Статьи | Металлолом — Part 85

1. Dietter Н. В. Binderies dry-send moulds // Foundry Trade Journal. 1964. 2505.

2. Shroyer H. F. Пат. ФРГ № 1108861: 12.04.58.

3. Dietter Н. В. // Материалы региональной конференции в Мичи­гане 27 октября 1972 г.

4. Dietter Н. В. // Modern Castings. 1965. August. P. 89-93.

5. Olive M. // Fonderia ItaL 1967. 16. № 6.

6. Nellen H. Англ. патент № 1127327: 18.09.68.

7. Hofmann R. Патент ФРГ № 1301439: 11.11.66.

8. Wittmoser A., Hofinann R. 35 Congr. Internat. Fouderie. Kioto, 1968. 1073. №9. P. 11-14.

9. Кедзо Я. Тютандзо каст и форг. 1973. № 9. С. 11-14.

10. Кржижановский Е. Патент ФРГ. № 1301440: 03.02.68.

11. Gisseray. 1970. 23 апреля. № 9.

12. Metal Production. 1984. 22. № 7. Р. 49-50.

13. Modern Cast. 1985. 75. № 3. P. 64-68.

14. Modern Metals. 1988. 44. № 7. P. 103-105.

15. Modern Cast. 1988.78. № 8. P. 20-27.

16. Ibid. P. 40.

17. FoundiyTradeJ. 1989. 163. №3383. P. 18-19.

18. The Foundryman. 1988. 81. № 12. P. 560-566.

19. Foundry Trade J. Int. 1987. 10. №35. P. 106, 110-111.

20. Экспресс-информация. Сер. 3. Вып. 21. M., 1986.

21. Fonderie. 1989. 87. P. 49-50.

22. Foundiy Manag. and Technol. 1984. 17. № 3. P. 52-55.

23. Foundiy Trade J. 1989. 163. № 3400. P. 788-790.

24. Литье и металлургия. И. Б. 7. 08.09.97. Белоруссия.

25. Foundry Manag. and Technol. 1992. 120. № 5. P. 5.

26. Авторское свидетельство СССР № 136014. 1963.

27. Озеров В. А., Шуляк B. C., Плотников Г. А. Литье по моделям из пенополистирола. M.: Машиностроение, 1970.

28. Степанов Ю. А. и др. Литье по газифицируемым моделям. M.: Машиностроение, 1976.

29. Литье по газифицируемым моделям: Сб. Киев: ИПЛ АН УССР, 1973. С. 24-28.

К главе П

1. Light Metal Age. 160. 18. № 3-4.

2. Foundiy Trade J. 1961. 3. № 2338.

3. Васильев В. А., Кирпиченков В. П. // Производство отливок по пенополистироловым моделям. M.: НИИМАШ, 1966. С. 47-54.

4. Патент ФРГ № 1845226.

5. Озеров В. А., Шуляк B. C., Плотников. А. Литье по моделям из пенополистирола. M.: Машиностроение, 1970.

6. Степанов Ю. А. и др. Литье по газифицируемым моделям. M.: Машиностроение, 1976.

7. The Foundryman. 1988. № 2. Р. 60-65.

8. Патент США. № 4773466.

9. Umono J. Gap Foundryman’s. 1987. 59. № 12.

10. Modern Cast. 1988. 78. № 8. P. 20-24.

11. Павлов В. А. Пенополистирол. M.: Химия, 1973.

12. Литье по газифицируемым моделям. Киев: Изд-во ИПЛ АН УССР, 1975. С. 3-19.

13. Производство литья по газифицируемым моделям. M.: НИИМАШ, 1968.

14. Foundiy Manag. and Technol. 1982. № 12. Р. 22-25.

15. Modern Casting. 1986. № 1. P. 31-34.

16. Литье по моделям из пенополистирола — технология. РТМЗ1. 5007-75. Одесса: ЦПКТБ.

17. Gesserei. 1987. 12 января. 74. № 1.

18. Литье по газифицируемым моделям. Киев: Изд-во ИПЛ АН УССР, 1973.

19. Foundiy Trade J. 1985. September. № 12. P. 177-187.

20. Шуляк B. C. и др. // Литейное производство. № 10. 1971.

21. Исследование и разработка технологического процесса произ­водства отливок из цветных сплавов в формах из сыпучих ферромагнитных материалов. Отчет по теме № 83. ИПЛ АН УССР. 1978.

22. Авторское свидетельство СССР № 346012. 27.04.72.

23. Патент США №4728531.

24. Мадорский С. Термическое разложение органических поли­меров. M.: Мир, 1987.

25. Expendable Pattern Casting. Vol. 1: Process Manual. An Ameri­can Foundrymens Society Publication.

При изготовлении отливок JIFM следует руководствоваться «Санитарными правилами по устройству, оборудованию и экс­плуатации цехов производства литья по пенополистироловым мо­делям», утвержденными Минздравом СССР 10.05.1979 г.

В процессе освоения JITM следует выполнять следующие до­полнительные рекомендации [5]:

• естественное и искусственное освещение рабочих мест при изготовлении моделей, их сборке из отдельных элементов и с литниковой системой в модельные блоки должно удовле­творять требованиям «Санитарных норм проектирования промышленных предприятий» (СН-245-71);

• хранение пенополистирола должно осуществляется в изоли­рованном помещении и в закрытой таре при температуре не выше 20 0C на расстоянии не менее 1,5 м от источников теп­ловыделения;

• при переработке пенополистирола необходимо предусмот­реть ее механизацию; в местах загрузки, транспортировки и выгрузки сырья и готового продукта необходимо предусмот­реть устройства, исключающие загрязнение воздуха произ­водственных помещений пылью;

• оборудование в цехе должно быть размещено с учетом обес­печения направленных непересекающихся грузопотоков ма­териалов и полуфабрикатов (моделей, модельных блоков и др.) внутри цеха;

• при использовании оборудования, передающего вибрацию, должна осуществляться виброизоляция, обеспечивающая на рабочем месте нормальные условия и предельно допустимые величины вибрации;

• для уменьшения шума, производимого сжатым воздухом при изготовлении моделей на автоматических установках, а также шума, возникающего при работе привода пресс-форм, должна предусматриваться возможность выведения выхлопов отра­ботанного воздуха за пределы цеха;

• в помещениях, где установлено оборудование для просева гранул полистирола, подвспенивания полистирола, изготов­ления моделей автоклавным и машинным способами произ­водства, приготовления противопригарного покрытия, фор­мовки модельных блоков в сухом кварцевом песке, должна быть установлена местная вытяжная вентиляция (скорость удаляемого воздуха 0,7-1,2 м/с);

• для удаления конденсата продуктов термодеструкции модели, сажи и пыли из кварцевого песка необходимо применять тер­мическую регенерацию отработанного песка при температуре 600-650 0C;

• для нейтрализации газообразных продуктов термической де­струкции модели, которые образуются при заливке формы металлом, необходимо в условиях серийного производства отливок вакуумировать формы в процессе заливки и охлаж­дения, а отсасываемые газы направлять в установку термиче­ской регенерации песка или применять установки каталити­ческого дожигания газов;

• в единичном производстве крупных отливок следует приме­нять боковые отсосы или зонты, при этом газы, выделяю­щиеся из формы во время ее заливки металлом, следует под­жигать.

При выполнении вышеуказанных правил техники безопасности, а также соблюдении общепринятых норм санитарно-гигиениче­ских условий труда в литейных цехах обеспечивается высокая культура производства и экологическая чистота технологического процесса ЛГМ.

Анализ технологического процесса ЛГМ и обобщение результа­тов работ многочисленных зарубежных фирм и отечественных предприятий, применяющих данный способ литья для производст­ва отливок из черных и цветных сплавов в единичном и серийном производстве, позволили сделать обоснованное сравнение техно­логических, эксплуатационных, экономических и экологических показателей процессов литья в песчано-глинистые формы, хими­чески твердеющие формы и в формы из песка по газифицируемым моделям (см. табл. 8.1) [1].

Таблица 8.1

Показатели

ПГФ

XTC

ЛГМ

Технологические

Состав смеси

Многокомпо­

Малокомпонент­

Однокомпо-

Нентный

Ный

Нентный

Формуемость смеси

Низкая

Средняя

Высокая

Влажность смеси

Высокая

Низкая

Без влаги

Газопроницаемо сть

Низкая

Средняя

Высокая

Выбиваемость формы

Высокая

Средняя и плохая

Хорошая

Пригар

Высокий

Средний

Низкий

Эксплуатационные

Механизация и авто­

Сложная

Менее сложная

Простая

Матизация

Металлоемкость

Большая

Средняя

Низкая

Средств механизации

Показатели

ПГФ

XTC

ЛГМ

Энергоемкость техно­

Большая

Большая

Низкая

Логии

Текущая эксплуатация

Тяжелая

Тяжелая

Намного легче

Занимаемая площадь

Большая

Средняя

Малая

Оборудования

Экономические

Капиталовложения

Высокие

Высокие

Низкие

Время освоения мощ­

Продолжи­

Менее продол­

Короткое

Ностей

Тельное

Жительное

Стоимость изготовле­

Высокая

Высокая

Низкая

Ния оборудования

Стоимость обслужи­

»

»

»

Вания

Экологические

Шум

Сильный

Средний

Низкий

Запах

Малый

Сильный

Малый

Количество газов

Среднее

Сильное

Среднее

Вибрация

Сильная

Средняя

Слабая

Выделение тепла

Слабое

Среднее

Слабое

Загрязнение воды

Среднее

Сильное

Отсутствует

Выделение пыли

Много

Много

Мало

Примечание. ПГФ — песчано-глинистая форма; XTC — холодно­твердеющая смесь.

Анализ затрат на изготовление отливок по газифицируемым мо­делям в формах из песка и песчано-глинистых формах по извле­каемым моделям приведен в табл. 8.2.

Таблица 8.2

Затраты в условных единицах

Технология

ЛГМ-П

ПГФ

Технологические операции

100 10 0

100 100 100

Подготовка шихтовых материалов Подготовка формовочных материалов Приготовление формовочных и стержне-

Вых смесей

Технологические операции

Технология

ПГФ

ЛГМ-П

Производство литейной формы

100

50

Производство стержней

100

0

Изготовление оснастки

100

50

Изготовление газифицируемых моделей

0

100

Плавка и заливка металла

100

100

Финишные операции

100

50

Регенерация формовочной смеси

100

10

Утилизация отходов

100

20

Итого:

1200

530

На основании анализа затрат при производстве 1,5 млн отливок корпуса планетарного редуктора из высокопрочного чугуна массой 4,4 кг по газифицируемым моделям и в сырые песчано-глинистые формы на автоматической линии производительностью 120 форм/ч ведущая американская фирма «Robinson Foundry» приводит дан­ные по затратам, приходящимся на одну отливку (см. табл. 8.3), из которых следует, что снижение затрат при JIFM происходит за счет ликвидации стержней, повышения точности отливок по размерам и массе и значительного снижения затрат при последующей механи­ческой обработке. Общая экономия при технологии ЛГМ составля­ет 34,5 %.

Высокая экономическая эффективность достигается при приме­нении ЛГМ в единичном производстве отливок из черных сплавов, что подтверждается широким использованием данного способа для получения литых заготовок крупных штампов в автомобилестрое­нии, отливок для ремонта машин и оборудования, эксперимен­тальных и уникальных отливок в станкостроении.

Таблица 8.3

Затраты на одну отливку, марки ФРГ

Наименование затрат

ЛГМ

ПГФ

Изготовление стержней

0,01

4,2

Стоимость модельной оснастки

2,8

0,01

Стоимость модели и формы, формовка

0,02

Наименование затрат

ЛГМ

ПГФ

Покраска моделей и стержней

0,5

0,01

Износ оснастки

0,3

0,65

Энергозатраты

0,23

0,6

Стоимость формовочных материалов

0,01

1,2

Стоимость металла на отливку

2,7

3,2

Брак

0,4

1,2

Очистка отливок

0,25

0,8

Механообработка

0,2

1,2

Итого:

8,5

13,09

Экономическая эффективность достигается за счет снижения расхода древесины на изготовление моделей и стержневых ящиков, лакокрасочных материалов, стального проката и крепежа. В [2] приведен перечень стоимости деревянных и газифицируемых мо­делей из пенополистирола механической обработкой в количестве 14 модельных комплектов. Стоимость деревянных моделей соста­вила 14 375 долл. США, в то время как моделей из пенополистиро­ла — 2532 долл., или более чем в 5,6 раза дешевле.

В табл. 8.4 представлен экономический анализ производства 3000 отливок общей массой 4000 т.

Таблица 8.4

Снижение трудоемкости изготовления отливок при ЛГМ по сравнению с песчано-глинистой формой по извлекаемым моделям [2]

Технологические операции

Снижение трудоемкости в зависимости от массы отливки,

%

500 кг

500- 1000 кг

1000- 2000 кг

2000- 5000 кг

Более 5000 кг

Изготовление форм

24,5

19

28

41

24,5

И стержней

Очистка отливок

20

28

26

32

2,5

Общая трудоемкость

24

21

20

38

20

Максимальное количество единичных отливок в год, которое экономически выгодно производить ЛГМ, можно определить по формуле

K=SL(CiPI-C2P2),

Где Сд — себестоимость деревянного модельного комплекта; Cn — себестоимость изготовления моделей из пенополистирола механи­ческой обработкой; С\ и C2 — цеховая себестоимость изготовления 1 т годного литья по деревянным и газифицируемым моделям; Pi и P2 — масса отливок, изготовляемых по газифицируемым и дере­вянным моделям, кг.

Средний расход пенополистирола в плитах на изготовление мо­делей зависит от сложности и габаритных размеров отливки:

Группа сложности отливки

1

2

3

4

5

6

7

Расход пенополистирола, % от объема модели

95

90

85

80

70

60

50

Масса отливок при их производстве ЛГМ снижается на 10-20 % за счет отсутствия формовочных уклонов, допуска на операцию сборки формы, уменьшения припуска на механическую обработку и технологических напусков. В табл. 8.5 приведен анализ влияния различных технологических операций при производстве отливок ЛГМ и в песчано-глинистые формы по извлекаемым моделям [4].

Таблица 8.5

Отклонения размеров отливки в зависимости от технологических операций их изготовления

Технологические операции

Отклонения, мм

ПГФ

ЛГМ

Изготовление стержней (модели)

0,5-1,2

0,2-0,8

Изготовление формы

0,3-1,2

0

Простановка стержней в форму

0,8-3,0

0

Сборка формы (площадь 450-25 000 см2)

0,24),4

0

Износ модели (пресс-формы)

0,1-0,3

0,01-0,02

Деформация формы при заливке

0,8-2,2

0,1-0,4

Охлаждение отливки в форме

1,0-2,0

0,5-1,0

Итого:

3,7-13,9

0,81-2,22

Из табл. 8.5 следует, что точность отливок при ЛГМ возрастает в 2-5 раз, что приводит к уменьшению массы отливки, трудоемкости ее последующей механической обработки и повышению коэффи­циента использования металла в машиностроении.

Г. Дитер на основании анализа работы различных фирм пред­ложил определять экономическую целесообразность перевода производства отливок с традиционных способов литья на ЛГМ по «Контрольной карте», которая представлена в виде табл. 8.6.

Для определения эффективности применения ЛГМ необходимо определить затраты по статьям М, С, Ф, К по старой технологии и их сумму Ti. Затем, в зависимости от партии отливок, определить Tx (где х — 2, 3, 4, 5), и если Tx < Tit то перевод производства отли­вок на ЛГМ экономически оправдан.

Предварительный расчет экономической эффективности при­менения ЛГМ взамен литья в песчано-глинистые формы можно определить по изменяющимся статьям себестоимости производст­ва отливок на основании известных статистических данных:

Где Д, П — расход дерева и пенополистирола на 1 т отливок; Гд, Гп — общая трудоемкость 1 т литья по старой и новой технологи­ям; Фд, Фп — расход формовочных материалов по старой и новой технологиям; С, Со, Ci-Ce — соответственно стоимость по старой и новой технологиям; P — годовой объем производства отливок, т.

Таблица 8.6

Контрольная карта

Наименование

Отливки

[асса………………….

Метал

Ji….

Стоимость одной модели на отливку

M

Стоимость стержней на одну отливку

С

Стоимость формовки на одну отливку

Ф

Стоимость очистки на одну отливку

К

Старая технология

Единичное производст­во

От 2 до 500 отливок в год

500-1000 отливок в год

Свыше 1000 отливок в год

M

0,5М

50М

ЗОМ

IOM

С

0,8С

0,1С

0,1С

0,1С

Ф

0,8Ф

0,5Ф

0,5Ф

0,2Ф

К

0,88К

0,5К

0,5К

0,1К

Ti

T2

T3

T4

T5

Фирма «Robinson Foundry» (США) на основании обобщения многочисленных данных производителей отливок JIFM приводит сравнительные данные качественных показателей для трех спосо­бов литья при серийном производстве, которые представлены в табл. 8.7.

Таблица 8.7

Сравнительные показатели качества, %

Способ производст­ва отливок

Стоимость оснастки

Плотность металла отливки

Стой­кость оснастки

Шерохова­тость по­верхности, Rz

Литье в песчано-

18

81

38

100

Глинистые формы

Литье в кокиль

88

88

12

82

ЛГМ

82

100

100

42

Литье под давле­

100

35

18

30

Нием

По данным той же фирмы, значительный экономический эф­фект получается за счет снижения массы отливки в результате по­вышения ее точности и приближения конфигурации отливки к чер­тежу детали, а также последующих затрат на механическую обра­ботку. Так, при изготовлении отливки чугунного статора электро­двигателя ЛГМ масса его снизилась на 40 % по сравнению с лить­ем в песчано-глинистые формы, а трудоемкость механической об­работки — в 2 раза. При производстве блока цилиндров из алюми­ниевого сплава на предприятии «Сатурн» («General Motors») масса его уменьшилась на 15 %, а трудоемкость механической обработ­ки — на 50 % по сравнению с литьем в стержнях из XTC.

Обобщая многочисленные данные технико-экономических [6] и экологических показателей производства отливок ЛГМ и традицион­ными способами литья с учетом данных, приведенных в табл. 8.1-8.7, можно рекомендовать при проведении предварительного эконо­мического расчета производства отливок ЛГМ пользоваться сле­дующими значениями технико-экономических показателей:

• стоимость изготовления пресс-форм для производства моде­лей из пенополистирола машинным способом соизмерима со стоимостью изготовления кокильной оснастки и несколько вы­ше модельной оснастки для машинной формовки при литье

В песчано-глинистые формы, но стойкость пресс-форм на по­рядок выше;

• масса отливок при JITM на 10-20% ниже, чем при литье в кокиль или в песчано-глинистые формы;

• трудоемкость формовки снижается при производстве еди­ничных отливок ЛГМ в формах из XTC на 10-20 %, при изго­товлении серийных отливок в формах из песка — на 40-50 % по сравнению с литьем по извлекаемым моделям;

• трудоемкость изготовления стержней при ЛГМ снижается на 85-100%;

• трудоемкость финишных операций при ЛГМ сокращается на 10-20 % при единичном и на 40-60 % при серийном произ­водстве отливок;

• производственные площади при серийном изготовлении от­ливок ЛГМ сокращаются в 2-4 раза за счет исключения стержневого, смесеприготовительного отделений, участков подготовки оборотных формовочных смесей; вдвое сокраща­ется термообрубное отделение, на 20-30 % формовочное от­деление, соответственно сокращаются складские площади исходных формовочных материалов; в 2 раза снижается рас­ход электроэнергии;

• капитальные затраты при строительстве цеха ЛГМ сокраща­ются в 1,5-2,5 раза по сравнению с цехом литья в песчано — глинистые формы.

По данным фирмы «Robinson Foundry», стоимость цеха чугун­ного литья мощностью 3000 т в год для производства отливок в песчано-глинистые формы с применением автоматической линии «Disamatic» составила 7 млн долл. США, в то время как цех ЛГМ — 3,5 млн долл., или в 2 раза дешевле.

При окончательном расчете экономической эффективности применения ЛГМ взамен традиционных способов литья необходи­мо учитывать сокращение затрат на приобретение и эксплуатацию технологического оборудования, уменьшение расхода энергоноси­телей, технологических отходов производства, снижение затрат на вентиляцию, отопление и охрану окружающей среды. Для расчета экономической эффективности следует использовать «Методику определения годового экономического эффекта, получаемого в ре­зультате внедрения новой техники» [3]:

Где Cc и Ch — затраты на изготовление отливок по старой и новой технологям, E — отраслевой нормативный коэффициент сравни­тельной эффективности капитальных затрат равный, 0,15; Kc и Kh — капитальные затраты по старой и новой технологиям.

Технико-экономические и экологические показатели

В процессе циклического применения кварцевого песка в качест­ве материала формы при производстве отливок по газифицируемым моделям он изменяет свои технологические и физико-механические свойства. Под действием высокой температуры металла, заливаемо­го в форму, песок растрескивается, измельчается, засоряется мелко­дисперсными продуктами противопригарных покрытий. Кроме того, в нем накапливаются продукты термической деструкции пенополи­стирола в виде сажистого углерода и конденсата углеводородов, включая стирол, толуол и бензол. Все это приводит к снижению газопроницаемости формы из песка, ухудшению его текучести, уплот — няемости и увеличению газотворности. Поэтому песок перед по­вторным применением должен проходить магнитную сепарацию, обеспыливание и термическую регенерацию. Для обезвреживания газообразных продуктов термодеструкции пенополистирола, кото­рые выделяются при заливке формы металлом и в процессе охлаж­дения отливки в форме, применяются установки каталитического дожигания газов совместно с системой вакуумирования форм.

Челябинским конструкторско-технологическим институтом ав­томатизации и механизации в автомобилестроении (КТИАМ) раз­работан ряд линий термической регенерации отработанных песча­но-глинистых и холоднотвердеющих смесей производительностью 0,4; 1,0; 2,5 и 10 т/ч, которые могут быть использованы для регене­рации кварцевого песка в процессе его применения в качестве ма­териала литейной формы при ЛГМ. Схема линии термической ре­генерации PT-1,0 представлена на рис. 7.44.

Линия включает в свой состав: аппарат термической регенера­ции 3; аппарат охлаждения регенерата /; систему подвода воздуха 6 к аппарату термической регенерации; рекуператор 2; систему по­дачи газа 7 и воды 10 к теплообменнику аппарата охлаждения; электрооборудование 9 с системой КИП и автоматику; систему очистки отходящих газов, состоящую из циклона 5, пылеуловите­ля 4 и вентилятора 8.

Аппарат термической регенерации (рис. 7.45) работает по прин­ципу кипящего слоя и состоит из камеры кипящего слоя 4, осади — тельной камеры 3, зонта 2 и ремонтной точки 6. В камере кипяще­го слоя установлена воздухораспределительная решетка 9. Стенки камеры зафутерованы огнеупорной массой или шамотным кирпичом. К корпусу камеры крепится горелка 8 с запально-зажигательным устройством. Загрузка отработанного песка осуществляется через патрубок 7, выгрузка регенерата — через патрубок 5. В верхней части камеры имеется крышка 1 с патрубком для выхода отрабо­танных газов. Отработанный песок поступает в камеру 4, в которой он приводится в состояние кипящего слоя за счет подвода воздуха из рекуператора под распределительную решетку 9. В камере 4 проис­ходит сжигание природного газа, продукты которого, смешиваясь с воздухом, поступающим из-под решетки, имеют температуру 700- 800 °С. Под действием высокой температуры газовоздушной сре­ды происходит сгорание содержащегося в песке конденсата про­дуктов термодеструкции модели, в том числе сажистого углерода. Из аппарата термической регенерации песок поступает в аппарат

image235_0-3190199

Рис. 7.44. Схема линии термической регенерации модели PT-1,0

image236_0-1108169

Охлаждения (рис.7.46), который состоит из рабочей камеры 6 и осадочной камеры 3. В камере б установлена решетка 11 с колпач­ками для образования кипящего слоя и равномерного распределе­ния песка по всей площади решетки. Воздух под решетку 11 пода­ется вентилятором 8 для создания кипящего слоя. Над решеткой 11 установлен водяной трубчатый теплообменник 10 для дополни­тельного охлаждения песка. Камера 2 имеет загрузочный лоток 9, глазок 5 и люк 4 для обслуживания аппарата. В верхней части каме­ры установлены светильник для внутреннего освещения аппарата и патрубок для выхода отработанного воздуха. Под патрубком раз­мещен зонт 7, предотвращающий вынос песка отработанным по­током воздуха. Охлажденный песок выгружается самотеком через лоток 7. Пыль из аппарата через верхний патрубок удаляется отра­ботанным воздухом и направляется в систему пылегазоочистки. Техническая характеристика линий термической регенерации от­работанного песка серии PT представлена в табл. 7.27. Линии тер­мической регенерации отработанного песка можно одновременно использовать и для дожигания газообразных продуктов термоде­струкции модели. При заливке формы с газифицируемой моделью форма вакуумируется, и отсасываемые из формы газообразные продукты термодеструкции модели направляются в камеру аппа­рата регенерации, где они практически полностью сгорают.

image237_0-1537817

Параметры

РТ-04

PT-1,0

РТ-2,5

РТ-5,0

PT-10

Оптимальная производи­

0,4

1,0

2,5

5,0

10

Тельность, т/ч

Расход природного газа,

12

24

60

120

215

М3/ч

Давление природного га­

4

6

4-8

8-10

За, МПа

Расход воды, м3/ч

4

7

20

30

45

Давление воды, МПа

0,2

Температура воды, °С,

20/50

На входе/на выходе

Количество дымовых га­

3400

5700

15 000

20 000

35 000

Зов после очистки, м3/ч

Установленная мощность,

40

73

120

175

КВт

Температура газа в камере

800

650-750

Аппарата регенерации, 0C

Институтом газа HAH Украины (г. Киев) разработаны установ­ки регенерации отработанного песка специально для JIFM на принципе кипящего слоя с использованием горелок струйно- стабилизационного типа, которые обеспечивают устойчивую рабо­ту в широком диапазоне изменения расхода газа и воздуха. Опыт­ным заводом института выпускаются установки серии PKC произ­водительностью 0,2; 1,0; 2,5; 4,0; 10 т/ч, работающие на газе, и уста­новка РКС-0,2Э с электронагревом, которые используются для регенерации песка на участках ЛГМ небольшой мощности. Уста­новки серии PKC компактны, занимают небольшие площади и удобны в эксплуатации. Этим же институтом разработана серия установок каталитического дожигания газа при ЛГМ серии TKP производительностью от 5 до 40 тыс. м3/ч. В качестве катализатора используется алюмохромовый измельченный наполнитель, кото­рый при температуре 350-400 0C активизирует реакции окисле­ния продуктов термодеструкции пенополистирола. Конечными продуктами каталитического дожигания газов являются пары воды и углекислота, при этом степень очистки газов составляет 98 %.

Установки серии TKP следует использовать при вакуумировании форм во время заливки металлом и последующего их охлаждения.

Фирмой «FATA ALUMINIUM» разработаны установки регене­рации песка серии HOT-REC (рис. 7.47), техническая характери­стика которых представлена в табл. 7.28. Особенности этих печей: смешивание воздуха и газа происходит непосредственно внутри камеры сгорания; автоматическое управление обеспечивает безо­пасную работу как в обычном режиме, так и в чрезвычайной си­туации; отсутствуют огнеупоры, что позволяет осуществлять уско­ренный выход в рабочий режим и экономить электроэнергию.

Таблица 7.28

Техническая характеристика моделей установок серии HOTREC

1/А

2/А

6/А

Параметры

Номинальная производи­тельность, т/ч

Потери при прокаливании, %

11 4

14 5

16 6

5 000/10 800/10 ООО

5 800/12 500/11 500

Расход газа, ккал/т Расход электроэнергии, кВт Расход воздуха, нм3/ч Габариты: длина/ши­рина/высота, мм

ОД 220 ООО

На рис. 7.48 представлена планировка цеха ЛГМ для производ­ства отливок из серого чугуна мощностью 10 тыс. т годного литья в год. Полистирол в гранулах со склада поступает на участок 2, где установлен подвспениватель периодического действия. После под­вспенивания пенополистирол пневмотранспортом передается для стабилизации в матерчатые бункера. Из бункеров по мере надоб­ности пенополистирол поступает пневмотранспортом в бункера модельных автоматов 3. После изготовления модели или их эле­менты проходят сушку при температуре 50-55 0C в проходном су­шиле 5 на подвесном конвейере 4. После сушки модели, состоящие из двух и более частей, соединяются в единую модель при помощи термоклея на полуавтомате 6, после чего с помощью подвесного толкающего конвейера они поступают на сборку 7 в модельные блоки, проходят покраску на полуавтоматических установках 8 водным покрытием, сушку в проходном сушиле 9 при температуре 60-65 °С.

image238_0-9485677

»

Регенерированный песок Рис. 7.47. Структурная схема установки термической регенерации фирмы «FATA ALUMINIUM»: 1 — загрузка песка; 2 — печь прокаливания; 3 — переохлаждение;

4 — охлаждение; 5 — финишное просеивание

Смесь

При необходимости модельные блоки проходят вторичную покра­ску и последующую сушку. Готовые модельные блоки хранятся на складе на цепном подвесном толкающем конвейере, откуда они по заданной программе поступают на автоматическую формовочную линию //. Установка блока в опоку, его формовка, заливка и выбив­ка происходят в автоматическом режиме, для чего линия оборудова­на соответствующими манипуляторами и заливочной автоматиче­ской установкой. При заливке формы вакуумируются. После выбив­ки форм песок проходит регенерацию на установке 12. Участок плавки оборудован среднечастотными печами 13, установками по­догрева шихты 14. В цехе имеются соответствующие вспомога­тельные участки и производственные отделения. Здесь есть обору­дование 1 для получения пара с заданными параметрами и поме­щение 10 для приготовления противопригарного покрытия.

Рис. 7.48. Схема планировки чугунолитейного цеха по газифицируемым моделям

На рис. 7.49 представлена схема полуавтоматического комплекса ЛГМ, разработанного фирмой «FATA ALUMINIUM» для производ­ства отливок поликаст-процессом.

Полистирол в гранулах для вспенивания засыпается в бункер ситового классификатора, в котором происходит рассев гранул по фракциям. Нужная фракция полистирола подается во вспениватель 2, где гранулы вспениваются паром при давлении 0,1 МПа и темпе­ратуре 100-105 °С. Вспененные гранулы пневмотранспортом дос­тавляются в матерчатый бункер 3, где они выдерживаются не ме­нее 2 ч для созревания и сушки. Готовые гранулы пневмотранс­портом засыпаются в бункера установок для изготовления моде­лей 4. В установках для изготовления моделей гранулы посредст­вом инжекции заполняют пресс-формы, где они спекаются при нагревании пресс-формы паром до температуры 115-135 0C и дав­лении пара 0,2-0,25 МПа. Готовые модели по конвейеру 6 переда­ются на стол комплектации и контроля 5 и распределяются по кор­зинам, которые по цепному толкающему конвейеру передаются на участок сборки моделей. Модели, состоящие из двух частей и бо­лее, собираются при помощи клея на установках 7. Готовые моде­ли и стояки передаются цепным конвейером 8 на установку сборки модельных блоков 9 способом горячей сварки. Готовые модельные блоки подвешиваются рабочим на цепной конвейер 10, на котором

image239_0-9451443

Рис. 7.49. Схема полуавтоматического комплекса ЛГМ для производства отливок: 1 — классификатор исходных гранул полистирола; 2 — вспениватель; 3 — накопительный бункер; 4 — установки для изготовления моделей; 5 — стол комплектации и контроля; 6,8,10,14,17,19 — цепной подвесной толкающий конвейер; 7 — полуавтомат для склейки моделей; 9 — полуавтомат для изготовления модельных блоков; 11 — установка для покраски модельных блоков; 12 — проходное камерное сушило для сушки модельных блоков; 13, 18,20 — манипуляторы; 15 — формовочный блок; 16 — установка для заливки форм металлом

Блоки проходят покраску в камере нанесения суспензии 11, затем поступают в сушильную камеру 12, где происходит сушка мо­дельных блоков при температуре 55-60 °С. Манипулятором 13 блоки снимаются с конвейера 10 и подвешиваются на подвески конвейера 14. С конвейера 14 блоки поступают к формовочному блоку 15. Рабочий снимает блок с конвейера, устанавливает его в опоку, засыпает ее песком и уплотняет форму на вибрационном столе. Готовые формы шаговым конвейером доставляются на уча­сток заливки, где они заливаются металлом при помощи автомати­ческой заливочной установки. Залитые формы передаются на те — лежечный конвейер 17, на котором происходит их охлаждение и транспортировка к выбивной установке, где манипулятором 18 форма поворачивается на угол более 90°. Песок высыпается на вибрационную решетку, просеивается, проходит регенерацию и поступает в бункер формовочного блока. Блок отливок во время поворота опоки захватывается манипулятором 20, который и укла­дывает его в ящик. По мере наполнения ящика он передается в термообрубное отделение цеха.

Для изготовления литейных форм из сухого кварцевого песка применяются вибрационные столы различной конструкции. Про­стейший вибростол, структурная схема которого представлена на рис. 7.29, включает в себя плиту 1 с двумя электрическими вибра­торами 3 вращающего действия, установленную с помощью пружин 6 на втулках 2 основания 7. На плите 1 предусмотрены ограничители 5 для установки опоки и подкладки 4 из твердой резины для умень­шения шума при работе стола. Вибраторы вращаются в разные сто­роны и установлены так, что результирующая сила приложена к середине линии, соединяющей центры вибраторов, и всегда перпен­дикулярна к ней. На механизированных линиях обычно вместо огра­ничителей используют центрирующие штыри и во избежание отры­ва опоки от опорной поверхности плиты 1 применяют устройства для закрепления опоки во время вибрации, чаще всего гидрозажимы.

image221-8743616

Рис. 7.29. Структурная схема вибростола для изготовления формы из песка

На рис. 7.30 представлен опытно-промышленный вариант виб­ростола фирмы «FM INDUSTRIE» (Франция), включающего в себя также опоку-контейнер квадратного сечения жесткой конструкции. Особенностями этого стола являются: верхнее расположение (от­носительно опоки) двух высокочастотных вибраторов; наличие камеры для вакуумирования опоки, расположенной в нижней ее части; применение пневмопружины с регулируемой жесткостью и подвижного дна на опоке для ее освобождения от песка после за­ливки формы металлом и охлаждения отливки.

На рис. 7.31 представлен вибростол с регулируемой частотой вибрации фирмы «GENERAL KINEMATICS» (США) с двумя гори­зонтально расположенными вибраторами; грузоподъемность Ют и мощность 375 кВт.

image222-4036133

Рис. 7.30. Опытно-промышленный Рис. 7.31. Вибростол фирмы вибростол с опокой фирмы «GENERAL KINEMATICS»

«FM INDUSTRIE» с двумя вибраторами

На рис. 7.32 представлен вибростол с измененным направлени­ем вибрации с одним вертикально расположенным вибратором с регулируемой по вертикали и горизонтали амплитудой той же фирмы. Общим для конструкции обоих столов являются трехто­чечные опоры для опок, снабженные специальными профильными шумопоглощающими захватами, которые точно позицируют и поддерживают опоку во время уплотнения. Компьютерное управ­ление позволяет выполнить вибрацию по специальной программе для каждой модели. По мере заполнения опок благодаря обратной связи автоматически производится коррекция, учитывающая увели­чение массы, для поддержания требуемых параметров вибрации.

image223-1638066

Рис. 7.32. Вибростол с одним вибратором фирмы «GENERAL KINEMATICS»

На рис. 7.33 представлен один из вариантов компоновки формо — вочно-заливочного модуля конструкции ОАО «НИИТАвтопром» для мелкосерийного производства отливок из черных и цветных металлов. Формовочно-заливочный модуль включает в себя вибро­стол 1, бункер для песка 2, опрокидыватель 3, неприводные ролики 4, 5 и две опоки 6. Для отделения отливки от песка предусмотрены вибросито 7, емкости для отливок и песка 8 и 9 соответственно. При изготовлении отливок из черных сплавов в состав модуля входят также система вакуумирования опок, включающая в себя вакуумный насос 10, ресивер-пылеуловитель 11 и трубопровод с устройством для быстрого соединения системы вакуумирования с опоками на позиции заливки. Внутри опоки в этом случае размещается коллек­тор, соединяющий опоку с системой вакуумирования.

image224-2517320

Рис. 7.33. Вариант компоновки формовочно-заливочного модуля конструкции ОАО «НИИТАвтопром»

Работа указанного модуля осуществляется следующим образом. Оператор с помощью соответствующих кнопок на пульте управле­ния включает вибраторы и цилиндр подъема вибростола, в резуль­тате чего опока, находящаяся на позиции вибростола под бунке­ром, поднимается над рольгангом. Открывается шиберная заслон­ка, и песок поступает в опоку до образования в ней уплотненной подушки из песка высотой до 50 мм. Затем опока опускается на рольганг и «ручную перемещается от бункера на свободную пози­цию. Здесь оператор устанавливает куст моделей на песчаную по­стель и во избежание опрокидывания куста фиксирует его относи­тельно опоки с помощью специального приспособления. Далее опока перемещается оператором под бункер, вибростол поднимает опоку, и при включенных вибраторах производится засыпка песка и его уплотнение в опоке. После формовки опока перемещается оператором в зону заливки, минуя позицию опрокидывания. Ана­логичным образом после формовки в зоне заливки устанавливает­ся вторая опока. В случае изготовления отливок из черных сплавов опоки соединяются оператором с системой вакуумирования, после чего производится заливка их металлом. После выдержки для осты­вания отливок опоки перемещаются на позицию опрокидывания, где опока освобождается от песка и отливки, и цикл повторяется.

Для увеличения производительности работа может быть орга­низована иначе. После формовки и заливки опоки тельфером сни­маются с рольганга формовочно-заливочного модуля и устанавли­ваются на плацу цеха для остывания отливок. В этом случае может быть задействовано большое количество опок. Производительность при этом увеличивается до 10 съемов в час. Техническая характери­стика формовочно-заливочного модуля приведена в табл. 7.23.

Таблица 7.23

Техническая характеристика формовочно-заливочного модуля

Параметры

Значение параметров

Внутренний диаметр опоки*, мм

700

Высота опоки, мм

800

Количество опок

2 и более

Максимальная металлоемкость формы, кг: чер­

100/44

Ные сплавы/алюминиевые сплавы

Производительность, форм/ч

2-10

Привод — пневмо-, гидроэлектрический

Режим работы — наладочный

Система управления — релейная

Установленная мощность, кВт

30

Количество операторов, чел.

1

Габариты: длина/ширина/высота, мм

8150/4950/4400

Масса, кг

12 000

*Возможен вариант квадратной опоки с размером в плане 700 х 700 мм.

К достоинствам модуля можно отнести простоту конструкции и обслуживания, отсутствие специального фундамента и подвалов.

Аналогичный формовочно-заливочный модуль для опытно- промышленного производства модели PROTOFOAM фирмы «VULCAN» (США) представлен на рис. 7.33.

Особенно сто данного модуля:

• регулируемая дождевального типа система дозирования песка в опоку;

• возможность установки индивидуального шаблона;

• сетка для подачи песка в опоку при переходе от одних моде­лей к другим;

• наличие вибростола с мощными вибраторами;

• контроль за процессом дозирования и уплотнения песка;

• возможность преобразования формовочно-заливочного мо­дуля в формовочную линию.

Интересный вариант формовочно-заливочного модуля для мел­косерийного производства предлагает фирма «GENERAL KINEMATICS» (см. рис. 7.35).

Рис. 7.34. Формовочно-заливочный модуль модели PROTOFOAM фирмы«VULCAN»

image225-7512770

Рис. 7.35. Формовочно-заливочный модуль фирмы «GENERAL KINEMATICS»

Расположенные вертикально друг над другом агрегаты для подготовки, хранения и уплотнения песка в опоках существенно экономят площадь и свя­заны между собой гибкими уплотне­ниями, что исключает необходимость вентиляции в этой зоне. Опоки пере­мещаются вручную по замкнутому рольгангу. Компьютеризированная сис­тема управления отслеживает техно­логический процесс путем сравнения действительной работы с запрограм­мированными данными и вносит при необходимости корректировку. Фор — мовочно-заливочный блок может быть по желанию заказчика транспортиро­ван в автоматизированную линию. На рис. 7.36 схематично представлена по­зиция формовки, входящая в состав данного модуля. Она включает в себя вибросито 1, шибер 2, охладитель пес­ка 3, распределительное устройство 4, вибростол 5 и манипулятор 6. Виброси­то расположено сверху на раме уста­новки и обеспечивает заданный грану­лометрический состав песка, удаляя

Нежелательную мелкую фракцию. Шибер с пневмоприводом рас­положен под бункером-накопителем песка и позволяет произво­дить его разгрузку без отключения системы. Ребристый охлади­тель песка измеряет температуру на входе песка и автоматически охлаждает его до заданной температуры. Распределительное уст­ройство регулирует расход и направление засыпаемого песка в опоку, что исключает повреждение моделей и блока в целом при формовке. Манипулятор с пневмоприводом устанавливает и удер­живает модель в опоке при формовке и уплотнении на вибростоле.

image226-5861958

Рис. 7.36. Структурная схема позиции формовки формовочно-заливочного модуля фирмы «GENERAL KINEMATICS»

На рис. 7.37 представлена автоматическая линия модели 7171 конструкции ОАО «НИИТАвтопром» для изготовления отливок из алюминиевых сплавов в серийном и массовом производстве. Линия включает в себя два непрерывных рольганга (I и П), из которых один предназначен для формовки и заливки, а другой — для охлаждения

image227-1234304

Рис. 7.37. Автоматическая линия для литья алюминиевых сплавов модели 7171, сконструированная ОАО «НИИТАвтопром»: а) общий вид; б) структурная схема

Отливок в форме и выбивки опок. Перемещение опок по рольган­гам осуществляется посредством гидравлических толкателей, а с рольганга на рольганг — тележками с электроприводом в автома­тическом режиме. Кроме того, в состав линии входят следующие агрегаты:

В зоне I:

• магазин модельных блоков, представляющий собой поворот­ное устройство с восемью захватами для модельных блоков;

• простановщик модельных блоков для перемещения модель­ного блока из магазина в опоку и удержания его в опоке при формовке до определенного момента в соответствии с задан­ной программой;

• расходный бункер для песка и расположенный под ним доза­тор с приводом для перемещения его на позицию формовки;

• вибростол с двумя электровибраторами и цилиндром подъема для снятия опоки с рольганга;

• простановщик заливочных чаш, представляющий собой по­воротный механизм, аналогичный магазину модельных бло­ков, но снабженный захватами для заливочных чаш;

В зоне II:

• опрокидыватель опоки с гидроприводом и автономно дейст­вующей относительно него «рукой» для удержания куста от­ливок при высыпании песка из опоки;

• выбивная виброрешетка.

Линия имеет также комплект опок, систему автоматической смаз­ки, пневмо-, гидро — и электрооборудование. По индивидуальному за­казу могут быть поставлены ковшовый дозатор и раздаточная печь, разработанные совместно с фирмой «БелНИИЛит» (г. Минск).

Линия модели 7171 работает следующим образом. При нажатии кнопки «Пуск» в автоматическом режиме толкатель перемещает пустую опоку с электротележки на рольганг, одновременно переме­щая на один шаг все стоящие впереди опоки. На позиции формовки подается команда на опускание модельного блока в опоку, произ­водится перемещение предварительно заполненного песком доза­тора в положение над опокой, а вибростол снимает опоку с роль­ганга и центрирует ее относительно стола. Песок из дозатора по­ступает в опоку при включенных вибраторах вибростола. После заполнения опоки дозатор возвращается в исходное положение под расходный бункер для повторного заполнения песком, а «рука» ма­нипулятора поворачивается для захвата следующего блока. Опока с заформованным модельным блоком перемещается на следующую позицию. На позиции заливки простановщик устанавливает на фор­му заливочную чашу. Ковш автоматического дозатора заполняется жидким металлом из раздаточной печи и перемещается на позицию заливки формы, заливает ее и перемещается в исходное положение. При отсутствии автоматического дозатора заливка форм металлом производится вручную. Поворотное устройство простановщика чаш снимает горячую чашу со стояка залитой формы и, поворачиваясь, дает команду на установку очередной чаши из четырех, которые на­ходятся в захватах простановщика. Затем форма передается на элек­тротележку, которая перемещает ее на охладительный рольганг П. В определенный момент времени опока с остывшей отливкой по­ступает в опрокидыватель, в котором опока поворачивается, при этом песок просыпается через виброрешетку в промежуточный бун­кер для последующей передачи в систему регенерации и охлажде­ния, а куст отливок остается в «руке» опрокидывателя, с которой он может быть снят вручную или с помощью специального манипуля­тора. Техническая характеристика линии для изготовления отливок из алюминиевых сплавов модели 7171 приведена в табл. 7.24.

Таблица 7.24

Техническая характеристика линии модели 7171

Параметры

Значение параметров

Внутренний параметр опоки, мм

1000

Высота опоки, мм

1000

Количество опок

19

Максимальная металлоемкость формы, кг

100

Производительность, форм/ч

60

Привод — гидравлический, пневматический,

Электрический

Режим работы — наладочный, автоматический

Система управления — программируемый ко-

Мандоконтроллер

Установленная мощность, кВт

85

Количество операторов, чел.

2

Габариты: длина/ширина/высота, мм

20 150/15 550/8150

Масса, кг

77 000

Особенности данной линии:

• отсутствие нагрузок на фундамент от сил, действующих в го­ризонтальной плоскости, из-за жесткого соединения рольган­гов и рельсовых путей электротележек в единую конструкцию;

• надежная h точная фиксация опок на позициях формовки, за­ливки и выбивки благодаря наличию специальных доводоч­ных устройств;

• компьютерное управление, позволяющее выполнять все опе­рации по заданной программе;

• возможность установки индивидуального шаблона или дру­гого распределительного устройства при засыпке опоки пес­ком при переходе от одного модельного блока к другому, от­личному по своей конфигурации и сложности;

• высокий уровень унификации узлов и агрегатов;

• простота обслуживания и ремонта.

На рис. 7.38 представлена автоматическая линия для изготовле­ния отливок из черных сплавов в серийном и массовом производ­стве модели 7197 конструкции ОАО «НИИТАвтопром», которая разработана на базе линии модели 7171 и отличается от нее боль­шой протяженностью участка охлаждения отливок и наличием системы вакуумирования форм, разработанной совместно с ЦНИИ материалов (Санкт-Петербург).

А

image228-6878903

Рис. 7.38. Автоматическая линия для производства отливок из черных сплавов с системой вакуумируемых форм модели 7197: а) общий вид; б) участок формовки модельных блоков (см. также с. 372)

Рис. 7.38. Окончание

Система вакуумирования включает в себя вакуум-насос, реси­вер-пылеуловитель, вакуум-разводку, устройство для наложения пленки на форму перед заливкой и снятия остатков пленки после заливки. Опока имеет двойные стенки, образующие вакуумную по­лость, причем внутренние стенки оснащены окнами, закрытыми вставками из нескольких сеток (опорной, фильтровальной и предо­хранительной). Опока снабжена патрубком, с помощью которого вакуумная полость опоки при перемещении в зону заливки автома­тически присоединяется к вакуум-разводке. Формы могут заливать­ся вручную иди с помощью автоматических заливочных устройств, например посредством магнитодинамического дозатора. Техниче­ская характеристика линии для производства отливок из черных сплавов модели 7197 представлена в табл. 7.25.

Таблица 7.25

Техническая характеристика автоматической линии модели 7197

Значение параметров

Внутренний диаметр опоки, мм Высота опоки, мм Количество опок

Параметры

800 1000 23 200

Максимальная металлоемкость формы, кг

Параметры

Значение параметров

Производительность, форм/ч

35

Привод — гидравлический, пневматический,

Электрический

Режим работы — автоматический, наладочный

Система управления — программируемый ко-

Мандоконтроллер

Установленная мощность, кВт

194

Количество операторов, чел.

2

Габариты: длина/ширина/высота, мм

27 200/16 200/8150

Масса, кг

96 ООО

Несомненный интерес представляет автоматическая линия POLYTEC для формовки, заливки и выбивки опок фирмы «FM INDUSTRIE», предназначенная для изготовления отливок из алю­миниевых сплавов (см. рис. 7.39).

image229-2628985

Рис. 7.39. Структурная схема автоматической линии формовки POLYTEC: 1 — сепаратор; 2 —охладитель песка; 3 — бункер для песка; 4 — шибер; 5 — подвижный дозатор песка; б — вибраторы; 7 — опока; 8 — задвижка; 9 — виброрешетка

Формовка на линии осуществляется в жестких опоках квадрат­ного сечения с использованием решений, заложенных в конструк­ции вибростола этой же фирмы. Во время заливки опока вакууми — руется. В табл. 7.26 приведена техническая характеристика раз­личных моделей линий типа POLYTEC.

Таблица 7.26

Техническая характеристика моделей автоматических линий типа POLYTEC

Параметры

AL 66

AL 88

AL110

AL 120

Размер опоки в свету, мм Высота опоки, мм Масса опоки с песком, кг

Количество опок

Производительность,

Форм/ч

600 х 600 850 460

10 10

800 х 800 900 860

14

20

1000 х 1000 1100 1650

16 30

1200 х 1200 1200 2600

20 50

Особенности линий данного типа:

• применение для формовки высокочастотной вибрации с ма­лой амплитудой, направленной сверху вниз по одной оси, по­зволяет заполнить песком внутренние полости модели и пре­дохранить ее от разрушения;

• установка вибраторов под углом к горизонтальной плоскости опоки позволяет поднимать песок вверх на 30-50 мм, причем время вибрации составляет 25-30 с и не зависит от модели;

• использование специальной добавки в песок для понижения коэффициента трения с 1,43 до 0,38 способствует уменьше­нию мощности вибраторов, времени вибрации и получению необходимой плотности формы без деформации модели, при этом одновременно ослабляется зависимость текучести песка от накопления в нем продуктов термодеструкции модели;

• использование подвижного дна опоки для ее освобождения от песка при выбивке формы.

На рис. 7.40 представлена структурная схема полуавтоматиче­ской линии PROTOFOAM фирмы «VULCAN ENGINEERING» для изготовления отливок из черных и цветных сплавов в серийном и массовом производстве, а на рис. 7.41 — автоматическая линия формовки TRUFO AM.

image230-8181460

Рис. 7.40. Структурная схема полуавтоматической линии PROTOFOAM: 1 — бункер для песка; 2 — дозатор песка; 3 — опока; 4 — вибростол; 5 — заливочный ковш; 6 — опрокидыватель; 7 — вибролоток; 8 — элеватор; 9 — охладитель песка; 10 — магнитный сепаратор; 11 — сито; 12 — транспортер песка

image231-9546928

Рис. 7.41. Автоматическая линия формовки TRUFOAM

Линия PROTOFOAM состоит из горизонтально-замкнутого тележечного конвейера, бункера с дозатором песка, вибростола, опрокидывателя опок и вибролотка. Кроме этого, в состав линии входят оборудование для регенерации и транспортировки песка. Тележечный конвейер перемещается гидроприводом, что позволя­ет осуществлять точное позицирование платформ конвейера. Свар­ные, жесткой конструкции опоки с помощью специальных трехто­чечных опор в нижней части опоки точно устанавливаются на те­лежках конвейера. Управление линией осуществляется програм­мируемым командоконтроллером, обеспечивающим выполнение заданного технологического процесса. На линии работают два че­ловека: оператор и рабочий, отделяющий отливки от литниковой системы после выбивки формы. Оператор осуществляет установку модельного блока в опоку на предварительно засыпанную и уп­лотненную постель толщиной 50-100 мм и с помощью специаль­ного приспособления фиксирует его относительно опоки. После окончания засыпки песка и уплотнения формы она последователь­но проходит все последующие операции: заливку, охлаждение и выбивку. После выбивки формы песок, пройдя магнитную и воз­душную сепарацию, поступает в охладитель и далее в бункер на позицию формовки. На линии применяются круглые опоки с внут­ренним диаметром 900 мм и высотой 1200 мм. Линия имеет про­изводительность 30-40 форм/ч при времени охлаждения отливок в форме не более 30 мин. К достоинствам линии следует отнести: простоту и жесткость конструкции, точное позицирование опок на конвейере, возможность монтажа оборудования для формовки, заливки и выбивки формы на любой позиции конвейера в зависи­мости от условий заказчика.

Разработанная фирмой «OSBORN» автоматическая линия для формовки, заливки и выбивки форм успешно работает в литейном цехе фирмы «PEUGEOT» (Франция). На линии производятся слож­ные отливки из серого чугуна. Дня формовки применяются опоки размером в свету 900 х 750 мм и высотой 800 мм. Одновременно в опоке могут формоваться два четьфехцилиндровых блока автомо­бильного двигателя, или шестнадцать выпускных коллекторов, или шестнадцать тормозных вентилируемых дисков. Формовка произво­дится в несколько стадий. На первой позиции, где манипулятором устанавливается модельный блок, производится засыпка песка на 1/3 высоты опоки и путем продувки через днище сжатым воздухом в ней создается кипящий слой, в который опускается модельный блок на 1/3 своей высоты. Затем опоки перемещаются в зону двух вибросто­лов, где они окончательно заполняются песком и уплотняются вибра­цией. Каждый стол оснащен четырьмя мощными вибраторами, при­чем два из них обеспечивают вибрацию в горизонтальной, а два дру­гих — в вертикальной плоскости. Линия оснащена приводными роль­гангами, устройством для установки на форму груза и его снятия, системой выбивки опок, вакуумной установкой для вакуумирования форм в процессе заливки, позицией дожигания газообразных продук­тов термодеструкции модели перед выбивкой, пневматическим доза­тором заливки формы металлом из-под стопора и автоматической системой постоянного контроля температуры металла на заливочном желобе. Производительность автоматической линии составляет в за­висимости от номенклатуры отливок 60-80 форм/ч.

Фирмой «FATA ALUMINIUM» разработаны и внедрены в произ­водство различные виды оборудования для формовки, заливки и вы­бивки форм от опытно-промышленных установок производительно­стью несколько форм в час до полностью автоматических линий производительностью 60-120 форм/ч с компьютеризированным управлением для производства отливок из черных и цветных спла­вов. На рис. 7.42 представлен макет действующей линии данной фирмы для изготовления блоков цилиндров. Формовка на линии производится последовательно на трех позициях, оснащенных виб­ростолами. Линия снабжена автоматическим заливным устройст­вом, манипуляторами для извлечения отливок после выбивки форм, устройством для отделения отливок от литниковой системы.

image232-3624907

Рис. 7.42. Макет автоматической линии формовки фирмы «FATA ALUMINIUM»

20500

image233-8651606

Рис. 7.43. Схема автоматизированной формовочно-заливочной линии ЗАО «АКС»:

1 — узел выбивки форм; 2 — рольганг — накопитель опок после выбивки;

3 — формовочный блок; 4 — рольганг — накопитель форм;

5 — участок заливки форм; 6— участок охлаждения форм;

7 — участок регенерации песка после выбивки форм

6

19500

Линия поставляется заказчику в механизированном и автомати­зированном вариантах. Конструктивное построение линии выпол­няется по требованию заказчика.

В условиях мелкосерийного производства предварительное вспе­нивание полистирола осуществляется в пару над кипящей водой, в водяной ванне или автоклаве. Простейшая установка для подвспе — нивания полистирола в пару представлена на рис. 7.1. Вспениватель паровой включает в себя бак со встроенными ТЕНами (термические электронагреватели); стенки, которые защищены теплоизоляцион­ным материалом; крышку с рамкой, которая имеет возможность пе­ремещения внутри бака. В положении над баком рамка посредством рычажного механизма может опускаться в бак до определенного регулируемого упора. На рамку устанавливается сетчатый проти­вень для полистирола. Работает подвспениватель следующим обра­зом. В бак до определенного уровня заливается вода и доводится до кипения при открытой крышке. Затем рамка с противнем, на кото­рой равномерным тонким слоем насыпан полистирол, опускается в бак до упора, и крышка закрывается. После определенного време­ни выдержки над водяной ванной крышка бака открывается, ры­чажным механизмом рамка с противнем извлекается из бака, и про­тивень со вспененным полистиролом снимается с рамки. Затем цикл подвспенивания новой порции полистирола повторяется.

Параметры ванны для подвспенивания полистирола:

• размер сита в плане — 500 х 600 мм;

• температура воды в ванне — 100 °С;

• температура пара на уровне 50 мм от воды — 97-98 °С;

• время вспенивания — 3-5 мин;

• производительность — не менее 3 кг/ч;

• емкость бака — 0,08 м3.

Г—— 500 X 500—— п

Il

Sl

Г-Н I

R—11

! 1

Ki-V) f «

-J——— ш

I

! —г— I

—- ¦ t

Теплоизоляция

Рис. 7.1. Вспениватель паровой: 1 — бак; 2 — рамка; 3 — рычаг; 4 — противень; 5 — электронагреватели; б — вода; 7 — крышка

В условиях серийного и массового производства применяются вспениватели периодического и непрерывного действия.

На рис. 7.2 представлен вспениватель периодического действия модели 4221 конструкции ОАО «НИИТАвтопром». Вспениватель имеет раму 1, на которой установлены: автоклав 2, дозатор 3 и рас­ходный бункер для пенополистирола 4. Под автоклавом располо­жена камера сушки 5, жестко соединенная с измельчителем комьев гранул пенополистирола 6. К опорным стойкам рамы крепится воз — душно-отопительный агрегат 7, подающий подогретый воздух в ка­меру сушки, а также аппараты и труборазводка систем подачи воз­духа, пара, вакуумирования, пневмо — и электрооборудования. Систе­ма подачи воды предназначена для подвода воды к вакуумному насосу и для охлаждения шиберов дозатора; система подачи пара — для подготовки, регулирования давления и подачи пара к автоклаву и воздушно-отопительному агрегату; система вакуумирования — для вакуумирования автоклава в автоматическом и полуавтомати­ческом режимах. Пневмооборудование, кроме привода соответст­вующих исполнительных механизмов, осуществляет продувку дозатора и автоклава. Электрооборудование, кроме срабатывания механизмов в определенной последовательности, обеспечивает выполнение следующих операций:

• контроль температуры и давления пара в автоклаве;

• контроль наличия воды и давления воздуха.

Рис. 7.2. Вспениватель периодического действия модели 4221

Работает вспениватель следующим образом. Перед началом ра­боты в автоматическом режиме производятся прогрев автоклава в режиме «Нагрев» и заполнение дозатора полистиролом из бункера. После нажатия кнопки «Пуск» в автоматическом режиме в авто­клав подается пар, и по достижении заданной температуры в каме­ру автоклава всасывается порция полистирола. По истечении вре­мени пропаривания подача пара прекращается и осуществляется слив конденсата. Затем последовательно производится вакууми — рование автоклава для удаления переувлажненного, насыщенно­го парами пентана, горячего воздуха и открывается дно автокла­ва, включается продувка сжатым воздухом, и пенополистирол высыпается в камеру сушки. Дно автоклава закрывается, и цикл автоматически возобновляется. Сушка пенополистирола в камере осуществляется в кипящем слое, дробление комьев гранул в из­мельчителе и выгрузка из него производятся непрерывно. Темпера­тура подогрева воздуха, подаваемого в камеру сушки, должна быть в пределах 40-50 °С. Техническая характеристика вспенивателя модели 4221 приведена в табл. 7.1.

Рис. 7.3. Вспениватель периодического действия серии PRO-HD

Таблица 7.1

Техническая характеристика вспенивателя модели 4221

Параметры

Значение параметров

Диаметр камеры всасывания, мм

400

Высота камеры, мм

1000

Объем камеры, м3

0,28

Производительность, кг/ч

40

Температура пара, 0C

115

Установленная мощность, кВт

8,6

Габариты: длина/ширина/высота, мм

4100/1850/3450

На рис. 7.3 представлен вспениватель серии PRO-HD фирмы «STIROLOGIC» (Германия), который получил широкое распро­странение среди производителей моделей из пенополистирола бла­годаря своим преимуществам:

• разработан специально для литейного производства;

• камера вспенивания изготовлена из прозрачного термостой­кого материала;

• автоматический контроль плотности пенополистирола;

• полная автоматизация процесса;

• минимальная плотность пенополистирола (19-21 г/л) при мелких гранулах;

• компактность конструкции вспенивателя.

Техническая характеристика вспенивателей модели PR02-HD представлена в табл. 7.2.

Таблица 7.2

Техническая характеристика вспенивателей периодического действия модели PR02-HD

Параметры

PR02-HD 500

PR02-HD 1000

Диаметр камеры вспенивания, мм

400

Высота камеры вспенивания, мм

500

1000

Максимальное рабочее давление, МПа

0,06

Производительность при плотности пенополистирола 18-24 г/л, кг/ч

39-63

66-83

На рис. 7.4 представлен вспениватель периодического действия модели PED-200 фирмы «BERNDORF» (Италия). Фирма занимает­ся производством оборудования для переработки пенополистирола и изготовления из него изделий. Переработка пенополистирола осуществляется путем периодической загрузки, вспенивания и вы­грузки дозы полистирола. В состав вспенивателя входят:

• система загрузки полистирола;

• система подготовки пара;

• камера вспенивания с мешалкой и механизмом выгрузки;

• ванна для сушки гранул вспененного полистирола в кипящем слое;

• механизм измельчения комьев;

• вибросито;

• релейная система управления.

Рис. 7.4. Вспениватель периодического действия модели PED-200: а) общий вид; б) вид на камеру вспенивания и пульт управления

Таблица 7.3

Техническая характеристика вспенивателя периодического действия модели PED-200

Параметры

Значение параметров

Диаметр камеры вспенивания, мм

650

Высота камеры вспенивания, мм

1500

Объем камеры вспенивания, м3

0,5

Максимальное рабочее давление, МПа

0,07

Производительность при плотности

176

Пенополистирола 20 г/л, кг/ч

Многие фирмы применяют вспениватели непрерывного дейст­вия серии PE фирмы «BERNDORF» (Италия). Это полностью ав­томатизированные установки, в которых полистирол вспенивается до плотности, задаваемой оператором на пульте управления. Полу­чаемая плотность зависит от типа сырья, и ее минимальная вели­чина может быть 14 г/л. В результате второй фазы вспенивания плотность может снизиться до 9 г/л. Основные особенности вспе­нивателей описываемой серии:

• корпус камеры всасывания из нержавеющей стали с тепло­изоляцией из стекловолокна;

• большой люк для чистки камеры вспенивания;

• возможность быстрой замены лопастей мешалки;

• закрытая камера вспенивания с клапаном для автоматическо­го сброса пара;

• шнек для подачи полистирола в подвспениватель с регули­руемой скоростью;

• пневмотранспорт в кипящем слое, снабженный вентилятором и секторным разгрузчиком пенополистирола.

Вспениватель серии PE снабжен цифровым терморегулятором для контроля плотности пенополистирола. Регулирование темпера­туры на вспенивателях моделей PE 600 и PE 800 ручное, модели PE 1250 автоматическое. Кроме того, во избежание ошибки опера­тором при пуске и остановке осуществляется автоматический кон­троль подачи воздуха, пара и материала. Рабочий цикл прерывает­ся автоматически при отсутствии воздуха или перегрузке. На пане­ли управления (рис. 7.5) представлена мнемосхема с указателями

Рис. 7.5. Панель управления вспенивателя серии PE

Пневмотранспорт снабжен вентилятором с регулируемой пода­чей воздуха, что позволяет избежать образования заторов материа­ла на входе в пневмотранспорт. Нижняя часть его, представляющая собой камеру с переменным сечением и регулируемым распреде­лением воздуха, снабжена алюминиевым листом с отверстиями, являющимися днищем пневмотранспорта. Секторный разгрузчик и вентилятор обеспечивают правильное опорожнение пневмотранс­порта и подачу материала в бункера хранения пенополистирола. Вспениватель имеет дополнительные устройства, такие как агрегат повторного вспенивания пенополистирола для получения низкой его плотности (до 9 г/л), система подачи сырья посредством всасы­вания, автоматическая система контроля заданной плотности пенопо­листирола. Техническая характеристика вспенивателей серии PE при­ведена в табл. 7.4.

Параметры

PE 600

PE 800

PE 1250

Диаметр камеры вспенивания, мм Высота камеры вспенивания, мм

635 1900

800 2400

1250 3600

Объем камеры вспенивания, м3

0,6

1,2

4,4

Производительность в зависимости

20-400

20-850

20-2500

От плотности пенополистирола, первое вспенивание, г/л-кг/ч

25-700

25-1400

25-3000

Производительность второго вспени­

25

60

150

Вания при плотности пенополистирола 9 г/л, м3/ч

Габариты, мм: длина

5130

7000

8500

Высота

3400

4250

5700

Широкое распространение получили также вспениватели пе­риодического и непрерывного действия серий VSD и V фирмы «KURTZ» (Германия), приведенные на рис. 7.6 и 7.7.

Рис. 7.6. Вспениватель периодического действия серии VSD

Рис. 7.7. Вспениватель непрерывного действия серии V

Особенностями вспенивателей фирмы «KURTZ» являются:

¦ возможность переработки материалов с низким содержанием пентана и сополимеров;

¦ равномерное распределение плотности по всему объему;

¦ быстрая переналадка на другие плотности, от 8 до 100 г/л, благодаря равномерному подмешиванию воздуха;

¦ полная очистка резервуара от остатков материала;

¦ простота обслуживания.

К дополнительному оборудованию, которым комплектуются эти вспениватели, относятся:

¦ сушка в кипящем слое;

¦ вибросито;

¦ шнековый питатель;

¦ вентилятор для транспортировки материала;

¦ инжекторная воздуходувка;

¦ система автоматического регулирования плотности;

¦ система контроля для полностью автоматизированного про­изводства с программированием различных плотностей

И транспортировкой в соответствующие бункера для хране­ния пенополистирола.

Система управления в зависимости от требований может по­ставляться в различных исполнениях — от задания параметров вручную до полного автоматического контроля за плотностью ма­териала. При оснащении вспенивателя программируемым коман — доконтроллером имеется возможность:

¦ отражения на дисплее всех протекающих процессов при вспенивании полистирола;

¦ воспроизведения, при необходимости, одной из нескольких программ протекания технологического процесса, заложен­ных в памяти контроллера.

В табл. 7.5 и 7.6 приведена производительность вспенивателей периодического и непрерывного действия серий VSD и V в зави­симости от требуемой плотности материала.

Отличительными признаками вспенивателей серии VSD явля­ются:

¦ быстрая переналадка вспенивателя на другой вид сырья и другую плотность пенополистирола;

¦ получение низкой плотности за один рабочий цикл подвспе­нивания полистирола;

¦ точное соблюдение заданных параметров;

¦ возможность переработки специального полистирола.

Таблица 7.5

Производительность вспенивателей серии VSD, кг/ч

Плот­ность, г/л

VSD 700

VSD 1000

VSD 1400

VSD 3000

VSD 4600

VSD 6300

13

210

300

420

900

1600

2600

15

300

450

680

1400

2100

3400

20

420

580

770

1650

2600

3800

25

550

800

1100

2000

3000

4200

Отличительными признаками вспенивателей серии V являются:

¦ высокая производительность;

¦ система автоматического контроля за плотностью пенополи­стирола с начала и до конца рабочего цикла;

¦ устройство по вторичному вспениванию пенополистирола, которое поставляется по требованию заказчика.

Плотность, г/л

V 600

V 800

V 1000

V 1300

15

180

400

1000

2000

20

350

650

1400

2300

25

600

900

1850

2600

7.7.2. Хранение пенополистирола после предварительного вспенивания

На рис.7.8 представлен бункер для пенополистирола модели 4222 конструкции ОАО «НИИТАвтопром».

Бункер представляет собой минимальный модуль, состоящий из двух емкостей. В зависимости от программы заказывается необхо­димое количество модулей. Бункер состоит из двух сшитых из прочной воздухопроницаемой ткани и изолированных друг от дру­га мешков 1, закрытых тканевыми крышками и подвешенных на петлях внутри сварно-сборочного каркаса 2. Мешки заужены в нижней части и снабжены шиберными устройствами 3.

Рис. 7.8. Бункер для пенополистирола модели 4222

В крышках предусмотрены окна, через которые осуществляется загрузка мешков. Загрузка пенополистирола и выгрузка его из мешков после выдержки в течение определенного технологическо­го времени осуществляются попеременно. Загрузка пенополисти­рола производится воздушным потоком от вентилятора вспенива­теля модели 4221. Этим же потоком осуществляется и сушка его в мешках. Для транспортировки пенополистирола от вспенивателя до бункера и выдачи его из бункера ОАО «НИИТАвтопром» разра­ботана система пневмотранспорта модели 4224, а от бункера до установки для изготовления моделей — тележка-бункер модели 4223 с полезным объемом 0,4 м3. Загрузка пенополистирола в те­лежку-бункер и выгрузка из нее производятся автоматически при ее подключении к бункеру с пенополистиролом или к установке для изготовления моделей. Техническая характеристика бункера модели 4222 представлена в табл. 7.7.

Таблица 7.7

Техническая характеристика бункера для пенополистирола модели 4222

Параметры

Значение параметров

Полезный объем одной емкости, м3

8,5

Общий объем, м3

17

Масса пенополистирола в бункере при плот­

340-1700

Ности 20-100 г/л

Габариты: длина/ширина/высота, мм

4000/2200/4000

7.1.3. Изготовление моделей

В условиях мелкосерийного производства модели из пенополи­стирола изготавливаются автоклавным способом. При этом ручная пресс-форма заполняется гранулами пенополистирола с помощью специального задувного устройства и затем помещается в автоклав. После тепловой обработки пресс-форма извлекается из автоклава, охлаждается в водяной ванне, разбирается, и модель извлекается. Затем цикл повторяется. Для изготовления моделей могут использо­ваться медицинские автоклавы моделей ГПД-400, ГПД-600 и др.

На рис. 7.9 представлено задувное устройство, которое состоит из корпуса 1 и рукоятки 2. Воздух от цеховой сети подается через штуцер 9 в камеру смешивания, куда поступает пенополистирол в гранулах через штуцер б. В корпусе расположено сопло 11, поло­жение которого относительно рабочего сопла 7 регулируется резь­бовым соединением. Корпус 1 соединен с рукояткой 2 гайкой 4. Рабочее сопло 7 регулируется относительно сопла 11 и фиксирует­ся гайкой 3. Герметизация камеры смешивания достигается рези­новыми прокладками 17 и 18. В рукоятке расположен клапан, со­стоящий из пружины 14, осей 6 и 13, втулки 5, курка 10, соединен­ного с пружиной осью 15. Прокладки 13, 12 я пробка 16 гермети­зируют клапан подачи воздуха в камеру смешивания. Задувное устройство работает следующим образом. При нажатии курка 10 ось 6 перемещается в сторону пружины, сжимает ее, и воздух через штуцер 9 по каналам в рукоятке 2 поступает в камеру смешивания и далее в канал рабочего сопла 7. В камере смешивания образуется разрежение, в результате которого по каналу штуцера 8 поступают гранулы пенополистирола, которые увлекаются воздушным пото­ком в рабочее сопло 7 и далее через отверстие в пресс-форме в ее полость. Штуцер 8 соединен с бункером пенополистирола про­зрачным полиэтиленовым шлангом, что позволяет визуально на­блюдать за ходом заполнения пресс-формы гранулами пенополи­стирола. Для прекращения работы задувного устройства отпуска­ется курок, который под действием пружины возвращается в ис­ходное положение, перекрывая канал поступления воздуха.

Рис. 7.9. Задувное устройство для ручного заполнения пресс-форм пенополистиролом

Рис. 7.10. Установка для изготовления моделей из пенополистирола модели 4220

В условиях серийного и массового производства модели изго­тавливаются на полуавтоматических и автоматических установках.

На рис. 7.10 представлена автоматическая установка для изготов­ления моделей из пенополистирола с вертикальной плоскостью разъ­ема оснастки модели 4220, сконструированная ОАО «НИИТАвто — пром». Установка включает в себя сварную раму с решетчатыми па­нелями и дверцами, а также подвижную и неподвижную подмо — дельные рамки, которые после крепления к ним половинок пресс — форм, образуют соответственно подвижную и неподвижную паро­вые камеры со встроенными трубопроводами для подачи пара, воз­духа, воды для охлаждения пресс-формы, создания вакуума и сброса конденсата. Подвижная подмодельная рамка перемещается по четы­рем направляющим, закрепленным на раме установки, с помощью гидроцилиндра, который служит и для запирания пресс-формы во время формообразования модели. На раме закреплены также рас­ходный бункер для пенополистирола и манипулятор для извлечения модели. Кроме того, в состав установки входит система подачи пара, воды, вакуумирования, а также пневмо-, гидро — и электрооборудова-

Ние. Для заполнения пресс-формы пенополистиролом используются специальные задувные устройства — инжекторы.

Установка модели 4220 работает следующим образом. С нача­лом автоматического цикла подвижная рама быстро, а в конце хода медленно перемещается до смыкания половинок пресс-форм. Од­новременно с началом цикла в паровые камеры подается пар для разогрева пресс-формы. По истечении заданного времени подача пара прекращается. После слива конденсата и вакуумирования па­ровых камер открывается шибер, и пенополистирол под давлением сжатого воздуха из бункера подается в пресс-форму. Подача пара для спекания модели, вакуумирование паровых камер, подача воды для охлаждения пресс-формы и ее слив в зависимости от техноло­гического процесса осуществляются одним из способов, преду­смотренных на установке. При раскрытии пресс-формы в подвиж­ную паровую камеру подается воздушный импульс для прижатия модели к неподвижной части пресс-формы. Далее подвижный за­хват манипулятора, снабженный вакуумными присосками, посред­ством пневмоцилиндров подводится вплотную к модели, извлекает ее из пресс-формы и, вынося за пределы установки, укладывает в специальную тару или на цеховой транспортер. Установка может поставляться по требованию заказчика без манипулятора. Извле­чение моделей в этом случае производится сжатым воздухом или механическими выталкивателями. Техническая характеристика автоматической установки для изготовления моделей из пенополи­стирола модели 4220 представлена в табл. 7.8.

Таблица 7.8

Техническая характеристика установки модели 4220

Параметры

Значение параметров

Размер базовой плиты, мм

1145 х 725

Размер паровой камеры в свету, мм

1105 х 625

Глубина неподвижной паровой камеры, мм

260^110

Производительность, съемов/ч

До 30

Усилие запирания, кН

180

Давление рабочей жидкости в гидросистеме, МПа

4-15

Максимальное количество инжекторов

24

Установленная мощность, кВт

16

Система управления — программируемый ко-

Мандоконтроллер

Габариты: длина/ширина/ высота, мм

4200/2250/3100

Основные особенности установки модели 4220:

¦ простота конструкции (при наличии всех необходимых уст­ройств для получения качественных моделей);

¦ жесткость конструкции с четырьмя направляющими, обеспечи­вающая стабильность и высокую точность изготовления моделей;

¦ компактное расположение аппаратуры для подачи пара, сжа­того воздуха и воды, обеспечивающее легкий доступ для осмотра и обслуживания;

¦ наличие манипулятора с вакуумными присосками для съема моделей, приспособленного для работы с различными пресс- формами.

На установке модели 4220 можно также изготавливать:

• фасонную упаковку для хранения и транспортировки теле-, аудио-, видеоаппаратуры, всевозможных бытовых приборов и т. д.;

• легкую прочную и безвредную тару многоразового использо­вания для сбора, транспортировки и хранения в подвалах и холодильных камерах овощей, фруктов и другой сельскохо­зяйственной продукции;

• декоративные и шумоизолирующие панели с торцевым зам­ком и габаритными размерами 500 х 500 х 15 мм;

• теплоизолирующие панели с торцевым замком для жилищного строительства с габаритными размерами 1000 х 500 х 20-100 мм.

На рис. 7.11 представлен автомат для изготовления моделей из пенополистирола модели ПМ-ЗМ, сконструированный Специаль­ным проектно-конструкторским и технологическим бюро Института проблем литья АН УССР (сейчас Физико-технический институт ме­таллов и сплавов HAH Украины) в 1974 г. Кроме главного верти­кального разъема автомат имеет четыре дополнительных пневмати­ческих цилиндра, что дает возможность иметь еще два разъема в горизонтальной и два в вертикальной плоскости. Такая конструкция автомата позволяет изготавливать сложные модели за один цикл и избежать последующей сборки модели при помощи клея. Слева на рисунке показана группа моделей корпуса вентиля, изготовление которого на автоматах с одной плоскостью разъема не представляет­ся возможным. На данный момент это единственный из сущест­вующих модельный автомат с дополнительными плоскостями разъ­ема. Техническая характеристика модельного автомата модели ПМ-ЗМ приведена в табл. 7.9.

Рис. 7.11. Автомат для изготовления моделей из пенополистирола модели ПМ-ЗМ

Таблица 7.9

Техническая характеристика модельного автомата Модели ПМ-ЗМ

Параметры

Значение

Параметров

Производительность, съемов/ч

3(М0

Количество плоскостей разъема пресс-формы, шт.

5

Количество пневматических цилиндров, шт.

5

Максимальные габариты пресс-формы, мм

600 х 600 х 500

Давление пара, МПа

0,18-0,5

Рабочее давление воздуха, МПа

0,4-0,5

Расход пара, кг/ч

20-30

Расход воздуха, м3/ч

3

Расход воды, м3/ч

1,5

Установленная мощность, кВт

1,0

Габариты: длина/ширина/высота, мм

1710/2100/1600

Масса, кг

1160

Режим работы — наладочный, автоматический

Система управления — микропроцессор

На рис. 7.12 представлена автоматическая установка для изготов­ления моделей из пенополистирола с вертикальной плоскостью разъема оснастки серии MPH, а на рис. 7.13 — установка с горизон­тальной плоскостью разъема пресс-формы серии MPV-F производ­ства фирмы «STIROLOGIC».

Рис. 7.12. Установка для изготовления моделей из пенополистирола серии MPH: а) вид спереди; б) вид сзади

Основные особенности установок этих серий:

• высокопроизводительная вакуумная система, обеспечиваю­щая сухую поверхность моделей, остаточную влажность в пределах 4-6 %, ускоренную стабилизацию моделей и вы­полняющая повторную сушку моделей;

• электронная система управления GE-FANUC;

• возможность замены пресс-формы за 15-20 мин;

Компактный энергетический блок;

Система заполнения пресс-формы под давлением, обеспечи­вающая получение тонкостенных моделей (3 мм);

Рис. 7.13. Установка для изготовления моделей из пенополистирола серии MPV-F: а) вид спереди; б) вид сзади

• точная регулировка предварительного зазора по разъему пресс-формы для эвакуации воздуха при ее заполнении пено — полистиролом;

• встроенный манипулятор для безопасности извлечения моде­лей;

К дополнительным устройствам относятся:

¦ специальный инжектор для подачи пенополистирола в пресс — форму;

¦ полуавтоматическое устройство для замены пресс-формы за 5-7 мин.

Техническая характеристика установок серий MPH и MPV-F приведена в табл. 7.10.

Таблица 7.10

Техническая характеристика установок серий MPH и MPV-F

Параметры

MPH 80/50

MPH 100/80

MPH 160/100

MPV 60/40-F

MPV 80/60-F

Размер паро­вой камеры в свету, мм

800 х 500

IOOOx х 800

1600 X

Х 1000

600 х 400

800 х 600

Глубина под­вижной и непо­движной паро­вых камер, мм

180

190

200

180

Расстояние ме­жду подвижной и неподвижной паровыми камерами, мм

650

800

650

Установленная мощность, кВт

8,0

8,0

14,5

8,0

10,0

Фирма «STIROLOGIC» разработала также специальные уста­новки модели FORAM с горизонтальной плоскостью разъема пресс-формы для изготовления моделей из пенополистирола в усло­виях мелкосерийного производства (рис. 7.14).

?

Рис. 7.14. Установка для изготовления моделей из пенополистирола в условиях мелкосерийного производства модели FORAM

Основные особенности этой установки:

• возможность изготовления высокоточных моделей и их час­тей сложной конфигурации;

• отсутствие потерь времени при замене пресс-формы;

• возможность изготовления одновременно нескольких моделей;

• механизированное раскрытие пресс-формы. Техническая характеристика установки модели FORAM приве­дена в табл. 7.11.

Таблица 7.11

Параметры

Техническая характеристика установки модели FORAM

Значение параметров

750 х 450 х 200 400

150

3,0

Максимальный размер модели, мм

Максимальное расстояние между подвижной и неподвижной камерами, мм Минимальное расстояние между подвижной

И неподвижной камерами, мм Установленная мощность, кВт

Фирмой «BERNDORF» (Италия) разработан ряд установок для изготовления моделей с вертикальной линией разъема пресс — формы с использованием модульного принципа.

Базовая установка укомплектована:

• загрузчиком пенополистирола для быстрого заполнения пресс-формы под давлением сжатого воздуха;

• автоматической системой подачи материала из бункера;

• вакуумным насосом;

• гидравлической системой закрытия и открытия пресс-формы;

• электронным щитом управления с программируемым коман — доконтроллером и запоминанием восьми различных режимов обработки пенополистирола паром.

К дополнительным устройствам, обеспечивающим более высо­кую степень автоматизации, относятся:

Ф съемщик моделей с автоматическим приводом;

• электрическая или ручная таль для обеспечения операции смены пресс-формы.

Кроме того, установки для изготовления моделей могут быть оснащены компьютером, дающим возможность:

— контролировать все функции установки параметров техноло­гического цикла: величину давления, время, положение по­движной камеры и т. д.;

— запоминать параметры, относящиеся к различным пресс — формам, при двадцати режимах;

— программировать технологические параметры технологиче­ского процесса с помощью клавиатуры и дисплея на пульте управления;

— осуществлять связь с центром посредством печатающего уст­ройства или компьютера.

На рис. 7.15 представлена одна из установок серии ACCA 0-90 фирмы «BERNDORF» для изготовления моделей из пенополи­стирола. Технические характеристики автоматических устано­вок серий ACCA 0-90 и ACCA 150 приведены соответственно в табл. 7.12 и 7.13.

Рис. 7.15. Установка для изготовления моделей из пенополистирола модели ACCA 0-90/2: а) общий вид; б) вид на раскрытую пресс-форму

Техническая характеристика установок серии ACCA 150

Параметры

ACCA 0-90/0

ACCA 0-90/2

ACCA 0-90/5

Размер базовой плиты, мм

925 х 725

1145 х725

1360 х 725

Размер паровой камеры в свету,

MM

885 х 685

1105×685

1320 х 685

Глубина базовой камеры, мм

210-450

210-450

210-450

Максимальное количество инжекторов, шт

12

24

Габариты:

Длина/ширина/высота, мм

4300/2100/3000

4300/2300/ 3000

Примечание. Для всех установок: усилие запирания пресс-формы — 180 кН; давление рабочей жидкости в гидросистеме — 15 МПа; установленная мощ­ность — 10 кВт; высота с талью — 370 мм.

Таблица 7.13

Параметры

ACCA 150-0

ACCA 150-2

ACCA 150-5

Размер базовой плиты, мм

1450 х 925

1450 х1145

1450 х1360

Размер паровой камеры

1410×885

1410х1105

1105 х 1320

В свету, мм

Примечание. Для всех установок: глубина базовой камеры — 165-550 мм; усилие запирания пресс-формы — 300 кН; давление рабочей жидкости — 15 МПа; максимальное количество инжекторов — 24; установленная мощ­ность— 15 кВт.

Рис. 7.17. Установка для изготовления моделей из пенополистирола модели Kl014

На рис. 7.16 и 7.17 представлены автоматические установки для изготовления моделей из пенополистирола с вертикальной линией разъема пресс-формы моделей К68 и Kl014 фирмы «KURTZ». Ос­новные особенности этих установок:

• простота обслуживания благодаря микропроцессорной си­стеме управления;

• широкий выбор вариантов программ;

• возможность настройки движения паровой камеры на всех этапах с пульта управления;

• точная остановка подвижной паровой камеры, допуск на за­зор не более 0,1 мм;

• короткий цикл работы за счет применения клапанов и трубо­проводов большого сечения и экономичной вакуумной сис­темы охлаждения конденсата;

• центральное распределение рабочих сред: воздуха, пара и ва­куума;

• электронный контроль за рабочими средами;

• экономия электроэнергии за счет точного дозирования охла­ждающей воды;

• большой ход открытия паровой камеры для объемных моде­лей;

• специальная «куртц-система» быстрой смены пресс-форм при помощи механических или гидравлических зажимов;

• возможность встраивания систем автоматизированного съема моделей и их укладка.

К дополнительным устройствам относятся:

• манипулятор для съема моделей и их укладки в тару;

• запоминающее устройство с дискетами.

В табл. 7.14 приведена техническая характеристика установок для изготовления моделей с вертикальной плоскостью разъема пресс-формы, а в табл. 7.15 — параметры паровых камер всех установок серии К фирмы «KURTZ».

Таблица 7.14

Техническая характеристика установок серии К

Параметры

К68

K710LF

К813

К1014

К1214

Размер паро­вой камеры в свету, мм

800 х 600

1000 х 700

1300 х 800

1400 х1000

1400 х1200

Параметры

К68

K710LF

К813

К1014

К1214

Максимальное расстояние между подвиж­ной и непо­движной ка­мерами, MM

1270

1320

1520

Усилие запи­рания, кН

95

150

240

490

Установленная

Мощность,

КВт

7

8,5

10

14

16

Габариты, мм: длина/ ширина/ высота

3470/ 2180/ 3485

4366/ 2835/ 2765

3655/ 3300/ 4275

4310/ 3685/ 4360

4470/ 3685/ 4560

Примечание. Для всех установок: давление рабочей жидкости в гидросистеме:

Низкое — 4,5 МПа, высокое — 25 МПа; количество инжекторов — 6-30.

Таблица 7.15 Параметры паровых камер установок серии К

Модель

Размеры паровой камеры в свету, мм

Максимальное расстояние между камерами, мм

К57

700×500

К68

800×600

К710 К810

100×700 100×800

1250

К813

1300×800

К912

1200×900

К1013

1300×1000

К1014

1400×1000

1500

К1015

1500×1000

К1214

1400×1200

К1018

1800×1000

КИП

1700×1300

2000

К1318

1800×1300

К13.517

1700×1350

Рис. 7.18. Установка для изготовления моделей из пенополистирола модели МЗЗ: а) позиция выдачи готовых моделей; б) позиция смены пресс-формы

На рис. 7.18 представлена автоматическая установка для изго­товления моделей из пенополистирола с вертикальной плоско­стью разъема модели МЗЗ фирмы «SAPLEST» (Франция), а в табл. 7.16 приведена техническая характеристика установок се­рии M этой фирмы.

МЗЗ

М86

Ml 08

Параметры

Размер паровой камеры в свету, мм

Минимальный ход подвижной паровой камеры, мм Максимальный ход паровой камеры, мм

Ход паровой камеры, транс­портирующей модель на пози­цию съема, мм

Установленная мощность, кВт Габариты: длима/ ширина/ высота, мм

800 х 600

1150

300 х 300 150 650

700

3400 х 2300 х х 2500

4300 х 3250 х х 3400

1080 х 800

180 900

1400

8,5

4300 х 3800 х х 3600

Фирмой «SAPLEST» была разработана технология изготовле­ния модели из пенополистирола блока цилиндров автомобиля фирмы «PEUGEOT», для чего были изготовлены специальная ав­томатическая установка и сложная пресс-форма, имеющая шесть плоскостей разъема. Это позволило за один цикл изготавливать основную часть модели блока цилиндров. Производительность автоматической установки — 12-16 съемов/ч.

Фирмой «FATA» по лицензии фирмы «SAPLEST» был разрабо­тан ряд установок для изготовления газифицируемых моделей се­рии SF/M. Установка модели SF/M108 представлена на рис. 7.19. В табл. 7.17 приведены технические характеристики установок этой серии.

Основные особенности установок серии:

• перемещение подвижных частей на шариковых направляющих;

• хранение вспененного пенополистирола в бункерах на уста­новке;

• возможность размещения инжекторов с обеих сторон пресс — формы;

• автоматический съем моделей манипулятором и их установка на ленточный транспортер;

• быстрая замена пресс-форм сверху с применением ручных зажимов или гидравлики;

• прозрачная кабина с дверцами, полностью закрывающая установку в целях безопасности.

Параметры

SF/M33

SF/M86

SF/M108

Минимальный ход

Подвижной паровой

150

180

240

Камеры, мм

Максимальный ход

650

900

Камеры, мм

Размер паровой

390 х 390

850 х 580

1080 х 800

Камеры, мм

Ход паровой камеры

На позицию съема,

700

1400

1700

Mm

Установленная мощ­

6

Ir

Ность, MM

Габариты: длина/

2300/3400/2500

4492/3670/2900

4650/4213/2900

Ширина/высота, мм

Рис. 7.19. Установка для изготовления газифицируемых моделей модели SF/M108

В условиях мелкосерийного производства сборка пенополи — стироловых моделей из отдельных частей и моделей в блоки производится вручную с применением кондуктора и клея. В условиях серийного и массового производства применяются полуавтоматиче­ские установки для склейки и сварки моделей из отдельных частей и моделей в блоки. На рис. 7.20 представлена полуавтоматическая установка для склеивания пенополистироловых моделей из двух и более частей с горизонтальной плоскостью разъема кондукторов модели 4191, сконструированная ОАО «НИИТАвтопром».

Установка представляет собой жесткую рамную конструкцию, на основании которой смонтированы: механизм подъема нижнего кондуктора с пневмоцилиндра; ванна с клеем-расплавом, в днище которой смонтированы ТЕНы; механизм перемещения копира для нанесения клея на модель; механизм перемещения верхнего кондук­тора в положение над ванной и обратно с приводом от пневмоцилинд­ра; система автоматической смазки трущихся пар; пневмо — и электро­оборудование. Установка со всех сторон закрыта ограждением, включающим решетчатые панели и дверцы для доступа к агрегатам

А

Рис. 7.20. Установка для склеивания моделей

Из двух и более частей модели 4191: а) общий вид; б) вид на оснастку для склеивания частей модели корпуса электродвигателя (см. также с. 350)

Б установки при обслуживании.

Исключение составляет под­вижная передняя дверца, кото­рой оператор пользуется каж­дый раз в цикле для установки частей модели и съема готовой продукции.

Установка модели 4191 ра­ботает следующим образом. Оператор вручную устанавли­вает склеенные части модели в нижний и верхний кондукторы, в которых они затем удержи­ваются за счет вакуумирова­ния. После нажатия кнопки «Пуск» верхний кондуктор пе­ремещается в положение над ванной, затем подвижный ко­пир, выходя из клея-расплава, перемещается вверх до сопри­косновения с поверхностью разъема модели, на которой Рис. 7.20. Окончание остается тонкий слой клея-

Расплава, перешедший с копира за время его выдержки в верхнем положении. Далее копир опускается в ванну с клеем-расплавом, а верхний кондуктор возвращается в первоначальное положение. После этого нижний кондуктор перемещается вверх до соприкосновения склеиваемых частей модели. По истечении времени выдержки клей- расплав затвердевает, и готовая модель извлекается оператором из нижнего кондуктора. Техническая характеристика полуавтоматиче­ской установки для склеивания пенополистироловых моделей из двух и более частей с горизонтальными плоскостями разъема кондуктора модели 4191 представлена в табл. 7.18.

Таблица 7.18

Техническая характеристика установки модели 4191

Параметры

Значение параметров

Размеры верхнего и нижнего кондукторов

Максимальные, мм:

Длина

950

Ширина

500

Высота

180

Параметры

Значение параметров

Производительность, съемов/ч

100

Привод — пневматический

Нагрев ванны с клеем — электрический

Система управления — программируемый

Командоконтроллер

Установленная мощность, кВт

40

Габариты: длина/ширина/высота, мм

4500x4100x2600

Основные особенности установки модели 4191:

• жесткость конструкции, обеспечивающая стабильность и вы­сокую точность склеивания моделей;

• простота и удобство размещения и фиксации моделей в верх­нем и нижнем кондукторах;

• возможность одновременного склеивания нескольких мо­дельных частей одной модели.

Рис. 7.21. Установка для склеивания пенополистироловых моделей серии IFT

Рис. 7.22. Структурная схема установки для склеивания пенополистироловых моделей серии IFT: 1 — нижний кондуктор; 2 — верхний кондуктор;

3 — копир для нанесения клея; 4 -— система вакуумирования;

5 — ванна с клеем; 6 —металлоконструкция; 7 — мешалка

На рис. 7.21 представлена полуавтоматическая установка для склеивания пенополистироловых моделей серии IFT с горизонталь­ной плоскостью разъема оснастки фирмы «FATA ALUMINIUM», а на рис. 7.22 — структурная схема этой установки.

Особенности установки серии IFT:

• перемещение подвижных частей на шариковых направляющих;

• разогрев клея и поддержание соответствующей температуры с помощью нагретой жидкости, циркулирующей между двойными стенками ванны для клея;

• универсальная система для установки и крепления кондукторов;

• быстрая замена кондукторов сверху с применением ручных захватов.

Установки серии IFT поставляются с пневматическим (модель Р) или с гидравлическим (модель I) приводами. Установка модели P имеет производительность 57 съемов/ч при мощности 16 кВт, а установки модели I имеют производительность 72 съемов/ч при мощности 30 кВт (максимальное давление рабочей жидкости — 3,5 МПа). Некоторые параметры установок для сборки моделей из отдельных частей серии IF F приведены в табл. 7.19.

Параметры

2L/P

2L/I

2LS/P

2LS/I

3L/P

3L/1

3LS/P

3LS/I

Габариты, мм: длина ширина высота

2550 2185 3535

2800 2635 3985

Расстояние между плос­костями кон­дуктора, MM

550

750

550

750

На рис. 7.23 представлена полуавтоматическая установка модели 4193 для сварки двух половинок пустотелого пенополистиролового стояка, сконструированная ОАО «НИИТАвтопром». Установка со­стоит из сварной станины, на которой смонтированы: механизм пе­ремещения нижнего кондуктора с приводом от пневмоцилиндра; механизм поворота верхнего кондуктора с ручным приводом; элек­тронагреватель для термопластины; механизм перемещения термо­пластины с приводом от пневмоцилиндра; пневмо — и электрообору­дование. Электронагреватель включает в себя алюминиевую нагре­вательную плиту со встроенными ТЕНами и теплоизолирующий кожух, в котором предусмотрена щель для введения термопластины. Установка со всех сторон закрыта ограждением, состоящим из пане­лей с дверцами. Открытыми остаются зоны установки половинок стояка в верхний и нижний кондукторы и система подготовки воздуха.

Установка модели 4193 работает следующим образом. Оператор вручную устанавливает половинки моделей стояка в нижний и верхний кондукторы, которые удерживаются в кондукторах за счет вакуума, и вручную поворачивает верхний кондуктор в положение над нижним. После нажатия кнопки «Пуск» нижний кондуктор пе­ремещается к верхнему, при этом между частями моделей стояка остается зазор, в который входит предварительно нагретая до задан­ной температуры термопластина. После определенной выдержки, в течение которой происходит подплавление поверхностей полови­нок моделей стояка, термопластина возвращается в электронагрева­тель для подогрева, а части модели стояка прижимаются друг к дру­гу и выдерживаются в течение заданного времени до затвердевания шва. Готовая модель стояка извлекается оператором вручную из нижнего кондуктора.

image214-8870005

Рис. 7.23. Установка для сварки стояка из пенополистирола модели 4193: а) общий вид; б) вид спереди на кондуктор

Техническая характеристика установки для сварки стояка из пенополистирола модели 4193 приведена в табл. 7.20. Следует от­метить простоту и удобство размещения и фиксации половинок моделей в верхнем и нижнем кондукторах.

Таблица 7.20

Техническая характеристика установки модели 4193

Параметры

Значение параметров

Максимальная высота стояка, мм

950

Производительность, съемов/ч

100

Привод — пневматический

Нагрев термопластины — электрический

Система управления — программируемый

Командоконтроллер

Установленная мощность, кВт

11

Габариты: длина/ширина/высота

4150/1600/2100

На рис. 7.24 представлена полуавтоматическая установка модели 4192 для сборки моделей в блоки путем приваривания к стояку из пенополистирола по двум взаимно перпендикулярным осям четы­рех моделей в ярусе, сконструированная ОАО «НИИТАвтопром». Число ярусов зависит от размера модели. Установка включает в себя жесткую рамную конструкцию, в которой смонтированы: механизм перемещения в горизонтальной плоскости двух кондук­торов с моделями (перемещение их происходит от пневмоцилинд — ров); механизм перемещения в вертикальной плоскости кондукто­ра с моделью стояка с приводом от пневмоцилиндра; электрона­греватель для двух термопластин; механизм перемещения в верти­кальной плоскости термопластин с приводом от пневмоцилиндра; пневмо — и электрооборудование.

Установка модели 4192 работает следующим образом. Оператор вручную устанавливает пенополистироловый стояк в центральный кондуктор, а модели — в два боковых кондуктора, расположенные по обе стороны от центрального и ниже его. После нажатия кнопки «Пуск» кондуктор со стояком опускаются в нижнее положение, а боковые кондукторы перемещаются к стояку и фиксируются с за­зором между ними и стояком для ввода нагретой термопластины. Нагретые термопластины перемещаются от электронагревателя, расположенного в нижней части установки и в конце хода, вверх, попадают в зазор между стояком и моделями. После выдержки, в течение которой происходит подплавление свариваемых поверх­ностей, термопластины выходят из зазора, и срабатывает механизм поджатая моделей к стояку. После некоторой выдержки, достаточ­ной для сварки, механизм протяжки моделей поднимает блок с двумя моделями и стояком в верхнее положение, а боковые кон­дукторы возвращаются в исходное положение. Для приваривания второй пары моделей к стояку оператор вручную устанавливает модели в боковые кондукторы и поворачивает центральный кон­дуктор на 90°. Нажатием кнопки «Пуск» воспроизводится анало­гичный цикл сварки моделей со стояком. Готовый модельный блок, состоящий из стояка и четырех моделей, извлекается оператором из центрального кондуктора. Техническая характеристика установ­ки для сборки модельных блоков термосваркой модели 4192 при­ведена в табл. 7.21.

image215-2107666

Рис. 7.24. Установка для сборки модельных блоков термосваркой

Модели 4192

Таблица 7.21

Техническая характеристика установки модели 4192

Параметры

Значение параметров

Максимальная высота модели, мм

800

Максимальная высота стояка, мм

950

Производительность, съемов/ч

60

Параметры

Значение параметров

Привод — пневматический

Нагрев термопластины — электрический

Система управления — программируемый

Командоконтроллер

Установленная мощность, кВт

Габариты: длина/ширина/высота, мм

9

3650/3700/3450

Особенностями установки модели 4192 являются:

• возможность сваривать модельные блоки со стояками значи­тельной высоты за счет специальной конструкции механизма перемещения термопластины;

• жесткость конструкции, обеспечивающая стабильность и вы­сокую точность сваривания моделей со стояком, что особенно важно при протяженных стояках.

Фирмой «FATA» разработаны полуавтоматические установки для сборки модельных блоков двумя способами: термосваркой и склеиванием. Структурные схемы установок представлены на рис. 7.25 и 7.26.

image216-7012285

Термосваркой фирмы FATA

image217-1030960

Рис. 7.26. Структурная схема установки сборки модельных блоков склеиванием фирмы FATA: 1 — нижний кондуктор; 2 — верхний кондуктор; 3 — копир для нанесения клея; 4 — мешалка; 5 — ванна с клеем; 6 — челнок; 7 — металлоконструкция

Установка имеет габаритные размеры: при сборке термосвар­кой: длина 2000 мм, ширина 1100 мм и высота 2500 мм; при сборке склеиванием: длина 2720 мм, ширина 2910 мм и высота 2330 мм.

7.1.5. Оборудование для окраски моделей и модельных блоков

Для серийного и массового производства ОАО «НИИТАвтопром» разработана полуавтоматическая установка для окраски модельных блоков модели 4205, которая представлена на рис. 7.27. Установка включает в себя раму, на которой смонтированы: окрасочный бак, предназначенный для текущего расхода краски; бак хранения краски, предназначенный для поддержания находящейся в нем краски в рабочем состоянии и восполнения потерь краски в окра­сочном баке; подъемник, предназначенный для закрепления мо­дельного блока, его равномерного окунания в краску и извлечения из бака; пневмо — и электрооборудование.

Баки имеют одинаковую конструкцию, снабжены крышками с приводами от пневмоцилиндров, мешалками для краски с элек­троприводами и насосами для перекачки краски.

Установка модели 4205 работает следующим образом. Готовая краска заливается в окрасочный бак и в бак хранения краски. Блок моделей вручную устанавливается и фиксируется в захвате на кон­соли подъемника. Включением пневмоцилиндра производится опускание модельного блока в бак и его подъем из бака. Затем вручную осуществляется съем окрашенного блока моделей с захва­тов консольного подъемника. По мере расходования краски в про­цессе окрашивания блоков по команде сигнализатора уровня краска из бака хранения перекачивается в окрасочный бак. В целях преду­преждения оседания компонентов краски и поддержания необходи­мой консистенции мешалка в баке хранения работает постоянно, а в окрасочном баке включается при нахождении консоли подъемни­ка в верхнем положении и отключается при срабатывании захвата блока. Техническая характеристика установки для окраски модель­ных блоков модели 4205 приведена в табл. 7.22.

image218-9236273

Рис. 7.27. Установка для окраски модельных блоков модели 4205

Таблица 7.22

Техническая характеристика установки модели 4205

Параметры

Значение параметров

Максимальные размеры модельного блока:

700/950

Диаметр описанной окружности/ высота, м

Производительность, блоков/ч

60

Привод — пневматический

Система управления — релейная

Установленная мощность, кВт

10

Габариты: длина/ширина/высота, мм

2900/3300/3200

Nf

image219-1731575

ПНКХ

Рис. 7.28. Структурная схе­ма установки для окраски модельных блоков фирмы

«FATA ALUMINIUM»: 1 — модельный блок; 2 — бак с краской; 3 — узел крепления модельного блока; 4 — меха­низм перемещения модельного блока

image220-9373745

На рис. 7.28 представлена структурная схема установки фирмы «FLAT ALUMINIUM» для окраски модельных блоков, аналогичной установке, описанной выше, но только с одним баком. Габаритные

Это единственное предприятие в России, которое производит ЛГМ отливки из бронз ремонтных комплектов, отдельных запас­ных частей для производства и ремонта оборудования. Для полу­чения отливок применяются бронзы: Бр05Ц5С5, Бр04Ц4С17, Бр08С12 и др. Все отливки перед передачей заказчику проходят 100% предварительную механическую обработку. Предприятие для получения качественных отливок использует современное обо­рудование и технологии. Для плавки металла применяется «печь — ковш» (от 0,7 до 2,5 т) постоянного тока с продувкой расплава инертным газом на протяжении всей плавки, производится

Вакуумирование форм при ЛГМ и др. Продукцией предприятия являются: втулки, кольца, подшипники скольжения (диаметр 80- 2500 мм); единичное крупное литье (масса до 3000 кг); плиты, квадраты (максимальный размер 1200 х 800 х 100 мм) и другие изделия. На рис. 6.39 представлена отливка втулки из бронзы (масса 900 кг, диаметр 1220 мм, высота 650 мм, толщина стенки 42,5 мм).

Рис. 6.39. Бронзовая втулка

Завод арматуры контактных сетей начал внедрение ЛГМ для производства отливок из медных сплавов взамен литья по выплав­ляемым моделям на экспериментальном участке. В настоящее время создан цех ЛГМ с механизированной линией формовки, за­ливки и выбивки форм из кварцевого песка. Плавильный участок

Рис. 6.33. Окрашенные блоки моделей на участке сушки (а), для хране­ния на складе или формовки (б); блоки отливок (после выбивки) направ­ляющего аппарата из СЧ20 (в) и зажимов проводов из латуни (г)

На модельном участке производятся изготовление моделей в автоклавах, сборка моделей в блоки, покраска и сушка блоков. На рис. 6.33 представлены блоки моделей и блоки отливок.

На рис. 6.34 представлен формовочный участок линии установ­ки модельных блоков в опоку, на рис. 6.35 — заполнение опоки песком на формовочном блоке, на рис. 6.36 — заливка формы ме­таллом, на рис. 6.37 — выбивка формы и на рис. 6.38 — участок линии выбитых опок.

Рис. 6.35. Заполнение опоки кварцевым песком из струйного дозатора на формовочном блоке линии

Рис. 6.36. Заливка формы металлом на участке формовочной линии

Рис. 6.37. Выбивка формы на линии

Замена технологии литья по выплавляемым моделям произ­водства арматуры контактных сетей на ЛГМ позволила заводу уменьшить затраты на вспомогательные материалы в 3-5 раз, со­кратить трудоемкость производства отливок в 2-4 раза, снизить потребление энергии в 2-3 раза, уменьшить производственные площади в 2 раза.

Рис. 6.38. Участок выбитых опок на линии

В настоящее время ООО «АКС» не только производит отливки для различных отраслей промышленности, но и является единст­венной организацией в России, которая занимается проектирова­нием и поставкой оборудования для новых и реконструируемых литейных цехов и участков, включая разработку технологии и по­лучения опытной партии отливок ЛГМ для вновь создаваемых про­изводств. (Об автоматизированной линии для ЛГМ конструкции ООО «АКС» см. в гл. 7.)

ОАО «ЮАИЗ» является ведущим предприятием России в об­ласти производства линейной арматуры и изоляторов для воздуш­ных линий электропередачи, открытых распределительных уст­ройств станций и подстанций. На основании анализа существую­щих технологических процессов производства изоляторов и арма­туры высоковольтных линий электропередачи с 1993 г. начато внедрение процесса получения точных отливок из высокопрочного чугуна ЛГМ. Специалистами завода на основании изобретений российских ученых была разработана технология ЛГМ-процесса, спроектированы и изготовлены оборудование и технологическая оснастка.

Материал отливок — высокопрочный чугун марки ВЧ-50 ГОСТ 7293-85. Плавка чугуна ведется в индукционной печи ППИ-2,0, модифицирование производится в ковше комплексным модифика­тором ТУ 14-5-248. Предел прочности чугуна 50-57 кг/мм2, отно­сительное удлинение 10-20%, твердость 187-207 HB. Точность отливок от 7-0-0-7 до 9-0-0-9 ГОСТ 26645-85. Требование нара­ботки на отказ отливок IO6. Для предотвращения коррозии на по­верхность отливок горячим способом наносится слой антикорро­зийного цинкового покрытия толщиной 70-240 мкм.

Scroll to Top