RU2020025C1

RU2020025C1 - Line for production of castings in vacuum film molds

Info

Publication number: RU2020025C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Степанович Дорошенко; Николай Иванович Шейко
Priority date: 1990-12-11
Filing date: 1990-12-11
Publication date: 1994-09-30

Abstract

FIELD: production of castings in vacuum film molds. SUBSTANCE: flasks are connected to one another into conveyer by intermediate plates and provision of box conveyer with movable drive bottom plates. After casting into molds as soon as skin strong enough is formed on casting surface, castings are transferred to boxes. This takes place in synchronous motion of conveyer. Box bottom plate found under flask gradually lowers to free space in box for sand lump with casting moved under gravity. After cooling, castings are removed by separate conveyer. EFFECT: reduced number of flasks, saved production areas and improved convenience in operation. 2 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к литейному производству, а именно к конструкциям устройств для вакуумно-пленочной формовки (ВПФ). The invention relates to foundry, and in particular to the design of devices for vacuum film molding (VPF).

Известна оснастка для ВПФ, в конструкции опоки которой используются поворотные крышки для герметизации одной из сторон формы. Known accessories for HMF, in the design of the flask of which rotary covers are used to seal one of the sides of the mold.

Однако при этом не предусмотрена перегрузка охлаждающихся отливок после прекращения вакуумирования форм в короба для экономии парка опок при конвейерном производстве. However, this does not provide for an overload of cooling castings after the cessation of the evacuation of molds in the ducts to save the fleet of flasks during conveyor production.

Известен литейный конвейер, на котором осуществляют безударную перегрузку отливок в короб, помещая внутрь короба форму и опустошая ее там. Known foundry conveyor, which carry out shock-free reloading of castings into the box, placing the mold inside the box and emptying it there.

Однако в связи с тем, что опока имеет двойные стенки вакуумного коллектора и цапфы, короб, в который она устанавливается, имеет значительно большие размеры, чем размеры кома песка с отливкой. При опускании формы с верхней половины отливки песок осыпается и эта часть отливки охлаждается быстрее, чем находящаяся в песке. Это часто приводит к короблению отливки и образованию трещин из-за ее неравномерной усадки. Поэтому охлаждение в коробах указанной конструкции применяют редко, значительную часть времени отливки охлаждаются в формах, что требует большого парка опочной оснастки, особенно для среднего и крупного литья. However, due to the fact that the flask has double walls of the vacuum manifold and trunnion, the duct in which it is installed has significantly larger dimensions than the size of a lump of sand with castings. When the mold is lowered from the upper half of the casting, the sand crumbles and this part of the casting cools faster than that found in the sand. This often leads to warpage of the casting and the formation of cracks due to its uneven shrinkage. Therefore, cooling in boxes of this design is rarely used, a significant part of the time the castings are cooled in molds, which requires a large fleet of tooling, especially for medium and large castings.

Известно устройство для ВПФ, содержащее неразъемный модельный комплект с вакуумпроводом и опоки. A device for VPF containing a one-piece model kit with a vacuum pipe and flask.

С указанным недостатком перечисленные конструкции неудобно эксплуатировать при конвейерном литье в автоматическом режиме. Переставляя отдельные опоки, формы, модельные плиты, их необходимо точно позиционировать для захвата манипуляторами и автоматического подключения опок к вакуумной сети сопровождения движущихся форм. Транспортируя отдельные опоки или формы по рольгангу, необходимо их поддерживать, чтобы не опрокинулась, а при транспортировании на тележках - необходимо несколько раз их перегружать при выполнении очередных технологических операций. При этом опоки с цапфами, манипуляторы и крановые средства занимают значительные производственные площади. With the indicated drawback, the listed structures are inconvenient to operate during conveyor molding in automatic mode. Rearranging individual flasks, forms, model plates, they must be accurately positioned to be gripped by manipulators and to automatically connect flasks to a vacuum network for tracking moving forms. When transporting individual flasks or forms along the rolling table, it is necessary to maintain them so that it does not capsize, and when transporting on carts, it is necessary to reload them several times during the next technological operations. At the same time, flasks with trunnions, manipulators and crane means occupy significant production areas.

Целью изобретения является улучшение качества отливок и повышение удобства эксплуатации при литье на конвейерной линии путем сокращения парка опок. The aim of the invention is to improve the quality of castings and increase ease of use when casting on a conveyor line by reducing the fleet.

Указанная цель достигается тем, что в линии для изготовления отливок в вакуумно-пленочных формах, содержащей конвейер с вакуумной системой, опоки, расположенные на конвейере, устройство для изготовления форм, заливочное устройство и конвейер охлаждения отливок с размещенными на нем коробами, опоки шарнирно соединены между собой, а короба выполнены с подвижными днищами, соединенными с приводом их перемещения посредством толкателей, при этом привод перемещения днищ представляет собой бесконечную ленту, расположенную под углом к ветви конвейера с коробами, а толкатели закреплены на упомянутой ленте, кроме того, опоки могут быть шарнирно соединены между собой посредством промежуточных пластин, а шарниры расположены на одной горизонтальной оси. This goal is achieved by the fact that in the line for the manufacture of castings in vacuum-film molds containing a conveyor with a vacuum system, flasks located on the conveyor, a device for manufacturing molds, a casting device and a cooling conveyor for cooling castings with boxes placed on it, the flasks are pivotally connected between by itself, and the boxes are made with movable bottoms connected to the drive of their movement by means of pushers, while the drive of movement of the bottoms is an endless belt located at an angle to the branch to Weier with boxes, and the pushers are secured to said tape, in addition, the flask can be pivotably interconnected by means of intermediate plates and the hinges are located on the same horizontal axis.

На фиг. 1 изображен модельный комплект; на фиг. 2 - модельный комплект и опоки в разрезе; на фиг. 3 - схема расположения конвейера оснастки; на фиг. 4 - схема расположения конвейера опок в плане (одна из ветвей конвейера опок не показана); на фиг. 5 - короб с подвижным днищем; на фиг. 6 - схема соединения опок при помощи шарниров и промежуточных пластин; на фиг. 7 - вариант конвейера с поворотом форм на 90^о; на фиг.8 - модельный комплект и опоки в разрезе для поворотного конвейера; на фиг.9 - шарнирное соединение спаренных опок; на фиг. 10 - вид по стрелке Д на фиг.9.In FIG. 1 shows a model kit; in FIG. 2 - sectional model kit and flask; in FIG. 3 - layout of the conveyor snap; in FIG. 4 is a plan of the arrangement of the flask conveyor in plan (one of the branches of the flask conveyor is not shown); in FIG. 5 - box with a moving bottom; in FIG. 6 is a connection diagram of flasks with hinges and intermediate plates; in FIG. 7 is an embodiment of a conveyor with a rotation of molds of 90 ^° ; on Fig - model kit and flask in the context of a rotary conveyor; figure 9 - swivel paired flask; in FIG. 10 is a view along arrow D in FIG. 9.

Устройство содержит модельный комплект, состоящий из модели 1 и модельной плиты 2 с внутренней полостью, сообщенной вакуум-проводом 3 с вакуумной трубопроводной сетью. Для нанесения пленки на модели служит устройство 4 одной из известных конструкций. При формовке используют опоки 5 с крышками 6 и вакуумными клапанами 7. Для засыпки песка служит бункер 8. Устройство также содержит полуформу 9 (во время протяжки) и заливочный ковш 10. Для пересыпки имеется короб 11 с подвижным приводным днищем 12 и толкателем 13. Короба образуют конвейер. Приводом днищ 12 является конвейер, находящийся внутри конвейера коробов, с которым связаны толкатели 13. Ветви конвейеров расположены под углом, что обеспечивает изменение расстояния между их соответствующими точками при движении и перемещении днища 12 относительно стенок короба 11. Для удаления отливок служит конвейерная лента 14. Опоки 5 соединены в конвейер шарнирами 15 и пластинами 16. Ширина пластин, определяемая возможностью протяжки модели 1 из полуформы 9, несколько больше (на 5. . .10 мм) высоты модели (считая от плоскости модельной плиты). Для вакуумирования движущихся форм через клапаны 7 служит вакуум-система 17 одной из известных конструкций. В другом варианте конструкции устройства для засыпки песка в опоку служат пескопроводы 18, направляющие песок в отверстия 19. Перфорированная стенка опоки у отверстия 19 имеет наклон к горизонту, примерно равный углу свободного относа песка (33^о - для удобства засыпки). Для герметизации опоки (фиг. 8) снизу служат крышки 6. Для наложения на верхний конртлад пленки из рулона 20 имеется ролик 21, а для поддержания ее при засыпке - механизм 22. Для обеспечения поворота собранной формы на конвейере по второму варианту проушины шарниров 23 и 24, соединяющих опоки и пластины, выполнены на оси.The device comprises a model kit consisting of model 1 and model plate 2 with an internal cavity connected by a vacuum wire 3 with a vacuum pipeline network. For applying film to the model, device 4 of one of the known structures is used. When molding, use flasks 5 with covers 6 and vacuum valves 7. For filling sand, a hopper 8 is used. The device also contains a half-mold 9 (during broaching) and a pouring bucket 10. For filling there is a box 11 with a movable drive bottom 12 and a pusher 13. Box form a conveyor. The drive of the bottoms 12 is a conveyor located inside the conveyor of the boxes, to which the pushers 13 are connected. The branches of the conveyors are angled, which ensures a change in the distance between their respective points when moving and moving the bottom 12 relative to the walls of the box 11. To remove the castings, the conveyor belt 14 is used. The flasks 5 are connected to the conveyor by hinges 15 and plates 16. The width of the plates, determined by the possibility of drawing model 1 from half mold 9, is slightly larger (by 5. ... 10 mm) of the model height (counting from the plane of the model plate). For the evacuation of moving forms through the valves 7 is a vacuum system 17 of one of the known structures. In another embodiment of the device for filling sand in the cope flask 18 are peskoprovody guiding sand in the holes 19. The apertured wall flask at 19 holes is inclined to the horizontal approximately equal to the angle refers sand free ^(about 33 - for convenience of filling). For sealing the flask (Fig. 8), covers 6 are used from below. For overlaying the film from the roll 20 on the upper contour, there is a roller 21, and to maintain it when backfilling - a mechanism 22. To ensure that the assembled form rotates on the conveyor according to the second embodiment of the hinge eye 23 and 24 connecting the flasks and plates are made on the axis.

Входящие в устройство конвейеры обозначены буквами:
А - движущийся в вертикальной плоскости конвейер модельных комплектов (моделей 1 и модельных плит 2).The conveyors entering the device are marked with the letters:
A - moving in a vertical plane conveyor model kits (models 1 and model plates 2).

Б - конвейер опок 5 с горизонтально или вертикально замкнутыми двумя ветвями. B - conveyor flask 5 with horizontally or vertically closed two branches.

В - вертикально замкнутый конвейер коробов 11. In - vertically closed conveyor boxes 11.

Г - вертикально замкнутый конвейер с толкателями 13. G - vertically closed conveyor with pushers 13.

Работа устройства. The operation of the device.

На модель 1 и модельную плиту 2 наносят при помощи известных устройств 4 синтетическую пленку, применяемую для ВПФ. Пленку удерживают на модели и плите при помощи вакуума, подаваемого вакуум-проводом 3, для чего в известных конструкциях модельная плита имеет вакуумную полость, сообщенную с поверхностью модели тонкими каналами. Пленку в этом положении могут окрашивать, затем с двух сторон плиты устанавливают опоки 5 с закрытыми поворотными крышками 6, засыпают в опоки песок, например на конвейере из бункера 8, и вакуумируют опоки 5 через клапаны 7, герметизируя участки формы вокруг верха воронки и стояка. После этого прекращают вакуумирование плиты 1 через трубопровод 3, модель протягивают из полуформ, которые затем собирают в форму и подают под заливку. Для автоматизации нанесения пленки на конвейере модельные комплекты, показанные на фиг. 1, набирают в конвейер А с последующей подачей их вверх на линию конвейера форм, а затем при расхождении полуформ 9 при протяжке они опять возвращаются вниз к устройству 4, совершая цикл при движении в вертикальной плоскости. Конвейер Б опок, состоящий из двух спаривающихся при формовке, заливке и кристаллизации отливок, а затем расходящихся ветвей, движется в горизонтальной плоскости. Заливку форм производят из ковша 10. Затем после образования на отливке корки достаточной прочности от опок 5 отключают вакуум. На этом этапе технологического процесса используют конвейер В, состоящий из парка коробов 11 с подвижными днищами 12, которые свободно движутся вдоль стенок короба под действием толкателей 13, связанных с конвейером Г, находящимся внутри конвейера В. При отключении вакуума от опок 5 днище 12 прижато к крышкам 6. Затем при синхронном движении всех конвейеров толкатель 13 и днище 12 медленно опускаются, поворотные крышки 6 постепенно открываются и ком песка с отливкой перемещается в короб 11, в котором происходит охлаждение отливки до температуры, позволяющей осуществлять выбивку на ленту 14. Скорость охлаждения отливки в коробах 11 выше, чем в опоках 5, т.к. двойные стенки последних с воздушным зазором снижают интенсивность теплоотвода. При движении конвейера Б опок 5, соединенных шарнирами 15 и пластинами 16, их вакуумируют через клапан 7 вакуумной системой 17. On the model 1 and model plate 2 is applied using known devices 4 synthetic film used for HMF. The film is held on the model and the plate using the vacuum supplied by the vacuum wire 3, for which, in known designs, the model plate has a vacuum cavity in communication with the model surface by thin channels. The film in this position can be painted, then flasks 5 with closed pivoting covers 6 are installed on both sides of the plate, sand is poured into the flasks, for example, on a conveyor from hopper 8, and the flasks 5 are evacuated through valves 7, sealing sections of the mold around the top of the funnel and riser. After that, the evacuation of the plate 1 through the pipeline 3 is stopped, the model is pulled from the half-molds, which are then assembled into a mold and fed under pouring. To automate film deposition on the conveyor, the model kits shown in FIG. 1, they are drawn into conveyor A and then fed upward to the line of the mold conveyor, and then when the half-molds 9 diverge during broaching, they again return down to device 4, making a cycle when moving in a vertical plane. The flask conveyor B, consisting of two castings mating during molding, casting and crystallization, and then diverging branches, moves in a horizontal plane. The mold is poured from the bucket 10. Then, after the formation of a sufficient crust on the casting, the vacuum is disconnected from the flasks 5. At this stage of the technological process, a conveyor B is used, consisting of a fleet of boxes 11 with movable bottoms 12 that move freely along the walls of the box under the action of pushers 13 connected to the conveyor G located inside the conveyor B. When the vacuum is disconnected from the flasks 5, the bottom 12 is pressed against lids 6. Then, with the synchronous movement of all conveyors, the pusher 13 and the bottom 12 slowly lower, the rotary lids 6 gradually open and the lump of sand with the casting moves into the box 11, in which the casting is cooled to a temperature, p allows fast knockout tape 14. The cooling rate of the casting in the ducts 11 is higher than 5 flasks, as double walls of the latter with an air gap reduce the heat sink intensity. When the conveyor B flasks 5, connected by hinges 15 and plates 16, they are evacuated through valve 7 by a vacuum system 17.

В другом варианте конвейер опок Б выполнен вертикально замкнутым (фиг. 7). Песок при формовке засыпают через пескопроводы 18 в отверстия 19 опок, причем на контрлад опоки могут наносить роликом 21 пленку из рулона 20, поддерживая ее при засыпке в опоку песка механизмом 22. После засыпки производят протяжку модели, сборку формы и при движении конвейера формы поворачивают на 90^о и заливают в таком положении. При этом поворотные крышки 6 (фиг. 8) оказываются внизу, что используют аналогично опокам 5 (фиг. 2). Поворот собранных форм происходит вокруг осей шарниров 23 и 24 спариваемых опок (фиг. 9).In another embodiment, the conveyor flask B is made vertically closed (Fig. 7). During molding, sand is poured through sandbags 18 into the holes 19 of the flasks, and the flask 20 can be applied to the flask 21 with the roller 21, supporting it when filling the flask with sand by the mechanism 22. After filling, the model is stretched, the mold is assembled and, when the mold conveyor moves, the mold is turned 90 ^about and fill in in this position. In this case, the rotary covers 6 (Fig. 8) are at the bottom, which is used similarly to the flasks 5 (Fig. 2). The rotation of the assembled forms occurs around the axis of the hinges 23 and 24 of the mating flasks (Fig. 9).

Применение устройства значительно упростит автоматизацию конвейера ВПФ. Значительно облегчит эксплуатацию устройства и сэкономит производственные площади то, что опоки шарнирно соединены пластинами и расположены благодаря этому на определенном расстоянии друг от друга по длине конвейера, чем упрощается подключение к вакуум-системе, обеспечивается пересыпка в короба на конвейере и возврат опок на формовку без манипуляторов и дополнительных транспортных средств. The use of the device will greatly simplify the automation of the VPF conveyor. It will greatly facilitate the operation of the device and save production space by the fact that the flasks are pivotally connected by plates and are therefore located at a certain distance from each other along the length of the conveyor, which simplifies the connection to the vacuum system, provides transfer to the boxes on the conveyor and the return of flasks to molding without manipulators and additional vehicles.

Использование коробов с подвижными днищами значительно уменьшает парк опок, которые в 2-3 раза дороже из-за двойных стенок и встроенных сетчатых вакуумных фильтров. Двойные стенки с воздушным зазором служат теплоизоляторами, а при перегрузке в короба ускоряется охлаждение отливок, что уменьшает длину конвейера. Подвижное днище обеспечивает перегрузку и позволяет перегружать ком смеси в короб сразу после снятия с формы разрежения. При выполнении шарниров спариваемых опок на одной оси возникает возможность осуществлять поворот при движении на конвейере собранных форм, что обеспечивает заливку форм с воронкой на контрладе (или форм с горизонтальным разъемом, в которых получают большинство отливок, т.е. применяют чаще). The use of boxes with moving bottoms significantly reduces the fleet of flasks, which are 2-3 times more expensive due to double walls and built-in mesh vacuum filters. Double walls with an air gap serve as heat insulators, and when overloaded into the ducts, cooling of the castings is accelerated, which reduces the length of the conveyor. The movable bottom provides overload and allows you to overload the lump of the mixture in the box immediately after removal from the vacuum form. When making joints of mating flasks on one axis, it becomes possible to rotate assembled molds when moving on a conveyor, which ensures filling molds with a funnel on the counter (or molds with a horizontal connector, in which most castings are obtained, i.e., they are used more often).

Claims

1. LINE FOR MAKING CASTINGS IN VACUUM-FILM FORMS, containing a conveyor with a vacuum system, flasks located on the conveyor, a device for manufacturing molds, a casting device and a cooling conveyor for cooling castings with boxes placed on it, characterized in that, in order to increase convenience in operation and quality of castings, supports are pivotally interconnected, and the box is made with movable bottoms connected to the drive of their movement by means of pushers, while the drive of movement of the bottoms is an imp the final belt, located at an angle to the branch of the conveyor with boxes, and the pushers are fixed on this belt.

2. The line according to claim 1, characterized in that the supports are pivotally interconnected by means of intermediate plates, and the hinges are located on the same horizontal axis.