RU2501627C1

RU2501627C1 - Manipulator to feed thixo solid-fluid workpiece into mould

Info

Publication number: RU2501627C1
Application number: RU2012120365/02A
Authority: RU
Inventors: Валерий Алексеевич Толстых; Игорь Яковлевич Белоусов; Валерий Александрович Виноградов; Олег Алексеевич Финогеев
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2013-12-20

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to metallurgy and can be used at line for pressing articles from solid-fluid workpiece in production of railway car boxes. Support frame is equipped with guide rails to support carriage for lengthwise displacement thereon. Crank pair driven by hydraulic cylinder is mounted at said carriage. Casing with grippers is coupled with said crank pair. Said grippers are shaped to thixo workpiece barrel and articulated with hydraulic cylinder secured in said casing.

EFFECT: continuous process in commercial production, higher quality of articles.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в линии штамповки изделий из тиксозаготовок, например при производстве букс железнодорожных вагонов.The invention relates to the field of metallurgy and can be used in the line for stamping products from thix stocks, for example, in the production of axle box railway cars.

Известна линия для изготовления и переноса жидкого металла в металлоприемник литейной машины (см. М.Б. Беккер «Литье под давлением», М.: «Высшая школа», 1978 г., с.57). Конструктивные особенности манипулятора, передающего контейнеры с жидким металлом, рассчитаны на изготовление только малогабаритных изделий простой формы. Кроме того, при передаче заготовительного металла данным манипулятором возможно повреждение заготовки, что снижает качество готовой продукции.A known line for the manufacture and transfer of liquid metal to the metal receiver of a casting machine (see MB Becker "Injection molding", M .: "Higher school", 1978, p.57). The design features of the manipulator, transmitting containers with liquid metal, are designed for the manufacture of only small-sized products of a simple form. In addition, when transferring the billet metal with this manipulator, damage to the billet is possible, which reduces the quality of the finished product.

При производстве тиксоштамповкой сложных по форме деталей массой около 20 кг используют заготовки с большой долей жидкой фазы. Нагрев и транспортировка твердожидкого металла проводится в специальных контейнерах (керамических или стальных с внутренней керамической обмазкой). Для подачи твердожидкой заготовки в штамп контейнер с твердожидким металлом необходимо захватить, перенести к штампу и содержимое контейнера выгрузить непосредственно в штамп.In the production by thixo-stamping of complex-shaped parts weighing about 20 kg, workpieces with a large proportion of the liquid phase are used. Heating and transportation of solid-liquid metal is carried out in special containers (ceramic or steel with an internal ceramic coating). To feed a solid-liquid preform into a stamp, a container with solid-liquid metal must be captured, transferred to the stamp and the contents of the container unloaded directly into the stamp.

Известен манипулятор для перемещения и подачи в штамп твердожидких тиксозаготовок большой массы, допускающий пространственные манипуляции и позиционирование заготовки в штампе, содержащий опорную раму, размещенный на опорной раме механизм подачи твердожидкой тиксозаготовки, выполненный в виде кронштейна с захватами, контейнер для размещения твердожидких заготовок, при этом контейнер выполнен с откидным или сдвигаемым дном, принятый в качестве прототипа (см. Б.И. Семенов, К.М. Куштаров «Производство изделий из металла в твердожидком состоянии», М.: Новые промышленные технологии, изд-во MГТУ им. Баумана, 2010, с.129, рис.4.10). Размещенная в таком контейнере суспензированная тиксозаготовка подхватывается манипулятором и выгружается в штамп через соответствующее отверстие, образуемое в контейнере, а сам контейнер в этот момент представляет собой гильзу.A manipulator is known for moving and feeding solid-liquid thixo-blanks of large mass into the stamp, allowing spatial manipulation and positioning of the workpiece in the stamp, comprising a support frame, a mechanism for supplying solid-liquid thixo-blanks placed on the supporting frame, made in the form of an arm with grippers, a container for placing solid-liquid blanks the container is made with a folding or movable bottom, adopted as a prototype (see B.I. Semenov, K.M. Kushtarov “Production of metal products in solid-liquid with standing ”, Moscow: New Industrial Technologies, Publishing House of MSTU named after Bauman, 2010, p.129, Fig. 4.10). Suspended thix harvesting placed in such a container is picked up by the manipulator and unloaded into the stamp through the corresponding hole formed in the container, and the container at this moment is a sleeve.

Недостатком прототипа является невозможность его использования при массовом производстве букс из твердожидких тиксозаготовок, так как при подаче тиксозаготовки в зону штампа при конвейерной схеме нагрева и транспортировки невозможно точно разместить тиксозаготовку в штампе, кроме того, велика вероятность изменения геометрии заготовки (повреждение формы заготовки вследствие выполнения дна контейнера откидным или сдвигаемым) при ее выгрузке из контейнера.The disadvantage of the prototype is the impossibility of its use in the mass production of axle boxes from solid-liquid thix stocks, since when feeding thix blanks into the stamp zone with a conveyor heating and transportation scheme, it is impossible to precisely place the thix blanks in the stamp, in addition, the probability of changing the geometry of the workpiece (damage to the shape of the workpiece due to the bottom hinged or movable container) when it is unloaded from the container.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание манипулятора, способного работать в условиях непрерывного производства, используя конвейерную схему нагрева и транспортировки тиксозаготовок от миксера к штампу пресса, а также повышение качества готовых изделий.The technical result of the invention is the creation of a manipulator capable of working in continuous production using a conveyor scheme for heating and transporting thix workpieces from a mixer to a press die, as well as improving the quality of finished products.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что манипулятор для подачи твердожидкой тиксозаготовки в штамп, содержащий опорную раму, размещенный на опорной раме механизм подачи твердожидкой тиксозаготовки, включающий захваты, а также контейнер для твердожидких тиксозаготовок, кроме того, снабжен направляющими балками, закрепленными на опорной раме, при этом контейнер для твердожидких тиксозаготовок выполнен в виде стакана, а механизм подачи твердожидкой тиксозаготовки включает тележку, установленную с возможностью продольного перемещения по направляющим балкам, смонтированную на тележке кривошипно-шатунную пару с приводом от закрепленного на тележке гидроцилиндра, и соединенный с кривошипно-шатунной парой корпус, в котором размещены спрофилированные по форме стакана захваты, шарнирно сочлененные с гидроцилиндром, закрепленным в корпусе.The technical result of the invention is achieved by the fact that the manipulator for feeding solid-liquid thixo-blanks into a stamp containing a support frame, a feeding mechanism for solid-liquid thixo-blanks, including grippers, and a container for solid-liquid thixo-blanks, is also equipped with guide beams fixed to the supporting frame wherein the container for solid-liquid thix harvesting is made in the form of a glass, and the feeding mechanism of the solid-liquid thix harvesting includes a trolley installed with possibly by means of longitudinal movement along the guide beams, a crank-mounted pair mounted on a trolley with a drive from a hydraulic cylinder mounted on a trolley, and a housing connected to a crank-shaped pair of grips, articulated in the shape of a cup, articulated with a hydraulic cylinder fixed in the housing.

Изобретение поясняется графическими материалами, на которых изображены:The invention is illustrated by graphic materials, which depict:

на фиг.1 - общий вид манипулятора в плане;figure 1 - General view of the manipulator in plan;

на фиг.2 - механизм подачи твердожидкой тиксозаготовки в штамп.figure 2 - the feed mechanism of the solid-liquid thixin blanks in the stamp.

Манипулятор состоит из опорной рамы 1, выполненной с двумя соединенными между собой направляющими балками 2. По направляющим балкам 2 опорной рамы 1 перемещается тележка 3 посредством гидроцилиндра 4, закрепленного на опорной раме 1. На тележке 3 размещен механизм подачи 5 твердожидкой тиксозаготовки в штамп (на чертеже не показан) с заготовкой, помещенной в стакане 6, и спрофилированными по форме стакана захватами 7, шарнирно сочлененными рычагами 8 с гидроцилиндром 9, закрепленным в корпусе 10.The manipulator consists of a support frame 1, made with two guide beams 2 connected to each other. A trolley 3 moves along the guide beams 2 of the support frame 1 by means of a hydraulic cylinder 4 mounted on the support frame 1. A feed mechanism 5 is placed on the trolley 3 with a solid-liquid thix workpiece into the stamp (on the drawing is not shown) with a workpiece placed in the glass 6 and profiled in the shape of the glass grippers 7, articulated by levers 8 with a hydraulic cylinder 9, mounted in the housing 10.

Для выброса твердожидкой заготовки из стакана 6 в металлоприемник штампа на тележке 3 смонтирована кривошипно-шатунная пара 11 с приводом от гидроцилиндра 12, закрепленного на тележке 3.To eject a solid-liquid billet from the cup 6 into the die metal receiver on the trolley 3, a crank pair 11 is mounted with a drive from the hydraulic cylinder 12 mounted on the trolley 3.

Манипулятор работает следующим образом.The manipulator works as follows.

В зоне заливки из миксера в стакан 6 заливается жидкий металл, после чего стакан 6 с залитым металлом устанавливается в специально предусмотренное для стакана 6 место на конвейере, который перемещает стакан 6 с залитым металлом в зону выгрузки твердожидкой заготовки для последующей подачи этой заготовки в штамп на прессе (конвейер и пресс на чертеже не показаны). Заливка жидкого металла в очередной стакан 6 и его установка в специальное место на конвейере происходит аналогичным образом через определенный промежуток времени.In the pouring zone, liquid metal is poured into the glass 6 from the mixer into the glass 6, after which the glass 6 with the filled metal is installed in a place specially provided for the glass 6 on the conveyor, which moves the glass 6 with the filled metal into the unloading zone of the solid-liquid workpiece for subsequent supply of this workpiece to the stamp on press (conveyor and press are not shown in the drawing). Pouring liquid metal into the next glass 6 and its installation in a special place on the conveyor occurs in the same way after a certain period of time.

Во время движения конвейера металл, находящийся в стаканах 6, подвергается термообработке посредством подогрева индукторами (на чертеже не показаны) и одновременного охлаждения воздухом. Таким образом, при подходе стаканов 6 в зону выгрузки металл достигает требуемого твердожидкого состояния и приобретает необходимую для штамповки глобулизированную структуру. В зоне выгрузки стаканы 6 с металлом зажимаются захватами 7, приведенными в действие рычагами 8 и гидроцилиндром 9, а затем гидроцилиндром 4 тележка 3 перемещает корпус 10 с захватами 7 и стаканом 6 с твердожидкой тиксозаготовкой в зону штамповки (фиг.1).During the movement of the conveyor, the metal in the cups 6 is subjected to heat treatment by heating with inductors (not shown in the drawing) and simultaneous cooling with air. Thus, when the glasses 6 approach the discharge zone, the metal reaches the desired solid-liquid state and acquires the globalized structure necessary for stamping. In the unloading zone, glasses 6 with metal are clamped by grippers 7, actuated by levers 8 and hydraulic cylinder 9, and then by hydraulic cylinder 4 the trolley 3 moves the body 10 with grippers 7 and glass 6 with a solid-liquid thix harvesting into the stamping zone (Fig. 1).

После совмещения оси стакана 6 с осью штампового инструмента корпус 10 поворачивается на 180° посредством кривошипно-шатунной пары 11 и гидроцилиндра 12 в сторону штампа, и твердожидкая заготовка выходит из стакана 6 в металлоприемник штампа (фиг.2), а кривошипно-шатунная пара 11 и гидроцилиндр 12 возвращают корпус 10 с захватами 7 и стаканом 6 в исходное положение. Пресс осуществляет штамповку. Гидроцилиндром 4 перемещают тележку 3 в зону выгрузки, в которой уже находится следующий стакан 6 с твердожидкой тиксозаготовкой и процесс повторяется.After combining the axis of the cup 6 with the axis of the stamping tool, the housing 10 is rotated 180 ° by means of a crank pair 11 and a hydraulic cylinder 12 towards the stamp, and the solid-liquid workpiece exits the cup 6 into the metal receptacle of the stamp (Fig. 2), and the crank pair 11 and the hydraulic cylinder 12 returns the housing 10 with the grippers 7 and the glass 6 to its original position. The press performs stamping. The hydraulic cylinder 4 moves the trolley 3 into the unloading zone, in which the next glass 6 with solid-liquid thixing is already located and the process is repeated.

Таким образом, использование данного манипулятора позволяет обеспечить непрерывность процесса штамповки тиксозаготовок в условиях массового производства букс, а также повысить качество готовых изделий за счет подачи в штамп заготовки с неповрежденной геометрической формой.Thus, the use of this manipulator allows us to ensure the continuity of the stamping process of thixing blanks in the conditions of mass production of axle boxes, as well as to improve the quality of finished products by feeding blanks with intact geometric shapes into the stamp.

Claims

A manipulator for feeding a solid-liquid thix workpiece into a stamp containing a support frame, a mechanism for supplying a solid-liquid thix workpiece with grippers and a container for solid-liquid thix workpieces, characterized in that it is provided with guide beams fixed to the support frame, the container for solid-liquid workpieces is made in the form of a glass and the feed mechanism of the solid-liquid thix workpiece includes a trolley mounted with the possibility of longitudinal movement along the guide beams mounted on a trolley IPSO pair of crank-driven cylinder mounted on the carriage and connected to a pair of crank-schatunnoy housing which has profiled cup shaped grippers pivotally articulated to a hydraulic cylinder fixed in the housing.