Поточная линия для изготовления деталей типа тел вращения

СОЮЗ СОВЕТСКИХеиРЕСПУБЛИК 3% (И 3(Я) В 30 В 15/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ЮФ ждус; ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1Ъ"Юл а. О ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) 1ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ, преимущественно дисков из алюминиевых сплавов, содержащая установленные в технологической последовательнооти нагревательные печи,прессы, агрегаты закалки и старения и агрегат травления, соединенные передающим механизмом устройства для зачистки и контроля, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повцше" ния ее производительности, она снабжена размещенным за устройствами для зачистки и контроля механизмом заг-. рузки и укладки заготовок в тару, установленным перед нагревательными печами механизмом их загрузки, механизмом передачи заготовок от пресса к прессу, конвейерами-накопителямн, расположенными между агрегатами старения и травления и связанными между собой передающими устройствами, замкнутыми подвесными конвейе-о рами, один из которых связан с кои- Е вейерами-накопителями агрегата ста- , рения и с агрегатом травления, а другой - с первым замкнутым конвейером и агрегатом травления.иг,И Составитель И. Ковригинаедактор В. данко Техред Т,Маточка Корректор А. дзяткое е т ешшш тм каз 3299/1р филиал ППП тент, г. Ужгород, ул. Проектная,Тираж б 75НИИПИ Государственного ко по делам изобретений и от 35, Москва, Ж, Раушска Подписнотета СССРытий1016210 2. Поточная линия по п. 1, о т -л и ч а ю щ а я с я тем, что механизм передачи заготовок от пресса к прессу выполнен в виде передвижной тележки с ложементом, состоящим иэ двух частей, одна из которых жестко закреплена на тележке и снабжена электронагревателями, а другая выполнена съемной.3. Поточная линия по п. 1, о т - .л и ч а ю щ а я с я тем, что передающий механизм устройства для зачистки и контроля заготовок выполнен в виде кантователя и шагающего конвейера, несущего неподвижную раму и раму, установленную с возможностью горизонтального перемещения от пневматического цилиндра, шарнирно закрепленных на штоке пневИзобретение относится к устройст, вам, используемым для нагрева штамповки и термической обработки изделий, в частности штамповок типа тел вращения иэ алюминиевых сплавов. 5Известна поточная линия для изготовления деталей типа тел вращения, преимущественно дисков иэ алюминиевых сплавов, содержащее установленные в технологической последова" . 1 О тельности нагревательные печи, прессы, агрегаты термообработки, травления, соединенные передающим механизмом устройства для зачистки и контроля 1.15Недостатками этой установки являются незаконченность технологического цикла, невысокая производительность и низкий уровень механизации.Целью изобретения является повышение производительности линии путем 2 О механизации и автоматизации транспорт ных работ.Поставленная цель достигается тем, что поточная линия для изготовления деталей типа тел вращения, преимущественно дисков из алюминиевых сплавов, содержащая установленные в технологической последовательности нагревательные печи, прессы, агрега" ты закалки й старения и агрегат травления, соединенные передающим механизмом устройства для зачистки и конт. роля, снабжена размещенным за устройствами для зачистки и контроля механизмом загрузки и укладки заготовок 35 в тару, установленным перед нагревательными печами механизмом их загрузки, механизмом передачи заготовок от пресса к прессу, конвейерамимоцилиндра одними плечами рычагов, оси которых закреплены на неподвижной раме, а на других плечах рычагов смонтированы ролики, взаимодействующие с подвижной рамой, при этом кантователь выполнен в виде установленных с воэможностью вращения на угол 180 захватов, несущих фиксаторы.4. Поточная линия по п. 1, о тл и ч а ю щ а. я с я тем, что механизм загрузки и укладки заготовок в тару выполнен в виде узла подачи тары для размещения заготовок и укладчика, состоящего иэ расположенно" го на раме кантователя и двух кареток, установленных на раме с воэможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях. накопителями, расположенными между агрегатами старения и травления и связанными между собой передающими устройствами, замкнутыми подвесными конвейерами, один иэ которых связан с конвейерами-накопителями агрегата старения и с агрегатом травления, а другой - с первым замкнутым подвесным конвейером и агрегатом травления.При этом механизм передачи заготовок от пресса к прессу выполнен в виде передвижной тележки с ложементом, состоящим из двух частей, одна из которых жестко закреплена на тележке и снабжена электронагревателями,а другая выполнена съемной.Кроме того, передающий механизм устройства для зачистки и контроля заготовок выполнен в виде кантователя и шагающего конвейера, несущего неподвижную раму и раму, установленную с возможностью горизонтальногоперемещения от пневматического цилиндра, шарнирно закрепленных на штоке пневмоцилиндра одними плечамирычагов, оси которых закреплены нанеподвижной раме, а на других плечахрычагов смонтированы ролики, взаимодействующие с подвижной рамой, приэтом кантователь выполнен в видеустановленных с возможностью вращения на угол 180 ф захватов, несущих фиксаторы. Причем механизм загрузки и укларки заготовок в тару выполнен в виде узла подачи тары для размещения за готовок и укладчика, состоящего иэ расположенного на раме кантователя и двух кареток, установленных на ра1016210 кИндикатор 30 - обмстка трехфазного тока - эапитан от подвижного гибкого кабеля 31. Обрезной пресс 5 соединен посредством рольганга 32 с агрегатом 6 термообработки, который состоит из агрегата 7 для закалки 60 и агрегата 8 для старения, соединенных между собой через систему конвейеров-накопителей 33 и 34. Агрегаты 7 для закалки представляют собой горизонтальные конвейерные электри ме с возможностью перемещения в двух . взаимно перпендикулярных направлениях.На фиг. 1 показана потрчная механизированная линия по производству штамповок, общий виду на фиг. 2 - 5 устройство для загрузки конвейерной печи; на фиг. 3 - то же, вид спереди; на фиг. 4 - тележка с обогреваемым ложементому на фиг. 5 - агрегат для закалки; на фиг. 6 - агре О гат для старения; на Фиг. 7 - кон-. ,вейер-накопитель, толкатель и замкнутый подвесной конвейер в поперечном раэрезеу на фиг. 8 - конвейер- накопитель, разрез А-А на фиг. 7 у 15 на Фиг. 9 - автоматизированный оператор для загрузки поддонов; на фиг, 10 - механизм контроля и зачист. ки штамповок; на фиг. 11 - то же, виц сбоку. МПоточная механизированная линия по производству деталей типа тел вращения состоит из последовательно установленных образующих единую технологическую линию нагревательных печей 1 гидравлических прессов: ко,25 вочного 2, предварительной 3 и окончательной 4 штамповки и обрезки 5 облоя, агрегата 6 термообработки, включающего агрегаты закалки 7 и старения 8 устройства 9 приемки деталей ЗО и передающих механизмов.Перед каждой нагревательной печью 1 установлено по два загрузочных устройства 10, состоящих из подъемника 11, токателя 12 с электроприво- З 5 дом 13, приемного места 14, управляемого цилиндром 15, наклонноголотка 16, отсекателя 17, управляемого цилиндром 18. Подъемник 11 от электропривода 19 передвигается на роликах 20 по профилю рамы 21.Нагревательные печи 1 имеют подва конвейера 22, работающих на один поперечный конвейер 23; Прессы снабжены идентичными механизмами 24 эагрузки и разгрузки прессов. детали 25 транспортными тележками 26 перевозятся прессами 2-5. На транспортныхтележках 26 смонтированы обогревательные ложементы 27 индукционного 5 О типа; каждый ложемент состоит из двух половин, одна 28 из которых жестко закреплена на тележке 26, а другая 29 выпсчнена съемной. ческие печи 35, установленные параллельно. В каждую печь 35 входят две ветви конвейеров 36, группа вентиля- торов 37, группа колориферов 38, фронт 39 загрузки и фронт 40.выгрузки.Конвейеры 36 печей 35 через склиз 41 работают на один транспортер 42 эакалочного бака 43, который снабжен телескопическим сталкивателем 44 и вентилятором 45 для сдува влаги. Упоры 46 и толкатели 47 обеспечивают передвижение штамповок 25 с роль- ганга 32 на конвейеры 36. Толкатели 47 обеспечивают передвижение штамповок 25 с транспортера 42 на конвейер-накопитель 33. Агрегат 8 старения снабжен четырьмя элеваторными печами 48. Каждая печь 48 состоит Иэ вертикальных конвейеров 49, съемной крышки 50, фронта загрузки 51, Фронта разгрузки 52, вентиляторов 53 и калориферов 54. Конвейеры 49 снабжены натяжными устройствами 55 и во" доохлаждаемыми подшипниками 56. Толкатели 47 обеспечивают передвижение штамповок 25 с выхода печи 48 на конвейер-накопитель 33, который через первый подвесной конвейер 57 соединен с агрегатом 58 травления, Замкнутый подв сной конвейер 57 состоит из,монорельса 59, подвесок 60, подвешенных с помощью роликов 61 на монорельсе 59, и направляющих 62 с роликами 63. Травильный агрегат 58 состоит из оператора 64 загрузочного и разгрузочного кантователей 65 и системы ванн 66. Второй замкнутый подвесной конвейер 67 соединен с первым замкнутым конвейером 57 и с агрегатом 58 травления через толка- тели 47.Устройство 9 приемки штамповок состоит иэ шагающего конвейера 68, кантователя 69, вращающихся роликов 70 и оператора 64 для загрузки поддонов. Оператор 64 (фиг. 9) состоит из горизонтально перемещаюшейся каретки 71 и каретки 72, вертикально ,перемещающейся вдоль рамы 73 канто" вателя 74 деталей, выполненного в виде поворотной вилки и устройства 75 подачи поддонов. Каретка 71 несет на себе захват 76.сНа приемном месте 14 загрузочного устройства 10 установлен стеллаж 77, а в каждой печи 1 установлен онвейер со звеньями 78. Каждый конвейер-накопитель 33 состоит из двух ветвей неприводногорольганга 79 (фиг, 8), цепной передачи 80 (фиг. 7), расположенноймежду упомянутыми ветвями, кареток81 и подпружиненных толкателей 82,Кантователь 74 вращается вокРугоси от пневмоцилиндра 83. На устройстве 75 подачи поддонов установленыМеханизм контроля и зачисткиштамповок (фиг. 10 и 11) состоит изкантователя и шагающего конвейера 68,содержащего неподвижную раму 85 ираму 86, поднимающуюся с помощьюцилиндра 87, на штоке 88 которогошарнирно закреплены двуплечие рычаги 89, оси 90 которых закреплены нанеподвижной раме 85, второе плечо91 каждого рычага 89 снабжено роликом 92, взаимодействующим с подвижной рамой 86, рама 86 перемещаетсяэ горизонтальном направлении отаневмоцилиндра 93. Кантователь 69установлен на раме 94 и состоит иззахватов 95, поворачивающихся от при"35вода 96 на 180 вокруг оси 97, и фиксатора 98, работающего от пневмоцилиндра 99, Вращающиеся ролики 70 установлены на неподвижной раме 85 шагающегоконвейера 68. 20Поточная механизированная линияработает следующнм образом.Стеллаж 77 с мерными деталями 25,уложенными в несколько ярусов, установлен на платформе подъемника 11 25загрузочного устройства 10. Ходомтолкателя 12 от электропривода 13этого,устройства сталкивается ряддеталей 25 на приемное место 14. Цилиндр 15 устанавливает приемное мес- ЗОто 14 с наклоном. Детали 25 скатываются по наклонному лотку 16 к отсекателю 17, который поштучно пропускает заготовки на звенья 78 конвейера 22, который подает их в камерупечи 1. Нагретые до температуры35штамповки 500 С детали 25 с конвейеора 22 скатываются на поперечный конвейер 23, по которому подводятсяпод загрузочный механизм гидравлического вертикального ковочного пресса 402 усилием 6000 т. Эагрузочный механизм 24 захватывает деталь и переме"щает ее в штамп для осадки. Движением траверсы вниз осуществляетсяосадка детали на зганный размер по 45высоте (штамп и траверса на фиг. 1не показаны),Механизм разгрузки 24, аналогичный механизму загрузки 24, принимаетосажденную деталь 25 со штампа и укладывает на транспортную тележку 26,для транспортировки к прессу 3 предварительной штамповки. Транспортиров.ка заготовки 25 между прессами 2-5сопровождается ее подогревом с помощью обогреваемых ложементов 27 индукционного типа, установленных натележках 26, В известной поточной линии перед каждой штамповкой заготовки нагревали от температуры окружающей средй до температуры штамповки 500 ОС 4 раза, т,е, затрачивалосьвесьма значительное количество энергии,Нагрев заготовок 25 до температуры штамповки осуществляется только один раэ, в процессе транспортировкизаготовки между, прессами 2-5 теплосохраняется, чем достигается большаяэкономия электроэнергии. Заготовка 25 укладывается между половинами ложемента. Электромагнитное поле, соз" даваемое индуктором 30, индуктирует в заготовках 25 вихревые токи, Тележка 26 транспортирует детали 25, подогретые от 420 ОС до 450 С, под загрузочный механизм 24 гидравлического пресса 3, предварительной штамповки усилием 20000 т, Загрузочный механизм 24 перемещает деталь 25 в штамп пресса 3, Движением траверсы вниз осуществляется предварительнаяштамповка заготовки, Механизм 24 раэ"грузки принимает деталь 25 со штампана тележку 26. Далее совершаетсяпередача при помощи тележки .26 с обогреваемыми ложементами 27 и механизмов 24 загрузки и выгрузки, окончательная штамповка на вертикальном гидравлическом прессе 4 усилием 20000 т и обрезка облоя на гидравлическом обрезном прессе 5 усилием 1600 т.Механизм разгрузки 24 снимает детали 25 с обрезного пресса и укладывает на рольганг 32, который транс- портирует их к горизонтальным конвейерным электрическим печам 35, Деталь 25 останавливается при помощи упора 46 на рольганге 32 строго напротив свободного конвейера Зб печи 35. Ходом толкателя 47 деталь 25 перемещается на конвейер Зб печи.Упоры 46 занимают одно иэ двух поло" жений: рабочее или погашенное в зависимости от свободы или занятости конвейера 36. Фронт загрузки 39 печи срабатывает, и деталь движется в камере печи 35 по ветви конвейера 36, а по другой ветви движется другая деталь 25. Группа вентиляторов 37 и калориферов 38 создают поток горячего воздуха для равномерного прогрева деталей 25 до температуры закалки 520 ОС. Срабатывает фронт разгрузки 40, деталь выходлт из печи 35 и по склизу 41 при помощи телескопического сталкивателя 44 скатывается на транспортер 42 закалочЬого бака 43, заполненного водой, На выходе из закалочного бака 43 у детали, прошедшей закалку, потоком воздуха .от вентилятора 45 удаляются остатки влаги. Ходом толкателя 47 деталь перемещается на конвейер-накопитель 33, состоящий из двух ветвей неприводного рольганга 79, 80, расположенной между ними,кареток 81 и подпружиненных толкателей 82. Деталь 25, лежащая на двух ветвях рольганга 79 между двумя или между тремя толкателями 82, последним по ходу толкателем 83 удерживается от проскальзывания на ветвях рольганга 79.Конвейер-накопитель 34 имеет участок большой длины и служит для сборадеталей в случае аварийных ситуацийна элеваторных печах 48,Конструктивноон изготовлен аналогично конвейерунакопителю ЗЗ.Иежконвейерная передача.5и загрузка элеваторных конвейерныхпечей 48 осуществляется толкателями47. Все механизмы разгрузки закалочных баков 43 и транспортировки деталей 25 в зону загрузки элеваторных 10конвейерных печей 48 работают в автоматическом режиме совместно с транспортером 42. Детали 25 проходятцикл старения в печах 48 при 200 С.Детали 25 при срабатывании Фронта 15загрузки 51 поступают на ложементвертикального конвейера 49. Группавентиляторов 53 и калориферов 54обеспечивает потокнагретого возду ха для достижения требуемого режима.Натяжные устройства 55 позволяют регулировать натяг отдельных ветвейконвейера 49. Водоохлаждаемые. подшипники 56 благоприятствуют надежной работе конвейера 49,Через фронт разгрузки 52 детали25 с помощью толкателя 47 поступаютна конвейер-накопитель 33, с которого с помощью толкателя 47поступают на первый замкнутый.подвесной конвейер 57, на котором они движутся заданное число часов, охлаждаясь до нужной температуры, и с, помощью толкателя 47 чостудают на приемный конвейер-накопитель33 агрегата 58 травления, Оператор64 травильного агрегата 58 захватывает детали 25 с загрузочного .кантователя 65, расположенного послеприемного конвейера-накопителя, ипосле технологических операций в сис теме ванн 66 передает деталь 25 наразгрузочный кантователь 65, с которого деталь 25 поступает через систему конвейеров-накопителей 33 наустройство 9 приемки. 45Травление деталей 25 производитсяпри помощи конвейера жесткого цикла,при этом .детали из горизонтальногоположения переводятся в вертикальноеи затем. снова в горизонтальное. 50В случае ава зийных ситуаций на агрегате 58 травл,ния детали с подвесок 60 первого амкнутого конвейера357 толкателем 47 перемещаются наподвески 60 второго подвесного конвейера 67, играющего роль промежуточ,ного склада, позволяющего в течение3 ч вести ремонтные работы не ос 6танавливая линии. Очередная детальпереталкивается толкателем 47 с кон- явейера"накопителя 33 на Х позициюшагающего конвейера 68 на раму 85;включается ципиндр 87, поднимающий раму 86, снимающий деталь с рамы 86. Затем с помощью цилиндра 93 рама 86перемещает деталь на 11 позицию в зону захвата 95 кантователя 69. При опускании рамы 86 цилиндром 87 деталь удерживается захватом 95, и .в нее вводится фиксатор 98 цилиндром 99. Захват 95 кантует деталь на 180 цилиндр 99 делает обратный ход, иР штамповка остается лежать на фиксаторе 98 до окончания визуального контроля. После контроля рабочий включает привод 96 кантователя 69; кантователь 69 возвращает деталь в исходное положение, подвижная рама 86 шагающего конвейера 68 снимает деталь после контроля с захвата 96 и переносит ее на ролики 70 на 111 позиции, а в зону захвата 95 устанавливается следующая штамповка.После зачистки в 111 позиции деталь передается на 1 Ч позицию разгрузки шагающего конвейера 68, откуда детали 25 толкателями 47 перемещаются или по конвейеру-накопителю 33 через первый замкнутый подвесной конвейер 57 на агрегат 58 травления на повторную доработку или по конвейеру-накопителю 33 на оператор 64. Комплектация деталей 25 производится оператором 64. На приемный стол кантователя 74 сталкиваются толкателем 47 две детали 25, кантователь 74 захватывает их, затем цилиндр 83 переводит кантователь 74 в вертикальное положение, Захваты 76 каретки 71 горизонтального движения переносят две детали 25 на механизм 75 подачи поддонов. Механизм 75 подачи поддонов выполнен в виде трехпозиционного неприводного рольгангового настила, соответственно для пустого, загружаемого и загруженного поддоновПеревод пустого поддона 84 с 1 позиции на 11 позицию, а загруженного поддона 84 со Х 1 позиции на 111 позицию осуществляется толкателями. Электропогрузчик штабелирует поддоны 84 с партией деталей 25 на складе в несколько ярусов, а пустые поддоны он устанавливает на 1 позицию механизма 75 подачи(электропогрузчик и толкатели на фиг. 9 не показаны), Работа всей линии ведется в полуавтоматическом режиме.Технико-экономическая эффективность от использования изобретения в сравнении с известным устройством заключается в увеличении производительности линии, экономии дефицит" ного металла за счет изготовления дисков с минимальными припусками на механическую обработку и электроэнергии за счет изготовления штамповки с одного нагрева.