Устройство для контроля усилия запирания пресс-формы в машине литья под давлением

(53) 621.74.0 56 Патент Я юл. У 9 титут а СС Н. А. Соровски8)1(ф 59-147984.КОНТРОИЫ В Я ти ля ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 43(088(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛЯ УСИЛИЯЗАПИРАНИЯ ПРЕСС-ФОР МАШИНЕ ЛИПОД ДАВЛЕНИЕМ(57) Изобретение относится к обллитейного производства, а именноуправлению машинами литья под далением, и предназначено для контусилия запирания пресс-Форм в машне литья под давлением. Цель изо тения - повышение надежности контроляВ основу технического решенияполощен косвенный контроль усилияэапирания по величине давления масла в гидравлическом цилиндрг запирания, Идентификация характерных учасков на кривой изменения давлениямасла в гидравлическом цилиндре заFирания позволяет однозначно интер"претировать правильную настройкумеханизма эапирания. Усилие эапирания контролируется только при эак"рытой пресс"форме. Распознаваниединамики изменения давления маслав гидравлическом цилиндре запиранияс помощью блоков и связей между ними позволяет осуществлять контрольусилия эапирания пресс"формы в ма"шине литья под давлением. 8 ил.Изобретение относится к областилитейного производства, а именно, куправлению машинами литья под давлением.5Цель изобретения - повышение надежности контроля,На фиг. 1 приведена блок-схемаустройства контроля усилия запирания пресс-формы; на фиг. 2 - блоксхема блока указания; на фиг. 3 -8 " характерные кривые изменениядавления масла в гидравлическом цилиндре при закрывании пресс-формы(Р, - нижний предел давления запиракия); на фиг. 3 - кривая, свидетельствующая о правильной работе механизма эапирания (кривая полученазаписью на шлейфовом осциллографе).Поведение кривой может быть интерпретировано следующим образом. Наначальном участке, точки О-А, происходит нарастание давления в гид"равлическом цилиндре эапирания довеличины, достаточной для преодоления трения покоя в поршневых кольцах и манжетах уплотнения штока, Затем шток приходит в движение и выбираются зазоры в шарнирах рычажнойсистемы, чем, по-видимому, и объясняются колебания давления на участкеточки А-Б. В момент времени (точка Б) происходит смыкание подвижнойи неподвижной половин пресс-формы ивыборка зазоров в местах соединениянаправляющих колонн машины с плитамии в пакете пресс-формы, На участке(точки В,Г,Д) происходит упругая деформация элементов машины (растяжение колонн, сжатие рычагов, изгиб 0подвижной и неподвижной плит) ипресс-формы (собственно запирание),причем усилие запирания в это времяувеличивается от нуля (точка В) домаксимально возможного при даннойнастройке механизма эапирания (точка Д), На протяжении рассматриваемого периода давление жидкости в гидравлическом цилиндре запирания возрастает до местного "пикового" максимума (точка Г) и снова падает врезультате изменения коэффициентаусиления рычажной системы, ТочкиВ,Г,Д соответствуют значениям отдесятых долей миллиметров пути перемещения подвижной плиты при небольших усилиях эапирания до 1"2 мм дляусилий эапирания порядка 10003000 тс. Затем в результате упора шток цилиндра останавливается идавление возрастает до максимально"го в гидросистеме машины (точки Д,Е),На фиг. 4 для сравнения представлена кривая, аналогичная фиг. 3.Кривая свидетельствует о правильнойработе механизма, но с меньшим усилием эапирания.Кривые (фиг. 5,6,7,8) говорят отом, что механизм запирания либонастроен неправильно фиг4, либонеисправен. В этом случае литейныйцикл должен быть заблокирован, Кривая В получается в случае настройкимеханизма на недопустимо большоеусилие запирания. Расстояние междуподвижной и неподвижной плитами машины задается в этом случае слишкоммалым для полного выпрямления рычагов и при запрессовке металла усилие от давления жидкого металла впресс-форме частично передается нашток цилиндра, в результате чегопроисходит отдача подвижной плиты и,как следствие, выброс металлаНакривой фиг. 6 произошло преждевременное нарастание давления до моментасмыкания двух половин пресс-формы,Такая ситуация возможна при повреждении механизма запирания, например,осей шарниров, недопустимых по вели"чине задиров, отсутствие смазки вшарнирах и т.п, Кривая фиг. 7 свидетельствует о том, что шток гидроцилиндра не пришел в движение, врезультате чего уже в начале циклаработы механизма давление рабочейжидкости повысилось до максимального значения, обеспечиваемого насосами машины, Такой вариант возможен при заклинивании поршня вцилиндре, поднятии манжет, механического повреждения рычажной системы. Наконец, по кривой фиг. 8 можно сделать вывод о неисправностигидравлической части машины (не срабатывает электромагнитный клапан,нарушена герметичность системы ит,п).Шарнирно-рычажный механизм 1(фнг. 1) шарнирно соединен с подвижной и упорной плитами 2 и 3 машинылитья под давлением (на фиг, 1 условно не показана нижняя, симметрично расположенная группа рычагов).Под позицией 4 изображен таймер.Выход первого блока 5 памязи через1379085 элементом НЕ 36, а выход - с четвертым сигнальным табло Э 7 "Больше".В качестве датчика давления используют например, Сапфир"22 ДИ, бло" ков сравнения, сигнализации, сумматоров и дифференциаторов - блоки АКЭСР, блоков И, НЕ, ИЛИ, памяти, задержки, ключей, таймера и счетчика - стандартные блоки вычислительной техники.Устройство работает следующим образом. Прн повышении давления рабочеготела гидросистемы в левой полостицилиндра происходит перемещение вправо поршня со штоком, в результатечего с помощью шарнирно-рычажногомеханизма 1 удаляется подвижная плита 2 машины с укрепленной на нейподвижной половиной пресс-формы (непоказана) от упорной плиты 3 машины.При этом подвижная половина прессформы смыкается с неподвижной сопределенным усилием запирания.Сигнал нв эапирание пресс-формы"Пуск", поступающий, например, отэлектромеханической кнопки, включаеттаймер 4 и первый блок 5 памяти ичерез первый блок 6 задержки поступает на первый ключ 7. Время задержки устанавливается больше времени переходного процесса по прео"долению трения покоя в поршневыхкольцах и манжетах. Первый ключ 7открывается и сигнал от датчика 8о давлении масла в гидравлическомцилиндре 9 эапирания поступает наблок О сравнения, на который в виде уставки поступает сигнал о нижнем пределе давления запирания (Р, ),Если давление масла выше уставки,что возможно, если шток гидравлического цилиндра эапирания не пришел вдвижение (фиг. 7) или произошло прежпреждевреиенное нарастание давления(фиг, Ь), то на выходе блока 10 появляется единичный сигнал, который,проходят через первый блок И 11 иблок ИЛИ 12, блокирует цикл машинылитья под давлением, сигнализируяо ее неисправности. Одновременноэтот же сигнал сбрасывает таймер 4,блок 5 памяти и поступает на входблока 3 указания. Если давлениемасла ниже уставки, то на вход блока ИЛИ 2 поступает нулевой сигнал.По истечении времени, соответствуюпервый блок 6 задержки соединен спервым ключом 7. Датчик 8 давлениямасла в гидравлическом цилиндре 9запирания соединен через первыйключ 7 с блоком 10 сравнения, выход5которого через первый блок И 11 соединен с блоком ИЛИ 12, Шток поршнягидравлического цилиндра 9 запирания шарнирно соединен с шарнирно"рычажным механизмом 1, Выход блокаИЛИ 12 соединен со входом блока 13указания. Таймер 4 через первый блокНЕ 14 соединен с вторым входом первого блока И 11. Блок 10 сравненияподключен к второму блоку И 15, вто"рой вход которого подключен черезблок 16 сигнализации и первый диф"ференциатор 17 на первый ключ 7. Вы"ход второго блока И 15 соединен через второй дифференциатор 18 со счетчиком 19, Выход счетчика 19 соеди"нен со схемами сброса таймера 4,первого блока 5 памяти, выходом блока ИЛИ 12 и входом блока 13 указа"ния. Выход блока ИЛИ 12 соединентакже со схемой сброса счетчика 19.Выход первого ключа 7 соединен свходом второго блока 20 памяти.Выход второго блока И 15 подсоединен ко второму блоку 20 памяти че"рез третий блок И 21 и непосредствен"но к третьему блоку 22 памяти, вы"ход последнего связан через второйблок 23 задержки, второй блок НЕ 24с вторым входом блока И 21. Выходвторого блока И 2. Выход второгоблока 20 памяти соединен через первый сумматор 25, второй сумматор 26 с вторым ключом 27,который также связан с выходом тре 40тьего блока И 21, Выход первого сумматора 25 соединен с входом блока13 указания, Выход ключа 27 связанчерез третий блок 28 задержки с чет 45вертым блоком И 29 и непосредственно с входом блока 3 указания. Выход счетчика 19 соединен со схемамисброса третьего блока 22 памяти ивторым входом четвертого блока И 29.Блок 13 указания содержит (фиг. 2)первое сигнальное табло ЭО "Блокировка", второе сигнальное табло 31"Закрыто", элемент НЕ 32, соединенный с элементами И 33 и 34. Второйвход элемента И 33 соединен с сумматором 25, а выход " с третьимсигнальным табло 35 "Меньше". Второй вход элемента И 34 соединен сщего минимальной продолжительностиэапирания пресс-формы, с первого выхода таймера 4 поступает единичныйсигнал, который инвертируется в первом блоке НЕ 14 и запирает первыйблок И 11, т.е, в дальнейшем при появлении единичного сигнала с выхода блока 10 сравнения блокировкацикла машины не происходит. Единичный сигнал с выхода блока 1 О сравнения поступает на вход второгоблока И 15. На блок 16 сигнализацииподается выходной сигнал с первогодифференциатора 17, на вход которогопоступает сигнал, пропорциональныйдавлению, На входе блока сигнализа"ции появляется единичный сигнал принаступлении условия йрйь =0 (фиг. 3,точка 4), Информация с выхода блока16 сигнализации поступает на второйвход второго блока И 15, на выходекоторого также появляется единичныйсигнал. Напряжение с выхода второгоблока И 15 проходит через второйдифференциатор 18, на котором фор"мируется импульсный сигнал на счетчик 19 импульсов. При поступлениина счетчик 19 трех импульсов(фиг, 3, точка 4,5 и б) на выходесчетчика 19 появляется единичныйсигнал, свидетельствующий о нормальном прохождении процесса закрыванияпресс-формы, Этот сигнал поступаетна вход блока 13 указания и сбрасывает таймер 4 и блок 5 памяти. Приотсутствии сигнала с выхода счетчика в течение времени, соответствующего максимальной продолжительностиэапирания пресс-формы, что свидетельствует о неисправности гидравлической части машины (фиг. 8) илинеправильной ее настройке (фиг5),срабатывает таймер 4 и с его второговыхода поступает сигнал о несрабатывании механизма запирания прессформы, который поступает через блокИЛИ 12 на вход блока 13 указания, всхему таймера 4, блока 5 памяти и наблокировку цикла машины. При поступлении сигнала на вход блока 13 указания зажигается первое сигнальное30 табло Блокировка , а при поступлении его на второй вход - второесигнальное табло 31 "Закрыто". Сиг"нал о давлении масла в гидравлическом цилиндре 9 запирания поступаетс первого ключа 7 на второй блок 20памяти. Сигнал разрешения записи в 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 блок 20 памяти формируется в третьем блоке И 21. При поступленииединичного сигнала с второго блокаИ 15 на первый вход третьего блокаИ 21, т,е. пои достижении давлениямасла экстремального значения этотсигнал одновременно поступает и навторой блок 22 памяти, где запоминается и подается через второй блок23 задержки на вход второго блокаНЕ 24. Сигнал с выхода блока НЕ 24поступает на второй вход третьегоблока И 21, При первом достижениидавления масла экстремального значения на первый вход третьего блокаИ 2 поступает единичное напряжение. Такое же напряжение поступаети на второй вход блока И 21. Далееединичное напряжение с блока 22 памяти задерживается во втором блоке23 задержки и инвертируется во втором блоке НЕ 24. Третий блок И 21запирается. Последующие экстремумыдавления масла не формируют сигналаразрешения записи во второй блок 20памяти. Экстремальное давление масла в гидравлическом цилиндре эапирания алгебраически суммируется сноминальным значением в первом сумматоре 25 и результирующий сигналпоступает со значимого выхода на второй сумматор 26, где сравнивается сдопустимым значением отклонения давления эапирания от номинального значения, При нахождении разности в допуске со знакового выхода второгосумматора 26 на вход блока 13 указания через ключ 27 поступает единичное напряжение, а при выходе иэдопуска - нулевое напряжение. Ключоткрывается в момент срабатываниятретьего блока И 21, Напряжение сознакового выхода второго сумматора26 также поступает через ключ 27 итретий блок 28 задержки в блок И 29,второй вход которого связан с выходом счетчика 19. При появленииединичного напряжения с выхода четвертого блока И 29 подается сигнална продолжение цикла машины, Припоступлении единичного сигнала вблок 13 указания от блока ИЛИ 12срабатывает первое сигнальное табло 30 Блокировка , при поступленииединичного сигнала от счетчика 19срабатывает второе сигнальное табло31 "Закрыто". При поступлении единичного сигнала от ключа 27 этотсигнал инвертируется в элементе НЕ 32 и запирает элементы И 33 и 34. Нулевой сигнал с ключа 27, свидетельствующий о чрезмерно высоком или низком усилии запирания, инвертируясь в элементе НЕ 32, подготавливает к срабатыванию элементы И 33 и 34. При появлении единичного сигнала на знаковом выходе перного сумматора 25, т,епри значении давления масла в гидравлическом цилиндре эапирания ниже установки, срабатывает элемент И 33 и включает третье сигнальное табло 35 "Меньше", При поступлении нулевого сигнала со знакового выхода первого сумматора 25 этот сигнал инвертируется во втором элементе НЕ 36 и включает элемент И 34, который подает сигнал на включение четвертого сигнального табло 37 "Больше". Одновременно со сбросом таймера 4 и блока 5 памяти напряжение сброса поступает также на третий блок 22 памяти и счетчик 19Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет контроль усилия запирания пресс"формы в машине литья под давлением с более высокой надежностью, так как этот сигнал формируется только при запертой пресс-форме.Использование устройства контроля усилия запирания пресс-формы в машине литья под давлением позволяет исключить выплески металла при прес- совании. Это позволяет увеличить выход годного на 0,37, увеличить производительность машины на 0,52.формула и з обретенияУстройство для контроля усилиязапирания пресс-формы в машине литьяпод давлением, содержащее шарнирно"рычажный механизм, соединенный с под"вижной и упорной плитами машины и соштоком поршня гидранлического ци 1 О 15 20 25 30 35 40 45 счетчика. линдра запирания, датчик давления,блок сравнения, таймер и счетчик,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности контроля, оно снабжено тремя блоками памяти, тремя блоками задержки, двумясумматорами, двумя дифференциаторами, четырьмя блоками И, двумя блоками НЕ, двумя ключами блока ИЛИ, блоком сигнализации и блоком указания,причем ныход датчика давления соединен с блоком сраннения через первый ключ, вход которого подсоединенчерез первый блок задержки к первому блоку памяти, выход блока сравнения соединен с первым входом первого блока И, второй вход ко горогосоединен с таймером через первыйблок НЕ, а выход через блок ИЛИ, ккоторому также подсоединен таймер сблоком указания, выход блока сравнения соединен с первым входом второго блока И, второй вход которогоподсоединен через блок сигнализации и первый дифференциатор к выходупервого ключа, который также подсоединен к второму блоку памяти, выход нторого блока Й соединен непос"редстненно с первым входом третьегоблока И и вторый дифференциатором,а через третий блок памяти, второйблок задержки и второй блок НЕ - свторым входом третьего блока И, выход третьего блока И соединен непосредственно и через второй блокпамяти, первый и второй сумматоры свторым ключом, выход счетчика соединен с блоком указания, выход второго ключа соединен с блоком указанияи через третий блок задержки с первым входом четвертого блока И, второй вход которого соединен черезсчетчик с вэорым дифференциатором,выход счетчика соединен с выходомблока ИЛИ, входами сброса таймера,первого и третьего блоков памяти,а также с входом блока указания,выход блока ИЛИ соединен с входом1379085 оставитель А. Абросимовехред Л.Олийиьк Корректор А, Воров едактор С, Патрушев 0 Подписноекомитета СССРи открытийская наб., д, 4/5 акаэ 932/ рахнно Государст елам изоб осква, Жтени3035 тная, 4 роиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Уагород, ул