Встряхивающая формовочная машина Советский патент 1992 года по МПК B22C15/14 

Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано в литейных цехах для изготовления литейных полуформ в опоках и стержней.

Известны встряхивающие формовом- ные машины, в которых для уплотнения формовочной смеси в качестве движущей силы подвижных частей применяется сжа- тый воздух.,Д ним относятся формовочные машин ьГ формы Осборн - США, а также пб авт. св. СССР № 1091984, № 967670, № 1207623.

Недостатком известных машин является то, сила удара при резком падении столов и опоки целиком передается на фундамент машины, а в машине по авт. св. Ms 1207623 сила удара уменьшается за счет того, что во время падения поршня плита и стол уже успевают упасть на какую то величину, уменьшив тем самым расстояние между упавшим поршнем и собой. В связи этим уменьшается сила встряхивания, что сказывается на качестве формовки и увеличении времени формования.

Известна также формовочная машина модели ВПФ 2,5 (см. номенклатурный каталог Литейные машины М.НииМАШ, 1981 г. стр. 19).

В станине формовочной машины размещены цилиндры для встяхивания и вытяж- ки. К хвостовику поршня встряхивающего цилиндра прикреплен стол, взаимодействующий с поворотным столом, на котором устанавливаются модельная плита и опока. Управляющим элементом встряхивания служитвпуско-выпускной клапан, обеспечивающий подачу сжатого воздуха в полости цилиндров встряхивания, поворота и вытяжки. Формование осуществляется следующим образом

При впуске сжатого воздуха в цилиндр встряхивания его поршень поднимается вместе со столом и взаимодействующим с ним поворотным столом, на котором за- креплены модельная плита и опока с формовочной смесью. В конце подъема открывается выхлопное отверстие. Несмотря на продолжающееся поступление сжатого воздуха в цилиндр встряхивания давление в нем резко снижается. Пройдя еще некоторый путь по инерции, поршень и столы останавливаются, а затем падают до соударения о дно цилиндра. Происходит удар, воспринимаемый станиной. Энергия удара воздействует на формовочную смесь, уплотняя ее. Повторение подъема поршня, столов и опоки с последующим резким падением и ударом продолжается до окончательного уплотнения формовочной смеси.

Недостатком известной формовочной машины является следующее. Сила удара при резком падении столов и опоки вызывает сотрясение не только частей машины, но и фундамента, отрицательно воздействуя на обслуживающий персонал, Уменьшение силы удара, вызываемое падением давления сжатого воздуха в сети, ведет к увеличению времени процесса уплотнения формовочной смеси, что в конечном счете снижает производительность.

Наиболее близкой по технической сущности к предложенной является встряхивающая формовочная машина (по а. с. № 1207623,МКИ В 22 С 15/30), содержащая станину, цилиндр с поршнем, встряхивающий и рабочий столы и впуско-выпускной клапан с золотником

Машина работает без передачи удара на фундамент, но сила встречного соударения поршня с рабочим столом, являющаяся основой уплотнения формовочной смеси, происходит не на встречных движениях, а в самом начале движения поршня вверх, поэтому удар получается слабее. По этой причине для качественной формовки требуется большее количество ударов, что снижает производительность этой машины.

Цель изобретения состоит в повышении производительности, качества формовки и улучшения условий обслуживания,

Поставленная цель достигается тем, что встряхивающая формовочная машина снабжена смонтированными во встряхивающем столе симметрично относительно цилиндра встряхивания штангами, верхние торцы которых взаимодействуют с рабочим столом, силовыми цилиндрами с единой шток-рейкой, расположенными горизонтально на станине, поворотными элементами, кинематически связанными с силовыми цилиндрами посредством зубчато-реечной передачи с установленными в станине с возможностью взаимодействия с нижними торцами штанг.

Для перемещения шток-рейки силовые цилиндры сообщены с источником пневмораспределителя и кулачков, смонтированных на золотнике, а рабочий стол установлен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси.

На фиг. 1 изображена встряхивающая формовочная машина; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; на фиг.

4- положение встряхивающего и рабочего столов перед перемещением вверх; на фиг.

5- положение встряхивающего и рабочего столов в верхнем фиксированном положении.

Встряхивающая формовочная машина состоит из станины 1 с встроенным цилиндром встряхивания 2 и поршня 3, на хвостовике которого закреплен встряхивающий стол 4. В цапфах 5, смонтированных на направляющих 6, установлен рабочий стол 7, имеющий возможность как возвратно-поступательного перемещения вместе с направляющими 6, так и перевертывания на угол 180° в цапфах 5. Возможность перевертывания обеспечивается двумя тягами (не показаны), каждая из которых представляет собой втулочно-роликовую цепь, один конец которой прикреплен к оси рабочего стола 7, смонтированную в цапфе 5, а другой конец этой цепи закреплен на основании станины 1.

На рабочем столе 7 смонтируется опока 8 с моделью. Рычаги 9 одним плечом шар- нирно соединены с направляющими 6, а другим плечом взаимодействуют с рычагами 10 и имеют возможность преобразовать угловой поворот рычагов 10, каждый из которых шарнирно закреплен на выходящем из цилиндра вытяжки 11 конце штока (не показан), в линейное перемещение направляющих 6. В станине 1 установлен также впуско-выпускной клапан 12, на золотнике 13 которого закреплены гайки 14 и кулачки 15 и 16, взаимодействующие с пнвморасп- ределителями 17 и 18 соединенными через трубопроводы 19 и 20 с полостями силовых цилиндров 21, имеющих единую шток-рейку 22. На концах шток-рейки 22, каждый из которых входит в полость одного из двух силовых цилиндров 21, выполнены зубья, закрепляющиеся в одном силовом цилиндре 21 с зубчатым колесом 23, находящимся в зацеплении с зубчатой частью поворотного элемента 24, а в другом силовом цилиндре 21 - с зубчатой частью поворотного элемента 25. Причем как зубчатое колесо 23, так и поворотные элементы 24 и 25 размещены в нерабочих полостях силовых цилиндров 21 и мешают перемещению поршней шток-рейки 22. Поворотные элементы 24 и 25 с пысками, выполненными на концах, противоположных зубчатым, взаимодействуют в момент нахождения встряхивающего стола 4 в верхнем положении с торцами штанг 27 и 28, размещенными во встряхивающем столе 4 и отверстиях 26 станины 1 параллельно осям поршня 3 и направляющим 6 в плоскости, проходящей через эти оси.

Формовка на встряхивающей формовочной машине осуществляется следующим образом.

На рабочем столе 7 закрепляется опока 8 с моделью. Перемещением гаек 14 по золотнику 13 впуско-выпускного клапана 12 на страивается оптимальная высота возвратно-поступательного перемещения рабочего стола 7 при цикле встряхивания. Опока 8

наполняется формовочной смесью, С помощью крана (не показан) открывается доступ сжатого воздуха через впуско-выпускной клапан 12 в полость встряхивающего цилиндра 2. Давление сжатого воздуха

0 поднимает поршень 3 и закрепленный па его хвостовике встряхивающий стол 4 вместе со штангами вверх. Вместе с ними поднимается рабочий стол 7 и опока 8 с формовочной смесью. Кроме этого встряхи5 вающий стол 4 тянет за собой штанги 27 и 28, а во впуско-выпускном клапане 12 перемещается золотник 13. В конце подъеме золотника 13 кулачок 16 воздействует на пневмораспределитель 18. Сжатый воздух,

0 поступающий от него, переключает пневмораспределитель 17, в результате чего трубопровод 19 соединяется с атмосферой, а через трубопровод 20 сжатый воздух проникает в полости силовых цилиндров 21, за5 ставляя перемещаться шток-ре йку 22. Находящееся в зацеплении со шток-рейкой зубчатое колесо 23 развертывает поворотные элементы 24 и 25 на угол 90°, подводя их срезанные части под торцы штанг27и 28.

0 Одновременно с этим открывается выхлопное отверстие впуско-выпускного клапана 12, Несмотря на поступление сжатого воздуха в цилиндр встряхивания 2 давление в нем резко снижается. Поршень 3 вместе со

5 столами 4 и 7, а также с опокой 8 устанавливается, а затем поршень 3 и встряхивающий стол 4 падают. Удерживаемые давлением сжатого воздуха силовых цилиндров 21 поворотные элементы 24 и 25 препятствуют

0 падению штанг 27 и 28, а последнее, взаимодействуя верхними торцами с рабочим столом 7, фиксируют его и опоку 8 в верхнем положении. После возвращения поршня 3 и встряхивающего стола 4 в исходное положе5 ние кулачок 15, взаимодействуя на пневмораспределитель 17, переключает поток сжатого воздуха, направляя его по трубопроводу 19 в полость цилиндра 21. Шток-рейка 22, перемещаясь;повертывает зубчатое

0 колесо 23, выводя поворотные элементы 24 и 25 из-под торцов штанг 27 и 28. Освобожденный от опор рабочий стол 7 вместе с опокой 8, наполненной формовочной смесью, падает, а переместившийся вниз

5 золотник 13 вновь открывает доступ сжатому воздуха в полость встряхивающего цилиндра 2. Возросшее давление поднимает поршень 3 и встряхивающий стол 4 навстречу падающему вниз рабочему столу 7 и опоке 8. В результате встречного столкновения

и происшедшего при этом удара происходит уплотнение формовочной смеси в опоке 8. После удара возросшее давление сжатого воздуха в полости встряхивающего цилиндра 2 поднимает встряхивающий стол 4 вместе с рабочим столом 7 и опокой 8 в верхнее положение, где кулачок 16 снова воздействует на пневмораспределитель 18.

Вторично с помощью пневмораспреде- лителя 17 трубопровод 19 соединяется с атмосферой, а через трубопровод 20 сжатый воздух, проникнув в полости силовых цилиндров 21, перемещает шток-рейку 22. При этом поворотные элементы 24 и 25 развертываются на угол 90°, фиксируя штанги 27 и 28. Удержание рабочего стола 7 и опоки 8 в верхнем положении продолжается столько времени, сколько потребуется на возврат встряхивающему столу в исходное нижнее положение и началу следующего подъема вверх. Освобожденный от фиксации рабочий стол 7 с опокой 8 снова падает вниз и снова сталкиваются с встряхивающим столом 4. Встречные удары продолжаются до получения необходимой степени уплотнения формовочной смеси. После этого доступ сжатого воздуха в систему формовочной машины перекрывается. Для выемки готовой формы сжатый воздух подается в полости цилиндров вытяжки 11, штоки которых рычажными системами 9 и 10 соединены с направляющими 6 При перемещении штоков приводятся в движение рычажные системы 9 и 10, соответственно поднимающие направляющие 6, с которыми через цапфы 5 соединен рабочий стол 7 с опокой 8. Во время подъема рабочий стол 7 отходит от встряхивающего стола 4 и в цапфах 5 перевертывается на 180°. Затем сжатый воздух подается в другие полости цилиндров вытяжки 11. При обратном ходе штоков ры- .чажные системы 9 и 10 перемещают направляющие 6 вниз. Перевернутая опока 8 с моделью и уплотненной смесью устанавливается на выдвижную плиту (не показана) и при повторном замедленном подъеме направляющих 6 со столом 7 вытягивают модель, оставляя отформованную часть на выдвижной плите, которая тут же выводится от машины для последующих технологических операций,

При движении направляющих вниз рабочий стол 7 перевертывается вместе с моделью в исходное положение и устанавливается на встряхивающем столе 4

Встряхивающая формовочная машина готова для повторения цикла формования. Предложенная встряхивающая машина обеспечивает более высокую производительность, гак как для уплотнения формовочной смеси требуется меньше времени в связи с тем, что уплотнение происходит при более сильном встречном ударе двигающихся на встречу друг другу встряхивающего

стола и поворотного стола с опокой, наполненной формовочной смесью. Наряду с этим улучшается каивства формовки благодаря повышенной силе встряхивания, что позволяет формовочной смеси плотнее заполнять пространство в модели для образования формы. Кроме того, несмотря на увеличенную силу встряхивания, сам момент ее совершается на весу без передачи силы ударов непосредственно на фундамент машины, что улучшает условия ее обслуживания и увеличивает срок службы машины до капитального ремонта

Формула изобретения

1. Встряхивающая формовочная машина, содержащая станину, цилиндр встряхивания с поршнем, на хвостовике которого закреплен встряхивающий стол, впуско-вы- пускной клапан с золотником, рабочий стол,

установленный на встряхивающем столе, отличающаяся тем, что с целью повышения производительности, качества формовки и улучшения условий обслуживания, она снабжена смонтированными во

встряхивающем столе симметрично относительно оси цилиндра встряхивания штанга- -ми, верхние торцы которых размещены с возможностью взаимодействия с рабочим столом, силовыми цилиндрами с единой

шток-рейкой, расположенными горизонтально на станине, поворотными элементами, кинематически связанными с силовыми цилиндрами посредством зубчато-реечной передачи и установленными в станине с возможностью взаимодействия с нижними торцами штанг.

2.Машина по п. 1,отличающаяся тем, что силовые цилиндры сообщены с источником сжатого воздуха посредством

пневмораспределителя и кулачков, смонтированных на золотнике.

3.Машина по п. 1,отличающаяся тем, что рабочий стол установлен с возможностью поворота вокруг горизонтальной

оси.

W

8

7

Я-

26

Фаг 5

Авторское свидетельство СССР № 1207623, кл. В 22 С 15/30, 1984.

Сущность: машина содержит ста ни ну 1, цилиндр встряхивания, на хвостовике которого закреплен встряхивающий стол 4, рабочий стол 7 и дополнительно снабжена д 5 штангами 27 и 28, установленными симметрично относительно оси цилиндра встряхивания, силовыми цилиндрами 21 с единой шток-рейкой 22, расположенными на станине, поворотными элементами 24 и 25, связанными с силовыми цилиндрами посредством зубчато-реечной передачи и установленными в станине с возможностью взаимодействия с нижними торцами штанг. Кроме того, рабочий стол установлен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, а силовые цилиндры сообщены с источником сжатого воздуха посредством пневмораспределителя и кулачков, смонтированных на золотнике клапана 2 з.п. ф-лы, 5 ил. 1 w Ё 27 VJ О о ел ю ю

Е

фие. k

фиг 5