RU2014943C1

RU2014943C1 - One-position automatic molding machine

Info

Publication number: RU2014943C1
Authority: RU
Inventors: М.П. Зуев; А.С. Матвеев; Л.Б. Нечиперович
Original assignee: Акционерное общество "ГАЗ"
Priority date: 1990-12-13
Filing date: 1990-12-13
Publication date: 1994-06-30

Abstract

FIELD: foundry practice. SUBSTANCE: pattern set 4 is installed on table 3 of pressing cylinder 2. Air cylinders 14 for lifting and lowering of filling frame are mounted on upper crossbar 6. Pressing head 13 is delivered into machine over guides 11 while flasks and pattern sets 4 are fed over roller beds 7 and 16, respectively. Roller bed 7 is provided with leveling hydraulic cylinders 9. Shock-absorbing stops 17 lock the table in the required lower position. Machine incorporates pneumatic-hydraulic multiplier. On completion of pressing, table 3 together with pattern, flask and frame goes down and flask comes to rest on rods of hydraulic cylinders 9. Table stops and cylinders 9 are locked. After leveling of flask, table starts descending and half-mold is drawn. EFFECT: improved design. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для изготовления сырых одноразовых литейных форм. The invention relates to equipment for the manufacture of raw disposable foundry molds.

Известна формовочная машина для изготовления литейных форм, содержащая закрепленные на станине подъемные цилиндры, на штоках которых смонтированы направляющие и наполнительная рамка [1]. Недостатком известной машины является то, что подъемные цилиндры до начала съема опоки совершают определенный ход для обеспечения зазора между рамкой и опокой и только после этого приводят в соприкосновение направляющие с опокой. Таким образом съем полуформы с модели происходит по ходу движения протяжного устройства, и отрыв полуформы от модели осуществляется со значительным ускорением (практически с ударом), что ухудшает условия протяжки и препятствует получению качественных форм. A known molding machine for the manufacture of foundry molds containing lifting cylinders fixed on the bed, on the rods of which are mounted guides and a filling frame [1]. A disadvantage of the known machine is that the lifting cylinders before the removal of the flask make a certain move to provide a gap between the frame and the flask and only after that bring the guides into contact with the flask. Thus, the half-mold is removed from the model in the direction of the broaching device, and the half-mold is detached from the model with significant acceleration (practically with a blow), which worsens the broaching conditions and prevents obtaining high-quality forms.

Известен также однопозиционный формовочный автомат, в котором наполнительная рамка, с помощью которой производится и протяжка, соединена системой штоков, тяг и цепей со штоком пневматического цилиндра, при этом на последнем установлен дополнительный цилиндр со своим штоком-поршнем. В процессе протяжки основной и дополнительный цилиндры обеспечивают подъем рамки, при этом ход дополнительного цилиндра ограничен и при его окончании происходит остановка до накопления и усилия в основном цилиндре. Для обеспечения безударного съема опоки с модельного комплекта момент остановки дополнительного цилиндра должен совпадать с моментом соприкосновения рамки с опокой. Однако при отклонении в высотных размерах опок прекращение действия дополнительного цилиндра и соприкосновение рамки с опокой могут не совпадать по времени, поэтому возможен удар рамки по опоке. То же самое будет происходить и при износе сложной системы привода протяжного устройства. A one-position molding machine is also known, in which the filling frame, with which the broach is made, is connected by a system of rods, rods and chains to the rod of the pneumatic cylinder, while the latter has an additional cylinder with its own piston rod. In the process of broaching, the primary and secondary cylinders provide a frame lift, while the stroke of the secondary cylinder is limited and when it is finished, it stops before accumulation and effort in the main cylinder. To ensure shock-free removal of the flask from the model kit, the stopping time of the additional cylinder must coincide with the moment the frame contacts the flask. However, when the flasks are deviated in the height dimensions, the termination of the additional cylinder and the contact of the frame with the flask may not coincide in time, therefore, the frame may hit the flask. The same thing will happen with the wear of a complex drive system of the broaching device.

Кроме того, протяжное устройство известной конструкции автомата не обеспечивает автоматической компенсации, отклонения от параллельности рамки, опоки и модельного комплекта. In addition, the broaching device of the known design of the machine does not provide automatic compensation, deviations from parallelism of the frame, flask and model kit.

Еще одним недостатком известной конструкции автомата является ее сложность и большое число взаимодействующих деталей, а следовательно, и высокая трудоемкость в обслуживании и регулировке. Известный формовочный автомат не имеет регулировки величины протяжки, т.е. при любых моделях протяжка совершается на полный ход. Этот недостаток снижает производительность автомата при использовании моделей, не требующих полной величины хода. Another disadvantage of the known design of the machine is its complexity and the large number of interacting parts, and therefore, the high complexity in maintenance and adjustment. The known molding machine has no adjustment of the amount of broaching, i.e. with any models, broaching is performed at full speed. This drawback reduces the performance of the machine when using models that do not require a full stroke.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение производительности, улучшение качества форм, сокращение расхода энергоносителя. The purpose of the invention is to simplify the design, increase productivity, improve the quality of forms, reduce energy consumption.

Для достижения указанной цели в однопозиционном формовочном автомате, содержащем станину с колоннами, на которых смонтирован рольганг для подачи опок, бункер-дозатор, наполнительную рамку с пневмоцилиндрами подъема и опускания, механизм прессования с усилительным устройством и механизм протяжки с нивелирующими цилиндрами, пневмоцилиндры наполнительной рамки имеют величину хода, равную величине хода прессования, и усилие, превышающее усилие предварительного подъема механизма прессования за вычетом веса подвижных частей механизма прессования, модельного комплекта и опоки, и установлены с возможностью обеспечения гарантированного зазора между наполнительной рамкой в ее нижнем положении и расположенной под ней на рольганге опокой, а нивелирующие цилиндры имеют ход, превышающий величину указанного зазора. Для остановки механизма прессования в нижнем положении, определяемом величиной протяжки, на станине установлены регулируемые пневмогидравлические упоры. Усилительное устройство механизма прессования выполнено в виде пневмогидравлического мультипликатора, масловоздушная полость которого соединена с резервной емкостью через покачивающий насос, управляемый датчиком уровня, установленным в масловоздушной полости мультипликатора. To achieve this goal, in a single-position molding machine containing a bed with columns, on which a roller conveyor for feeding flasks is mounted, a hopper, a filling frame with lifting and lowering pneumatic cylinders, a pressing mechanism with an amplifying device and a pulling mechanism with leveling cylinders, filling frame pneumatic cylinders have the amount of stroke equal to the magnitude of the pressing stroke, and the force exceeding the force of the preliminary lifting of the pressing mechanism minus the weight of the moving parts of the mechanism tests, model kit and flask, and are installed with the possibility of ensuring a guaranteed gap between the filling frame in its lower position and the flask located under it on the roller table, and the leveling cylinders have a stroke exceeding the specified gap. To stop the pressing mechanism in the lower position, determined by the amount of broaching, adjustable pneumohydraulic stops are installed on the bed. The amplification device of the pressing mechanism is made in the form of a pneumatic-hydraulic multiplier, the oil-air cavity of which is connected to the reserve tank through a shaking pump controlled by a level sensor installed in the oil-air cavity of the multiplier.

На фиг.1 изображен формовочный автомат; на фиг.2 - то же, вид слева; на фиг.3 - пневмогидравлическая схема механизма прессования и протяжки. Figure 1 shows the molding machine; figure 2 is the same, left view; figure 3 - pneumohydraulic diagram of the mechanism of pressing and broaching.

Формовочный автомат содержит станину 1 с закрепленным на ней цилиндром 2 прессования, на столе 3 которого установлен модельный комплект 4. Четыре колонны 5 соединяют станину 1 с верхней траверсой 6. На колоннах смонтированы рольганги 7 с кромочными роликами 8 и четырьмя нивелирующими гидроцилиндрами 9. На верхней траверсе 6 установлен бункер-дозатор 10, направляющие 11 и цилиндр 12 для перемещения прессовой головки 13, пневматические цилиндры 14 для подъема и опускания наполнительной рамки 15. На колоннах 5 закреплены также рольганги 16 для смены модельного комплекта. На станине установлены упоры-амортизаторы 17. The molding machine contains a bed 1 with a pressing cylinder 2 mounted on it, on the table 3 of which a model kit 4 is installed. Four columns 5 connect the bed 1 with the upper cross beam 6. The columns are equipped with live rolls 7 with edge rollers 8 and four leveling hydraulic cylinders 9. On the upper traverse 6 has a hopper 10, guides 11 and cylinder 12 for moving the press head 13, pneumatic cylinders 14 for raising and lowering the filling frame 15. The columns 5 are also fixed on the columns 5 for changing the mode linen set. Stops-shock absorbers 17 are installed on the bed.

Пневмогидравлический мультипликатор содержит корпус 18 с крышками, гильзу 19 с отверстиями 20, поршень 21 со штоком 22. Управление работой механизмов прессования и протяжки осуществляется с помощью пневмораспределителей 23 и 24, а наполнительной рамки - распределителем 25. Нивелирующие гидроцилиндры 9 через распределитель 26 соединены с полостью А мультипликатора, упоры-амортизаторы 17 через распределитель 27 соединены с той же полостью мультипликатора. Резервная гидравлическая емкость 28 через насос 29 и обратный клапан 30 подсоединена к мультипликатору. Работой насоса 29 управляет установленный в мультипликаторе измеритель 31 уровня. The pneumatic-hydraulic multiplier comprises a housing 18 with covers, a sleeve 19 with holes 20, a piston 21 with a rod 22. The operation of the pressing and pulling mechanisms is carried out using pneumatic valves 23 and 24, and the filling frame with a distributor 25. The leveling hydraulic cylinders 9 are connected to the cavity through the distributor 26 And the multiplier, the stops, shock absorbers 17 through the distributor 27 are connected to the same cavity of the multiplier. Standby hydraulic reservoir 28 through the pump 29 and the check valve 30 is connected to the multiplier. The operation of the pump 29 is controlled by a level meter 31 installed in the multiplier.

Формовочный автомат работает следующим образом. Molding machine operates as follows.

По рольгангу 16 вручную или с помощью механизма в автомат подается модельный комплект 4. С помощью поджимных цилиндров модельный комплект поднимается к столу 3 и фиксируется при этом на столе штырями (цилиндры и штыри не показаны). По рольгангу 7 в автомат подается пустая опока, пневмораспределитель 23 включается и подает сжатый воздух в полость А мультипликатора, а вытесняемая сжатым воздухом жидкость через отверстия 20 проходит в полость Б и далее в цилиндр 2, поднимая стол 3 с комплектом 4. По ходу подъема модель соединяется с опокой и поднимает ее упору в наполнительную рамку 15. При этом стол останавливается, поскольку его усилия недостаточно для преодоления сопротивления цилинлров 14 рамки. Так как цилиндры 14 выполнены пневматическими и их усилие незначительно превышает усилие цилиндра 2 за вычетом веса модели, опоки и подвижных частей механизма прессования (стола, штока и т.д.), в момент соударения рамки с опокой они выполняют роль пневмопружин и гасят энергию движения (несколько проседают и возвращаются обратно), что исключает удар. В процессе подъема модель опрыскивается, в бункер-дозатор 10 с помощью, например, ленточного питателя подается смесь (на следующих циклах смесь подается сразу после опорожнения бункера). Набор смеси в бункер осуществляется любым из известных методов: по времени, весу или объему. Во время хода стола вверх распределители 26 и 27 соединяют нивелирующие цилиндры 9 и упоры-амортизаторы 17 с полостью А мультипликатора, при этом их плунжеры поднимаются в верхнее положение. При остановке стола образуется комплект: модель (4), рамка 15 (опока плотно поджата к рамке и модели). Открываются жалюзи бункера-дозатора 10, и смесь через окно в траверсе 6 падает на модель, заполняя опоку и наполнительную рамку 15. По окончании засыпки жалюзи закрываются, в дозатор подается следующая порция смеси. Одновременно с закрыванием створок бункера-дозатора 10 по направляющим 11 с помощью цилиндра 12 подается прессовая головка 13 (в качестве головки может применяться многоплунжерная головка, плоская или профильная прессовая плита), которая перекрывает проем в траверсе 6. Распределитель 25 переключается, воздух из цилиндров 14 выходит в атмосферу, при этом стол 3 с комплектом 4, опокой и рамкой 15 начинает опять двигаться вверх: выбираются зазоры между прессовой головкой и смесью, головка приподнимается над направляющими 11 и упирается в траверсу 6, смесь частично уплотняется. Когда сопротивление смеси станет равно усилию цилиндра 2, происходит остановка стола. Остановка фиксируется по датчику перемещения, либо задается время от начала предварительного подъема со смесью до остановки с некоторым запасом. Выдается команда на пневмораспределитель 24, который подает сжатый воздух в полость В под поршень 21 мультипликатора. Шток 22, двигаясь с поршнем 21 вверх, перекрывает отверстия 20 в гильзе 19. После перекрытия отверстий 20 в полости Б начинает нарастать давление, при этом цилиндр 2 преодолевает сопротивление смеси и осуществляет ее прессование до степени уплотнения, определяемой соотношениями площадей опоки в свету, штока цилиндра 2, поршня 21, штока 22 и давлением сжатого воздуха в сети. На любой стадии (засыпка, предварительный подъем, прессование) может быть включен вибратор стола. On the live table 16 manually or using a mechanism, the model kit 4 is fed into the machine. Using the pinch cylinders, the model kit rises to the table 3 and is fixed with pins on the table (cylinders and pins are not shown). An empty flask is supplied to the machine along the roller table 7, the pneumatic distributor 23 is turned on and supplies compressed air to the multiplier cavity A, and the liquid displaced by the compressed air passes through the openings 20 into the cavity B and then into the cylinder 2, raising the table 3 with set 4. As the model ascends connects to the flask and raises its stop in the filling frame 15. At the same time, the table stops, because its efforts are not enough to overcome the resistance of the cylinders 14 of the frame. Since the cylinders 14 are pneumatic and their force slightly exceeds the force of the cylinder 2 minus the weight of the model, the flask and the moving parts of the pressing mechanism (table, rod, etc.), at the moment of collision of the frame with the flask, they act as pneumatic springs and absorb the energy of movement (they sag a little and come back), which eliminates the blow. During the lifting process, the model is sprayed, the mixture is fed into the metering hopper 10 using, for example, a tape feeder (in the following cycles, the mixture is fed immediately after emptying the hopper). A mixture of the mixture into the hopper is carried out by any of the known methods: by time, weight or volume. During the upward stroke of the table, the distributors 26 and 27 connect the leveling cylinders 9 and the stop-shock absorbers 17 with the cavity A of the multiplier, while their plungers rise to the upper position. When the table stops, a set is formed: model (4), frame 15 (the flask is tightly pressed to the frame and the model). The blinds of the metering hopper 10 are opened, and the mixture through the window in the traverse 6 falls onto the model, filling the flask and the filling frame 15. After filling, the blinds are closed, the next portion of the mixture is fed into the metering unit. Simultaneously with closing the shutters of the metering hopper 10 along the guides 11, a press head 13 is fed with a cylinder 12 (a plunger head, a flat or profile press plate can be used as a head), which closes the opening in the crosshead 6. The distributor 25 switches, the air from the cylinders 14 escapes into the atmosphere, while table 3 with set 4, the flask and the frame 15 starts to move again upward: the gaps between the press head and the mixture are selected, the head rises above the guides 11 and rests on the yoke 6, with es partially compacted. When the resistance of the mixture becomes equal to the force of cylinder 2, the table stops. The stop is fixed by the displacement sensor, or the time is set from the beginning of the preliminary rise with the mixture to the stop with some margin. A command is issued to the pneumatic distributor 24, which supplies compressed air to the cavity B under the piston 21 of the multiplier. The rod 22, moving upward with the piston 21, overlaps the openings 20 in the sleeve 19. After the openings 20 are closed in the cavity B, pressure begins to increase, while the cylinder 2 overcomes the resistance of the mixture and compresses it to a degree of compaction determined by the ratio of the flask areas in the light of the rod cylinder 2, piston 21, rod 22 and compressed air pressure in the network. At any stage (filling, pre-lifting, pressing), the table vibrator can be turned on.

По окончании прессования пневмораспределитель 24 открывает выхлоп в цилиндры 14 рамки 15. Стол 3 с моделью, опокой и рамкой опускаются. По ходу вниз опока своими полками опирается на выдвинутые штоки нивелирующих гидроцилиндров 9 и опускает их на некоторую величину. В момент, когда цилиндры 14 выберут свой ход вниз полностью, стол остановится, так как вытесняемой из цилиндра 2 жесткостью шток 22 мультипликатора опускается в нижнее положение, и полости А и Б мультипликатора будут соединены через отверстия 20, т.е. в цилиндре 2 будет давление, равное давлению воздуха в полости А, т.е. давление предварительного подъема. При остановке стола в этом положении осуществляется переключение распределителя 26 и четыре нивелирующих гидроцилиндра 9 блокируются, отсоединяясь каждый от каждого и от полости А мультиплексора. Таким образом, опока оказывается установленной на четырех точках, которые автоматически скомпенсировали все ее неровности, неровности установки и т.д. At the end of pressing, the pneumatic distributor 24 opens the exhaust into the cylinders 14 of the frame 15. Table 3 with the model, the flask and the frame are lowered. In the downward direction, the flask rests with its shelves on the extended rods of the leveling hydraulic cylinders 9 and lowers them by a certain amount. At the moment when the cylinders 14 select their full downward movement, the table will stop, since the stiffener rod 22 displaced from the cylinder 2 lowers the multiplier rod 22 and the multiplier cavities A and B are connected through the holes 20, i.e. in cylinder 2 there will be a pressure equal to the air pressure in cavity A, i.e. pre-lift pressure. When the table stops in this position, the distributor 26 is switched and the four leveling hydraulic cylinders 9 are blocked, each being disconnected from each and from the cavity A of the multiplexer. Thus, the flask is installed at four points, which automatically compensated for all its irregularities, installation irregularities, etc.

Далее переключается пневмораспределитель 23, соединяя полость А мультипликатора с атмосферой. Стол 3 с комплектом 4 под собственным весом опускается, опока при этом остается на штоках заблокированных гидроцилиндров 9, т. е. осуществляется протяжка. При этом возможна работа вибраторов и подача сжатого воздуха в модель под болваны. Next, the pneumatic valve 23 is switched, connecting the cavity A of the multiplier with the atmosphere. Table 3 with set 4 is lowered under its own weight, while the flask remains on the rods of the locked hydraulic cylinders 9, i.e., a broach is carried out. In this case, the operation of the vibrators and the supply of compressed air to the model under the blockheads is possible.

Таким образом протяжка осуществляется, начиная с нулевой скорости с нивелировкой опоки, что значительно повышает качество формы. Нулевая скорость в начале протяжки в предлагаемом решении гарантируется независимо от отклонений в размерах опок, их износа и т.д. Thus, broaching is carried out starting from zero speed with leveling the flask, which significantly improves the quality of the mold. Zero speed at the beginning of the broach in the proposed solution is guaranteed regardless of deviations in the size of the flasks, their wear, etc.

После прохождения расстояния в 20-30 мм, достаточного для образования боковых зазоров даже по высоким моделям, распределитель 26 переключается, штоки гидроцилиндров 9 проседают, опока устанавливается под собственным весом на ролики 8 рольганга 7. При дальнейшем ходе вниз стол 3 опирается на штоки упоров-амортизаторов 17, предварительно выдвинутых вверх, опуская их до заданного положения (задаваемого конечным выключателем или ходом по датчику перемещения), в котором распределитель 27 переключается, запирая жидкость в упорах-амортизаторах 17. Стол останавливается. Безударная остановка обеспечивается упругими свойствами воздуха в полости плунжеров упоров-амортизаторов 17. After passing a distance of 20-30 mm, sufficient for the formation of side gaps even on high models, the distributor 26 switches, the rods of the hydraulic cylinders 9 sag, the flask is installed under its own weight on the rollers 8 of the roller table 7. With a further downward movement, the table 3 rests on the rods of the stops shock absorbers 17, previously advanced upward, lowering them to a predetermined position (specified by a limit switch or the travel of the displacement sensor), in which the distributor 27 switches, locking the liquid in the shock absorber 17. One hundred l stops. An unstressed stop is ensured by the elastic properties of the air in the cavity of the plungers of the stop-shock absorbers 17.

При последующих циклах работы с заданной моделью, т.е. с той же величиной хода протяжки, распределитель 27 упоров-амортизаторов постоянно закрыт, т.е. их штоки находятся в фиксированном положении. Поскольку при низких моделях (малых ходах протяжки) стол 3 значительно не доходит до нижнего положения, в полости А мультипликатора остается значительный объем, не занятый жидкостью, который в каждом цикле заполняется сжатым воздухом бесполезно. Для исключения этого в полости А установлен измеритель 31 уровня, который производит замер при нижнем положении стола (это задается программой). При недостатке жидкости включается насос 29, который пополняет полость А, исключая "паразитный" объем. В случае увеличения хода стола (высокая модель) упоры-амортизаторы 17 останавливают стол ниже, а избыток жидкости через пневмораспределитель 23 сбрасывается в емкость 28. In subsequent cycles of working with a given model, i.e. with the same amount of travel, the distributor 27 stops-shock absorbers is constantly closed, i.e. their stocks are in a fixed position. Since at low models (short pulling strokes) table 3 does not significantly reach the lower position, a significant amount of volume not occupied by liquid remains in the cavity A of the multiplier, which is useless to fill with compressed air in each cycle. To eliminate this, a level meter 31 is installed in cavity A, which measures at the lower position of the table (this is set by the program). With a lack of fluid, the pump 29 is turned on, which replenishes the cavity A, excluding the "parasitic" volume. In the case of an increase in the stroke of the table (high model), the stops-shock absorbers 17 stop the table below, and the excess liquid through the air distributor 23 is discharged into the container 28.

После достижения столом с моделью заданного нижнего положения по рольгангу 7 выталкивается заформованная опока и подается пустая. Цикл автомата повторяется. After the table with the model reaches the predetermined lower position on the rolling table 7, the molded flask is pushed out and empty. The cycle of the machine is repeated.

Наличие упоров-амортизаторов 17 в совокупность с системой подпитки мультипликатора жидкостью позволяет уменьшать ход прессового механизма, за счет чего сокращать цикл и расход энергоносителя, который экономится также за счет исключения "паразитного" объема в мультипликаторе. The presence of stops-shock absorbers 17 in conjunction with the liquid feed system of the multiplier allows to reduce the stroke of the press mechanism, thereby reducing the cycle and energy consumption, which is also saved by eliminating the “parasitic” volume in the multiplier.

Claims

1. ONE-POSITION FORMING MACHINE, comprising a bed with columns, on which a roller conveyor for feeding flasks is mounted, a hopper, a filling frame with pneumatic cylinders for raising and lowering, a pressing mechanism with an amplifying device and a pulling mechanism with leveling cylinders, characterized in that, for the purpose of simplifying the design, increasing productivity and improving the quality of molds, the pneumatic cylinders of the filling frame have a stroke equal to the magnitude of the pressing stroke and a force exceeding the pre-force a lifting-pressing mechanism less the weight of moving parts pressing mechanism model kit and the flask, and configured to provide a guaranteed clearance between the filling frame in its lower position and situated below it on the roller conveyor flask, and the leveling cylinders have a stroke exceeding the size of said gap.

2. The machine according to claim 1, characterized in that, in order to increase productivity and reduce energy consumption, adjustable pneumatic-hydraulic stops are installed on the bed, and the amplification device of the pressing mechanism is made in the form of a pneumatic-hydraulic multiplier, the oil-air cavity of which is connected to the reserve tank through a booster pump controlled by a level sensor installed in the oil-air cavity of the multiplier.