УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫБИВКИ ЛИТЕЙНЫХ ФОРМ И ВИБРАЦИОННОЕ ВЫБИВНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1994 года по МПК B22D29/02 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано на участке выбивки, в частности, для выбивки форм с крестовинами, а также в составе литейных формовочных линий, преимущественно, при использовании импульсных способов формовки.

В настоящее время для проведения процесса выбивки опок применяются выбивные решетки, в том числе вибрационные (1).

Недостатки их состоят в том, что при выбивке требуются большие затраты энергии, связанные с необходимостью подъема больших масс.

При выбивке в результате соударения опоки с решеткой происходит разрушение опок и повреждение поверхностей их ладов, что отрицательно влияет в дальнейшем на процесс формовки, особенно, при использовании импульсных способов формовки.

Выбивка на выбивных решетках ведется в крайне неблагоприятных условиях обилия пыли, газа, теплового излучения, шума. Защита кожухами таких установок и отсос пыли затруднительны и, как правило, в настоящее время не производятся.

При выбивке крупных отливок, которые изготавливаются обычно в опоках больших размеров, причем нижняя опока выполняется с крестовинами, невозможно вести выбивку опок с отливкой, так как последняя при соударении с опокой разрушает ее и разрушается сама, особенно это касается отливок тонкостенных с большой поверхностью.

Известны способ вибрационной выбивки опок и вибрационная выбивная установка, при которых не происходит непосредственного контакта опоки с выбивной решеткой (2).

Вибрационная выбивная установка имеет рабочий орган, выполненный в виде пирамиды, ребра которой снабжены иглами, при работе взаимодействующими с формовочной смесью полуформы. Полуформу ставят на эти иглы и включают вибратор. При вибрации иглы внедряются в формовочную смесь и разрушают форму. Комья смеси скатываются по граням пирамиды в сборочный бункер. Опоки по мере освобождения от формовочной смеси опускаются и садятся на ребра пирамиды, в этот момент вибратор отключается.

Недостатки ее состоят в следующем: ограничена область применения, так как невозможно ее применение для опок с крестовинами, необходима операция предварительного удаления отливки, однако не предусмотрено устройство для ее выталкивания, низка эффективность удаления выбитой земли, так как не используется для этой цели вся поверхность решетки, что снижает производительность установки в целом, не предусмотрены устройства для защиты помещения от пыли, образующейся при выбивке.

Цель изобретения - установки для выбивки литейных форм - повышение производительности и эффективности удаления выбитой формовочной смеси, расширение технологических возможностей за счет обеспечения выбивки форм с крестовинами при одновременном улучшении экологических показателей, обеспечение отсоса вредностей при подвижном позиционере.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Установка для выбивки литейных форм содержит основание, раму, вибрационное выбивное устройство с приводом и рабочим органом в виде вибрирующего элемента с иглами, установленного с возможностью взаимодействия с нижней поверхностью формы, и бункер для сбора отходов.

Установка для выбивки литейных форм, отличающаяся тем, что она снабжена позиционером с окном для позиционирования полуформ над выбивным устройством и гибким кожухом, рабочий орган закреплен на раме, установленной с возможностью перемещения в направлении формы, при этом гибкий кожух закреплен сверху и снизу рамы по ее периметру с возможностью взаимодействия верхней частью с местом для посадки полуформ, а нижняя часть гибкого кожуха закреплена на бункере для сбора отходов.

Установка для выбивки литейных форм отличается также тем, что верхний конец гибкого кожуха выполнен свободным и подпружинен в направлении места посадки.

Цель изобретения - вибрационного выбивного устройства - повышение производительности, расширение технологических возможностей за счет обеспечения выбивки форм с крестовинами при одновременном улучшении экологических показателей, расширение ассортимента выбиваемых отливок.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Вибрационное выбивное устройство содержит раму, рабочий орган, выполненный в виде вибрирующего элемента с иглами, установленного с возможностью взаимодействия с нижней поверхностью полуформы при их относительном перемещении навстречу друг другу.

Вибрационное выбивное устройство отличается тем, что оно снабжено приводом для перемещения рамы в направлении полуформы и обратно, рабочий орган закреплен на раме и выполнен в виде решетки с иглами, при этом группа игл для выталкивания отливки выполнена длиной более высоты полуформы.

Вибрационное выбивное устройство отличается также тем, что иглы выполнены в виде вибраторов с индивидуальным приводом.

Вибрационное выбивное устройство отличается также тем, что рабочий орган подпружиненно закреплен на раме и содержит индивидуальный вибропривод.

Вибрационное выбивное устройство отличается тем, что рабочий орган выполнен в виде вибрирующих решеток-секций с жестко закрепленными на них иглами и индивидуальными виброприводами.

На фиг. 1 показана установка для выбивки литейных форм; на фиг.2 - вибрационное выбивное устройство (вид сбоку); на фиг.3 - то же (вид сверху, разрезы Б-Б и В-В), с решеткой, жестко закрепляемой на раме; на фиг.4 - вид сверху решетки, закрепляемой на раме подпружиненно; на фиг .5 - вид сверху решетки, состоящей из вибрирующих решеток-секций; на фиг.6 - схема положения выбивной решетки в момент установки опоки; на фиг.7 - то же, в момент внедрения вибраторов в форму; на фиг.8 - то же, в момент окончания выбивки; на фиг. 9 - то же, в момент удаления отливки; на фиг.10 - то же, в момент возврата решетки в начальное положение.

Установка для выбивки литейных форм (фиг.1) содержит основание, раму (на фиг. не показаны), вибрационное выбивное устройство, позиционер, установку для сбора и удаления отходов выбивки и гибкий кожух.

Вибрационное выбивное устройство (фиг.1,2) состоит из рамы 1 и закрепленного на ней рабочего органа, выполненного в виде вибрирующих элементов 2 с иглами 3 и 4, установленного с возможностью взаимодействия с нижней поверхностью полуформы при их относительном перемещении навстречу друг другу. Для обеспечения последнего вибрационное выбивное устройство снабжено приводом (на фиг. не показан) для перемещения рамы в направлении полуформы и обратно.

Иглы 3 и 4 установлены на решетке 5, закрепляемой на раме 1, на пересечении ее крестовин. При этом иглы 3 расположены напротив ячеек 6 крестовины 7 опоки 8 и предназначены для воздействия на формовочную смесь в опоке 8. Иглы 4 расположены напротив опорной поверхности отливки 9 (в данном случае купальной ванны) и служат толкателями для выталкивания (подъема) отливки из полуформы с целью обеспечения возможности захвата ее грузоподъемным устройством. Высота h игл 4 больше высоты Н опоки 8
h>Н .

Рабочий орган вибрационного выбивного устройства может быть выполнен в трех вариантах.

По варианту I (фиг.2,3) иглы 3, 4 выполнены в виде вибраторов с индивидуальными приводами, а решетка 5, на которой они установлены, жестко закреплена в раме 1.

По варианту II (фиг.4) иглы 3, 4 жестко крепятся к решетке 5, а последняя подпружиненно закреплена на раме и содержит индивидуальный вибропривод (на фиг. не показан).

По варианту III (фиг.5) решетка 5 с жестко закрепленными на ней иглами 3, 4 выполнена в виде отдельных вибрирующих решеток-секций 10 с индивидуальными виброприводами (на фиг. не показаны).

Позиционер установки для выбивки литейных форм может быть выполнен как стационарным, так и подвижным. В качестве подвижного позиционера может быть использован поворотный стол (фиг.1), как это имеет место в данном конкретном примере установки. Поворотный стол 11 имеет окна для позиционирования полуформ над выбивным устройством (место для посадки полуформ 12).

Под вибрационным выбивным устройством расположен бункер 13 для сбора отработанной формовочной смеси, а под разгрузочным отверстием бункера 13 - конвейер 14 для удаления отработанной формовочной смеси. Для удаления отливки 8 из нижней полуформы перед выбивкой используют транспортный робот 15 с захватами для отливки.

Гибкий кожух установки для выбивки литейных форм выполнен в виде двух эластичных патрубков 16 и 17 (предпочтительно, гофрированных в поперечном направлении), закрепленных фланцами по периметру рамы 1 вибрационного выбивного устройства с обеих ее сторон. Патрубок 17 закреплен дополнительно снизу к бункеру 13 по периметру его загрузочного отверстия. Патрубок 16 подпружинен вверх по направлению к месту посадки 12 для полуформы и сверху не закреплен.

Для обеспечения направленного движения рамы 1 вибрационного выбивного устройства служат направляющие 18, двигающиеся в ушках, закрепленных на бункере 13.

Посадочное место 12 на поворотном столе 11 ограждено жестким кожухом 19, открытым сверху для движения транспортного робота 15, обеспечивающим локализацию вредностей (пыли, газа) при выбивке и их удаление (аспирацией).

Транспортный робот 15 располагается при работе с отливкой 9 над технологической позицией выбивки и служит для подъема и транспортирования отливки 9 на дальнейшую ее обработку, а в момент выталкивания отливки 9 из полуформы захваты робота 15 ограничивают сдвиг отливки 9 в сторону при вибрации. Путь движения транспортного робота 15 выполнен в виде монорельса 20 с трассой, проходящей над технологической позицией выбивки.

Работа установки выбивки форм показана на фиг.6,7,8,9,10, где изображены положения составных частей установки рабочего органа вибрационного выбивного устройства, а также транспортного робота 15 и отливки 9 в различные моменты (стадии) технологического процесса выбивки.

Установка для выбивки форм, содержащая вибрационное выбивное устройство, работает следующим образом.

Поворотом стола-позиционера 11 устанавливают полуформу с отливкой на позицию выбивки над вибрационным выбивным устройством (фиг.2,6). Одновременно с поворотом стола к позиции выбивки подходит транспортный робот 15 и устанавливается также над выбивным устройством (фиг.1,6).

Включается привод устройства подъема рамы 1 выбивной решетки 5 и приводы вибраторов 2. Иглы 3 и 4 решетки 5, вибрируя, начинают внедряться в форму, прошивать ее (фиг.6). Одновременно робот 15 начинает опускаться на отливку 9, ограничивая захватами ее сдвиг в сторону.

Рама 1 доходит до посадочного места 12 опоки 8, иглы-выталкиватели 4 опираются в опорные поверхности отливки 9 (в данном случае в углы ванны), и приподнимают ее (фиг.7) над опокой 8 на высоту, необходимую для подведения под ее борта захватов робота 15. Робот 15 останавливается над отливкой 9 на такой высоте, чтобы была обеспечена возможность ее захвата. Робот 15 захватывает отливку 9 (фиг.8) и начинает ее поднимать (фиг.9).

Решетка 5 продолжает работать до полного удаления отработанной смеси из опоки 8.

После выбивки решетка 5 опускается вниз (фиг.10). Транспортный робот 15 транспортирует отливку 9 на следующую позицию обработки.

После выхода игл 3, 4 за пределы посадочного места 12 опоки 8 поворотный стол-позиционер 11 удаляет опоку 8 с позиции выбивки.

Технологический процесс выбивки полуформы завершен.

Отработанная смесь собирается в бункере 13. В процессе выбивки идет отсос пыли из укрытия 19.

Эластичный патрубок 16 при подъеме решетки вверх сминается и служит уплотняющей прокладкой между рамой 1 и посадочным местом 12 опоки 8 позиционера 11. Нижний патрубок 17 растягивается. При опускании решетки-наоборот: верхний патрубок 16 распрямляется (продолжая перекрывать пространство движения выбитой формовочной смеси), а нижний патрубок 17 сминается.

Предлагаемые технические решения позволяют за счет совмещения основной операции выбивки со вспомогательной операцией удаления отливки повысить производительность процесса, расширить технологические возможности выбивных устройств за счет применения их для выбивки опок с крестовинами, повысить эффективность выбивки путем воздействия непосредственно на уплотненную формовочную смесь, исключить разрушение опок и отливок, избавив их от ударов, сократить производственные площади за счет проведения всех технологических операций по выбивке на одной установке, улучшить эргономические показатели за счет исключения ручного труда при подаче и удалении полуформы, опоки и отливки, улучшить экологические показатели выбивки путем ограничения потоков выбитой формовочной смеси от окружающего пространства и локализации выделяемых вредностей и их удаления (отсосом).

Сущность изобретения: установка для выбивки литейных форм содержит основание, раму, вибрационное выбивное устройство с рамой, приводом и рабочим органом в виде вибрирующего элемента с иглами, установленного с возможностью взаимодействия с нижней поверхностью формы, и бункер для сбора отходов. Установка также содержит позиционер с окном для позиционирования полуформ над выбивным устройством и гибким кожухом, рабочий орган закреплен на раме, установленной с возможностью перемещения в направлении формы, при этом гибкий кожух закреплен сверху и снизу рамы по ее периметру с возможностью взаимодействия с местом для посадки полуформ, нижняя часть гибкого кожуха закреплена на бункере для сбора отходов, верхний конец гибкого кожуха выполнен свободным и подпружинен в направлении места посадки. Вибрационное выбивное устройство содержит привод для перемещения рамы в направлении полуформы и обратно, рабочий орган закреплен на раме и выполнен в виде решетки с иглами, при этом группа игл для выталкивания отливки выполнена длиной более высоты полуформы. Иглы выполнены в виде вибраторов с индивидуальным приводом. 2 с. и. 4 з. п. ф-лы, 10 ил.

1. Установка для выбивки литейных форм, содержащая основание, вибрационное выбивное устройство с рамой, приводом и рабочим органом в виде вибрирующего элемента с иглами, установленного с возможностью взаимодействия с нижней поверхностью полуформы, и бункер для сбора отходов, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и эффективности удаления выбитой формовочной смеси, расширения технологических возможностей за счет обеспечения выбивки форм с крестовинами при одновременном улучшении экологических показателей, она снабжена позиционером с окном для позиционирования полуформы над выбивным устройством и гибким кожухом, рабочий орган закреплен на раме, установленной с возможностью перемещения в направлении формы, при этом гибкий кожух закреплен сверху и снизу рамы по ее периметру с возможностью взаимодействия вехней частью с местом посадки для полуформ, а нижняя часть гибкого кожуха закреплена на бункере для сбора отходов. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения отсоса вредностей при подвижном позиционере, верхний конец гибкого кожуха выполнен свободным и подпружинен в направлении места посадки форм. 3. Вибрационное выбивное устройство, содержащее раму, рабочий орган, выполненный в виде вибрирующего элемента с иглами, установленного с возможностью взаимодействия с нижней поверхностью полуформы при их относительном перемещении навстречу друг другу, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, расширения технологических возможностей за счет обеспечения выбивки форм с крестовинами при одновременном улучшении экологических показателей, оно снабжено приводом для перемещения рамы в направлении полуформы и обратно, рабочий орган закреплен на раме и выполнен в виде решетки с иглами, при этом группа игл для выталкивания отливки выполнена длиной более высоты полуформы. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что рабочий орган жестко закреплен на раме, а иглы выполнены в виде вибраторов с индивидуальными приводами. 5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что рабочий орган подпружиненно закреплен на раме и содержит индивидуальный вибропривод. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что, с целью расширения ассортимента выбиваемых отливок, рабочий орган выполнен в виде вибрирующих решеток - секций с жестко закрепленными на них иглами и с индивидуальными виброприводами.