Встряхивающе-прессовый механизм формовочного автомата

/04 5)5 В 22 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ъзме )Р ЗС) БР ЕТЕ Н Н ТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТВ 3 ь(21) 4482402/02 (54) ВСТРЯХИВАЮЩЕ-ПРЕССОВЫЙ МЕ- (22) 15.09.88 ХАНИЗМ ФОРМОВОЧНОГО АППАРАТА (46) 15.07.91, Бюл. М 26 (57) Изобретение относится к литейному (71) Всесоюзный научно-исследовательский производству. Цель - упрощение конструкинститут литейного машиностроения, ли- ции, повышение надежности и снижение тейной технологии и автоматизации литей- шума и вибрации. Механизм содержит ного производства и МГТУ им.Н.Э,Баумана пневматический механизм с цилиндром 1, (72) Е.Б.Краковский, Е,М.Зеликсон, поршнем 2, штоком 3 и рабочей камерой 4. И.Н.Тульчинский, Ю.А,Гришенков, Г,Ф,Ба- Под прессовым цилиндром 1 установлен ландин и В.И.Вербицкий усилитель прессования, рабочая камера 8 (53) 621.744.45 (088.8) которого постоянно соединена с рабочей (56) Патент ФРГ камерой 4. На прессовом механизме уста- М 1198015, кл. В 22 С 11/04, опублик, 1966, новлен виброударный механизм, включаюАвторское свидетельство СССР щий стол 11 и ударник 12, амортизаторы 24 Ц 1400763, кл. В 22 С 15/30, 1986, и 25. 1 ил.Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к конструкциям встряхивающе-прессовых механизмов автоматических формовочных машин (формовочных автоматов) для изготовления разовых песчаных полуформ,Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и снижение шума и вибрации,На чертеже изображен встряхивающепрессовый механизм, разрез.Предлагаемый механизм состоит из пневматического механизма с цилиндром 1, поршнем 2 и штоком 3 и рабочей камерой 4, Под прессовым цилиндром 1 ссрсно с ним установлен усилитель прессования, выполненный в виде пневматического цилиндра 5 с поршнем 6 со штоком 7, Рабочая камера 8 усилителя прессования постоянно соединена с рабочей камерой 4 посредством канала 9 в штоке 7 и пазов 10 на нижнем торце прессового поршня 2,На прессовом механизме установлен виброударный механизм, включающий рабочий стол 11 и ударник 12, расположенный в цилиндре 13, вь 1 полненном в штоке 3. Нижняя камера 14 привода ударника 12 образована нижним торцом ударника 12 и нижней частью цилиндра 13, верхняя камера 15 образована верхней частью цилиндра 13, нижним торцом хвостовика стола 11 и верхним торцом ударника 12. Н ижняя камера 14 периодически соединяется при работе виброударного механизма с каналом 16 для подачи сжатого воздуха на магистрали и каналами 17 для уцаления отработанного воздуха при выхлопе. Верхняя камера 15 постоянно соединена с атмосферой через канал 18 и зазор между защитным кожухом 19 и столом 11.Угловая фиксация рабочего стола 11 осуществляется относительно прессового поршня 2, последний в свою очередь фиксируется посредством поворотных цилиндрических роликов 20, установленных на осях, закрепленных на цилиндре 1 с возможностью взаимодействия с плоскими лысками 21;диаметрально расположенными на штоке 3 прессового поршня 2, Цилиндрические направляющие 22, предотвращающие поворот стола 11 относительно поршня 2, неподвижно закреплены на штоке 3 и снабжены ограничителями хода 23, Имеются верхние 24 и нижние 25 амортизаторы, ограничивающие ход стола 11 относительно поршня 2 и штока 3, причем верхние амортизаторы 24 установлены относительно ограничителей хода 23 с зазором Ьо,Для подачи сжатого воздуха на магистрали в рабочие камеры 4 и 8 удаления отра ботанного воздуха из этих камер предусмотрен канал А. Камера 26 над поршнем 6 пневматического усилителя постоянносоединена с атмосферой каналом 27. Для5 предотвращения попадания пыли на детали; виброударного и прессового механизмов через зазоры между кожухом 18 и столом 11 10 20 25 30 35 40 50 55 или цилиндром 1 небольшое количество сжатого воздуха можно подавать из магистрали через дроссель 28 по каналу 29,Встряхивающе-прессовый механизм работает следующим образом.После подачи на позицию окончательного уплотнения формовочной смеси модельной плиты с опокой и предварительно уплотненной смесью включается подача сжатого воздуха из магистрали по каналу А в камеру 4 прессового цилиндра 1 и камеру 8 цилиндра 5 усилителя прессования, Поршни 2 и 6 идут вверх, При ходе вверх рабочий стол 11 снимает с транспортного устройства модельную плиту с спокой и смесью (не показаны). При дальнейшем ходе поршней 2 и 6 вверх производится прессование формовочной смеси прессовой головкой. Усилитель прессования повышает усилие прессования, создаваемое прессовым цилиндром 1, в 1,81,85 раза. Синхронная работа поршней 2 и 6 уменьшает их перекосы в цилиндрах 1 и 5 соответственно и повышает долговечность прессового механизма.При прессовании для импульсного повышения давления прессования и повышения текучести формовочной смеси включается виброударный механизм, Для этого сжатый воздух подается по каналу 16 в нижнюю камеру 14 привода ударника 12. Ударник 12 разгоняется вверх и по ходу вверх перекрывает впускные каналы 16 и открывает выхлопные каналы 17. Далее ударник 12 идет вверх по инерции и наносит удар по торцу хвостовика стола 11, импульсно повышая сжимающее усилие, действущее на уплотняемую смесь, и создавая вибрации оснастки и смеси, способствующие перетеканию и уплотнению последней. За счет того, что верхняя камера 15 привода ударника 12 постоянно соединена с атмосферой каналом 18, исключается тормозящее действие на ударник 12 воздуха, сжимаемого в камере 15, и повышается энергия ударов ударника 12 по хвостовику стола 11.При ударе ударника 12 по хвостовику стола 11 происходит передача энергии, стол 11 приобретает скорость и совершает ход вверх, дополнительно сжимая и уплотняя формовочную смесь. Зазор по между ограничителем 23 и верхними амортизаторами 24 должен быть не меньше величины перемещения стола 11 вверх эа один удар привключении виброударного механизма (в начале процесса уплотнения смеси првссованием с одновременным виброударным нагружением). В противном случае энергия ударника 12 при ударе расходуется не только на приведение в движение стола 11, но и на разгон вверх массивных штока 3 с поршнем 2, а самому столу 11 передается меньшая энергия, что приводит к уменьшению деформации формовочной смеси за один удар и снижению эффективности виброударного механизма, С другой стороны, увеличение зазора по сверх необходимой из технологических соображений величины может привести к заклиниванию хвостовика стола 11 во встряхивающем цилиндре 13 при включении виброударного механизма на холостом ходу. Допустимую максимальную величину зазора по можно определить следующим образом: движущая сила при падении стола 11 равна его силе тяжести Р= вд, тормозящая сила - сила трения Ртр=Гпр Р, где пр - приведенный коэффициент трения; Ьр= 1 2 а/1, где 1 - коэффициент трения; а - смещение силы Р от оси;- длина сопряжения хвостовика стола 11 и цилиндра 13. При подстановке получим Ртр= 1пд 2 а/1. Условие движения стола вниз РРт можно выразить в видевдМ щд 2 а/1,121 а.Ход стола вверх составляет Ь=Ы, где о - исходная длина сопряжения хвостовика стола 11 и цилиндра 13, тогда 1,-Ь)21 а, а . максимальная величина зазора:Ь, , 1, - 21 а,Была проведена проверка накарусельном формовочном автомате, которая показала, что зазор по= 4,0 мм обеспечивает заданное условие для широкой номенклатуры форм, и амортизаторы, ограничивающие ходстола вверх, не включаются в работу при прессовании формовочной смеси с одновременным виброударным нагружением. В то же время эти амортизаторы предотвращают выброс стола вверх и недопустимые перекосы при включении виброударного механизма на холостом ходу,После удара происходит отскок ударника 12 вниз со скоростью отражения, которая увеличивается ускоряющим действием силы тяжести, и ударник 12 падает. По ходу вниз ударник 12 перекрывает выхлоп н ые каналы 17 и открывает впускной канал 16, Поступающий в камеру 14 сжатый воздух тормозит движение вниз ударника 12 и останавливает его, а затем разгоняет вверх, повторяя цикл. При ходе вниз ударник 12 не контактирует с дном цилиндра 13 и амортизирующими прокладками, установленными на нем, а изменяет направления движения, Формула изобретения Встряхивающе-прессовый механизм формовочного автомата, содержащий пневматический прессовый механизм с цилиндром, в котором выполнена рабочая камера, поршень со штоком и виброударный механизм, расположенный на прессовом механизме и содержащая рабочий стол, ударник, верхнюю и нижнюю камеры привода ударника, устройство угловой фиксации рабочего сто 40 45 ла и ограничения его хода с цилиндрическими направляющими и верхними и нижними 50 амортизаторами-ограничителями хода стола, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности и снижения вибрации и шума, механизм снабжен усилителем прессования,55 установленным под прессовым цилиндром соосно с ним и выполненным в виде пневматического цилиндра с поршнем и рабочей камерой, постоянно сообщенной с рабочей камерой прессового цилиндра, цилиндричене доходя до этих прокладок. Ударные нагрузки передаются на шток 3 и поршень 2при возврате стола 11 вниз после хода вверхи сжатия уплотняемой смеси. Эти нагрузки5 смягчаются нижними амортизаторами 25,установленными на верхнем фланце штока3, Передача этих нагрузок на цилиндры 1 и5 значительно снижается амортизирущимдействием сжатого воздуха в камерах 4 и10 8. В результате значительно по сравнению с прототипом снижаются вибрацииповерхностей цилиндров 1 и 5, передачаэтих вибраций на фундамент и вызываемыйими шум,15 После завершения уплотнения смеси виброударный механизм отключается, а затемотключается прессовый механизм путем соединения камер 4 и 8 посредством канала25 с атмосферой, При опускании поршней 220 и 6 опускается стол 11, и модельная плита суплотненной полуформой устанавливаетсяна транспортные устройства формовочногоавтомата. Модельная плита с опокой и уплотненной полуформой передаются на сле 25 дующую позицию формовочного автомата,где производится отделение полуформ отмодельной плиты, а на позицию окончательного уплотнения смеси подается следующая.модельная плита с спокой и предваритель 30 но уплотненной смесью. Цикл работывстряхивающе-прессового механизма повто ряется.Использование данного устройства позволяет упростить конструкцию, в результа 35 те чего повышается его надежность,снижаются вибрация и шум,Заказ 2223 Тираж 485 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ские направляющие устройства угловой .фиксации стола неподвижно закреплены наштоке прессового поршня и имеют ограничители хода, а верхняя камера приводаударника постоянно сообщена с атмосферой,