливки кокилей на крупных машинах из-за большой высоты.

Агрегатированные машины. В гамму агрегатированных кон­струкций входят пять типов однопозиционных машин: с одной подвижной и одной неподвижной плитой; с двумя подвижными плитами; с двумя подвижными плитами и поддоном с нижним стержнем; с двумя подвижными плитами, поддоном с нижним стержнем и верхним стержнем; с двумя подвижными плитами, под­доном с нижним стержнем, верхним и торцовым стержнем.

Машины предназначены для производства отливок в основном из алюминиевых сплавов. Преимущества этой гаммы машин в еле – дующем: система управления — на бесконтактных элементах, вы­сокая степень унификации и более совершенные конструктивные решения некоторых узлов.

3. СПЕЦИАЛЬНЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ МАШИНЫ

В НИИлитавтопроме разработана трехпозиционная машина мод. 4546, предназначенная для отливки в кокилях с горизонталь­ной плоскостью разъема головок блока цилиндров и выпускной трубы автомобильного двигателя (рис. 162).

Машина имеет одну верхнюю 2 половину кокиля, расположен­ную на средней позиции, и две нижние 1, поочередно совмещаемые с верхней. Одновременно с заливкой металла в сомкнутый кокиль и формированием отливки на позиции //, на позиции I или III, где находится вторая нижняя половина кокиля, производится удаление отливки, обслуживание кокиля и установка песчаных стержней. Таким образом достигается частичное совмещение тех­нологических операций по времени, что приводит к повышению производительности машины.

Верхняя половина при раскрытии кокиля поворачивается во­круг горизонтальной оси на 95°; нижние половины перемещаются на двух тележках 3 по направляющим 5 станины 7. В станине под тележками находятся три гидроцилиндра 6: средний — для под­жима кокиля плитой 4, боковые — для выталкивания отливок плитой 8. Поворот верхней половины кокиля и передвижение

Ш

/ в ‘

Iiiiiiiihiii

I!

Жл

/^5 ш

– I

ИГ

I

I

I I

I 7

I/

\

^tt-

I

\

W(

\ / \ / \ /

-I—р

7 6

Рис. 162. Машина мод. 4546:

1 — нижняя половина кокиля; 2 — верхняя половина кокиля; 3 — тележка; 4 — плита поджима; 5 — направляющие; 6 — гндроцнлнндры; 7 — станица; 8 — плнта рытал|

Scroll to Top