Конспект лекций Раздел литье по выплавляемым моделям Тема Специальные виды литья. Литье по выплавляемым моделям
жүктеу/скачать 0,71 Mb.
|
| Рекомендуемая литература [1, 2]
Тема 7 Автоматизация технологического процесса План лекции Автоматизация технологического процесса литья по выплавляемым моделям. Анализ технологичности конструкции отливки. Типы литниково-питающих систем. Качество отливок и эффективность производства при литье по выплавляемым моделям зависят от стабильности технологических режимов на всех основных этапах этого многооперационного процесса. Например, отклонения в соотношении компонентов модельного состава или температуры его запрессовки в пресс-формы могут привести к браку моделей по усадке; нарушения режимов гидролиза этилсиликата и изменение вязкости суспензии – к браку оболочковых форм; отклонения режимов прокаливания от заданных – к браку форм и отливок. Вместе с тем для многих операций технологического процесса требуется выполнение сложных манипуляций (изготовление моделей, сборка их в блоки, формовка и т.д.). Причем выполнение многих операций связано с тяжелыми условиями труда. Поэтому автоматизация технологического процесса изготовления отливок в оболочковых формах решает следующие основные задачи: повышение качества отливок и производительности труда путем стабилизации режимов технологического процесса на всех его операциях; освобождение людей от выполнения трудоемких, монотонных работ и улучшение условий их труда. В зависимости от характера производства (единичное, серийное, массовое), номенклатуры отливок и предъявляемых к ним требований проблема автоматизации производства отливок в оболочковых формах решается различно. В массовом производстве отливок из углеродистых и низколегированных сталей используют автоматизированные линии, выполняющие следующие операции: приготовление модельных составов; изготовление моделей; приготовление суспензии; изготовление оболочковых форм; обжиг форм; заливка их расплавом; охлаждение отливок; предварительная очистка отливок от остатков формы и отделение их от литников; окончательная очистка отливок и термическая обработка отливок. Такие линии позволяют комплексно автоматизировать производство отливок. В серийном производстве осуществляется автоматизация выполнения отдельных операций, таких, как изготовление моделей или звеньев модельных блоков, приготовление суспензии, изготовление оболочковых форм, их прокаливание и т.д. Для автоматизации этих отдельных операций используют унифицированные агрегаты, которые в зависимости от размеров моделей и годовой производительности участка, цеха составляют комплекты технологического оборудования. Однако ряд операций выполняется вручную, как, например, сборка моделей в блоки пайкой и т.д. Автоматизированные линии для массового производства и комплекты технологического оборудования для серийного и мелкосерийного производства имеют в своем составе многие виды однотипного оборудования. Это, например, установки для приготовления пастообразного модельного состава, карусельные автоматы для изготовления моделей (рис. 7.1). Рисунок 7.1 – Схема карусельного автомата для изготовления выплавляемых моделей: 1 – стол машины; 2 – водяной конвейер; 3 – модель; 4 – пневмоцилиндры; 5 – пресс-формы; 6 – шприц; 7 – кронштейн с блоком форсунок; 8 – пневмо-цилиндр привода иглы для очистки литникового канала прессформы; I – запрессовка модельного состава; II – VII – охлаждение моделей в пресс-формах; VIII – раскрытие пресс-форм и выталкивание моделей; IX – очистка и смазывание пресс-форм; X – закрытие пресс-форм В случае последних пресс-формы с вертикальным разъемом установлены на столе 1, который вращается с помощью электродвигателя, редуктора и мальтийского креста. Поворот стола от одной позиции к другой происходит через 10...20 с, что регулируется сменой шестерен привода. Разборка и сборка пресс-форм производятся пневмоцилиндрами 4, вращающимися вместе со столом и пресс-формами 5. На позиции I модельный состав шприцем 6 запрессовывается в пресс-форму, а на позициях II – VII модели в пресс-формах охлаждаются. На позиции VIII пресс-форма раскрывается, модель 3 выталкивается из пресс-формы и падает на водяной конвейер 2. На позиции IX рабочая полость пресс-формы очищается и смазывается. Литниковый канал в пресс-форме прочищается иглой, приводимой в движение пневмоцилиндром 8. На кронштейне 7 расположена форсунка для обдува пресс-формы сжатым воздухом и нанесения смазочного материала. При движении стола 1 кронштейн находится в нижнем положении, при остановке он откидывается вверх и располагается между матрицами пресс-формы. На позиции X пресс-форма закрывается. В массовом производстве суспензию приготовляют в автоматизированных установках. Для нанесения суспензии на блоки моделей и обсыпки их песком используют установки, пример схемы которых приведен на рис. 7.2. Готовая суспензия поступает в бак 10, оснащенный мешалкой 9. Суспензия по трубопроводу 2 подается в ванну 8 с датчиком уровня 7. Блоки моделей 1, подвешенные на конвейере 3, отклоняясь по копиру 5, направляются в ванну 8 с суспензией, поворачиваясь вокруг своей продольной оси для равномерного нанесения суспензии. Затем блок на подвеске 4 перемещается в пескосып 6 с кипящим слоем песка для обсыпки блока. После нанесения обсыпки блоки направляются в камеру воздушно-аммиачной сушки. Рисунок 7.2 – Схема агрегата для нанесения суспензии на блоки моделей и обсыпки их песком: 1 – блок моделей; 2 – трубопровод для подачи огнеупорной суспензии; 3 – конвейер; 4 – подвеска; 5 – копир; 6 – пескосып; 7 – датчик уровня; 8 – ванна с суспензией: 9 – мешалка; 10 – бак с огнеупорной суспензией В автоматизированных линиях для массового производства отливок используют автоматические системы машин, например, для прокаливания, формовки, заливки форм, выбивки, охлаждения отливок. В таких агрегатах технологические установки объединены транспортным устройством в единую систему. Например, агрегат для формовки и заливки (рис. 7.3) состоит из газовой печи 6 прокаливания форм, заливочной карусели 8 со звездочками 9 и камеры охлаждения 2, объединенных конвейером 5. Рисунок 7.3 – Схема агрегата для прокаливания, формовки, заливки и выбивки оболочковых форм: 1 – «лифты» – пневматические устройства для спуска оболочковых форм в опорный материал в зоне кипящего слоя и извлечения блока затвердевших отливок; 2 – камера охлаждения; 3 – блок отливок на позиции очистки от остатков керамики; 4 – конвейер для удаления остатков керамики; 5 – конвейер; 6 – газовая печь; 7 – трубы для создания зоны кипящего слоя песка; 8 – заливочная карусель; 9 – звездочка привода цепного конвейера Формы устанавливают на подвески конвейера 5, литниковую воронку закрывают колпачком, который предохраняет полость формы от засоров песком при формовке на подвеске. Конвейер транспортирует подвески с оболочковыми формами через печь прокаливания. Прокаленные формы после выхода из печи формуют в опорный (горячий) материал на карусели. Опускание подвесок выполняется пневматическим цилиндром. На участке формовки блоков в карусели с помощью неподвижно установленных труб 7 с отверстиями создается зона кипящего слоя песка. После заливки форм и затвердевания отливок блок на подвеске извлекается «лифтом» 1 из карусели 8 и транспортируется в камеру охлаждения 2. Блоки отливок охлаждаются распыленной водой. Обломки оболочковой формы, отделившиеся от блока 3 отливок, падают на конвейер 4 и направляются на регенерацию. Производительность агрегата 90 блоков/ч. Скорость конвейера 0,6 м/мин. Шаг подвесок 400 мм. Длительность прокаливания 24 мин. Структура агрегата обеспечивает его высокую производительность. Но при использовании оболочковых форм из кварцевых материалов значителен брак отливок из-за трещин в формах, засоров при формовке. Неполная синхронизация работы агрегата и плавильных печей приводит к тому, что металл заливается в формы, нагретые до разных температур. Температура песка в карусели 450...550 °С. В результате возникает брак по недоливу тонкостенных отливок. Рассмотренные выше автоматизированные агрегаты и комплекты оборудования предназначены для изготовления отливок массой до 1,5 кг в массовом и серийном производстве. При изготовлении средних и крупных отливок в мелкосерийном производстве для нанесения суспензии, обсыпочного материала на модели, удаления моделей из оболочек используют манипуляторы. Эти устройства позволяют исключить тяжелый ручной труд, связанный с транспортировкой и манипуляциями с тяжелыми блоками моделей, формами. жүктеу/скачать 0,71 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|