со о
4
00 t Изобретение относитс к литейному производству, преимущественно к конструкци м формовочных машин дл изготовлени разовых песчаных форм. Известны прессово-встр хиваюiiWe формовочные машины (ПВФМ),содержащие станину с расположенным под ней прессовым механизмом, встр хиваюпщй механизм с полной амортизацией ударов, центрирующийс в прессовом поршне, и траверсу с прес совой колодкой С 1 3. Однако известные машины характеризуютс необходимостью совершени Гюльшого числа (50-100 и более) механических ударов встр хивающего механизма дл уплотнени формовочной смеси. Кроме того, продолжительность ударов встр хивающего механизма очень мала (тыс чные и дес титыс чные , доли секунды) и лишь незначительна часть энергии ударов используетс на уплотнение, формовочной смеси, что вызывает повышение энергозатрат на изготовление форм. Механические удары встр хиваю щего механизма вл ютс источником повышенного шума при работе формово ной машины. Применение сжатого воздуха в качестве энергоносител св з но с аэродинамическим шумом и аэрозольным выхлопом масла в атмосферу цеха. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности вл етс прессово-встр хивающа формовочна машина, содержаща механизм встр хи вани , включающий рабочий стол с хвостовиком, амортизатор и цилиндроснование , механизм прессовани , ра положенный над рабочим столомС2. Однако данна машина снабжена пневматическим встр хивающим.механизмом с полной амортизацией ударов при работе которого происход т крат ковременнь1е и сильные механические удары стола и амортизатора, лишь незначительна часть энергии которы преобразуетс в полезную работу на уплотнение формовочной смеси. Это вызывает необходимость совершени большого числа ударов, которые сопр вождаютс высоким уровнем шума. Качество уплотнени смеси улучшаетс за счет применени верхней динамичес1сой подпрессовки в режиме встр хивани с одновременным прессование 92 Целью изобретени вл етс повышение производительности и снижение энергозатрат. Поставленна цель достигаетс тем,. что н прессово-встр хивающей формовочной машине дл изготовлени литейных форм, содержащей механизм встр хивани , включающий рабочий стол с хвостовиком, амортизатор, цилиндроснование , механизм прессовани , расположенный над рабочим столом, в хвостовике стола выполнена замкнута полость , сообщенна с полостью цилиндра-основани , а амортизатор выполнен в виде подпружиненного поршн , имеющего в верхнем торце открытую полость и уплотнительноекольцо, расположенное по периметру открытой полости. На чертеже изображена формовочна машина, общий вид, разрез. Формовочна машина содержит станину 1 с поворотной траверсой 2. На станине 1 укреплен цилиндр-основание 3, в котором центрируютс хвостовик 4 рабочего стола 5 и амортизатор 6, внутри которого расположена опирающа с на дно цилиндра-основани 3 пружина 7. Рабоча полость 8, образованна полостью хвостовика 4 и полостью цилиндра-основани 3, соединенными между собой окнами 9, заполнена сжимаемой рабочей жидкостью и подключена к гидросистеме высокого давлени формовочной машины распределительным клапаном 10. В верхнем торце амортизатора 6 имеетс полость 11, изолированна от внутренней полости цилиндра-основани 3 кольцевым уплотнением 12, расположенным по периметру полости 1 1 . Полость 11 соедин етс через канал 13, регулируемый дрос-сель с обратным клапаном 14 и распределительньй клапан 10 - с гидросистемой высокого давлени . На рабочем столе 5 закреплена модельно-опочна оснастка I5, при этом опока крепитс к рабочему столу 5 специальными прижимами 16. Над рабочим столом 5 расположен механизм прессовани , закрепленный на поворотной траиерсе 2. Механизм прессовани снабжен прессовой плитой 17, жестко закрепленной на .прессовом цилиндре 18. Шток 19 поршн 20 прессового цилиндра 18 неподвижно закреплен на траверсе 2 и имеет внут реннюю полость 21, изолированную от внутренней полости 22 прессового цилиндра 18 плаваклцим (подвижным) поршнем 23, Полость 21 заполнена жид костью и воздухом, выполн ющим роль пневмогидравлической пружины. В стен ках штока 19 выполнены каналы 24 и 25 дл подачи рабочей жидкости соответственно в полости 21 к 22, Управление работой механизма прессовани осуществл етс с помощью распределител 26. Сверху к прессовой плите 17 укреп лены сменные грузы 27.. Формовочна машина может работать в двух режимах: встр хивани с одновременным прессованием, и импульсного разгона стола с модельно-опочной рснасткой и смесью с последующим динамическим прессованием смеси. В режиме встр хивани с одновременным прессованием машина работает следующим образом. Через распределитель 26 рабоча жидкость подаетс по каналу 25 в полость 22 прессового цилиндра 18, а штокова полость соедин етс со сливом . Прессовый цилиндр 18 опускает прессовую плиту 17 на уплотн емую формовочную смесь. Начальное уплотне ние производ т под относительно невысоким давлением (до I кгс/см (10 Н/м ). Одновременно через распре делительный клапан 10 рабоча жидкость более высокого давлени , чем подаваема в прессовьй цилиндр 18, подаетс в рабочую полость 8 Объем жидкости в полости 8 выполн ет роль гидропружины (гидроаккумул тора), котора накапливает потенциальную энергию при сжатии жидкости в полости 8 под действием жидкости высокого давлени , подаваемой от насоса через распределительный клапан 10. При достижении заданного давлени в полости 8 распределительный клапан 10 переключаетс и подает рабочую жидкость через дроссель с обратным клапаном 14 и канал 13 в полость 11. При некотором давлении в полости 11, которое определ етс давлением в полости 8 и усилием, которое передаетс прессовым механизмом чере формовочную смесь на стол 5, хвостовик 4 начинает перемещатьс вверх. Между ншсним торцом хвостовика 4 и кольцевым уплотнением 12 образуетс зазор, в который попадает жидкость из полости 8, наход ща с под высоким давлением, и резко ускор ет движение стола 5 вверх, причем максимальное ускорение стола 5 может достигать такого же высокого значени , как и во встр хивающих машина с механическим ударом стола об амортизатор. Формовочна смесь уплотн етс под действием инерционных сил, возникаю- щих при ускоренном движении вверх модельно-опочной оснастки 15 со смесью, а также под действием механизма прессовани , расположенного над рабочим столом 5 формовочной машины . При дальнейшем движении вверх стола 5 формовочной машины, которое происходит в св зи с превращением потенциальной энергии сжатой жидкости в кинетическую энергию движени модельно-опочной оснастки 15 с формовочной смесью, усилие со стороны прессовой плиты 17 возрастает по мере уплотнени формовочной смеси и по мере перемещени прессовой плиты 17 вверх. Давление в полости 22 также возрастает , и под его действием жидкость из полости 22 перетекает в подпоршневую часть полости 21, поднима плаваюищй поршень 23, который , в свою очередь, сжимает воздух и жвдкость в полости 21. При некотором давлении в полости 21 и давлении в полости 8 движение стола 5 .вверх прекращаетс , а амортизатор 6 под действием пружины 7 поднимаетс до соприкосновени кольцевого уплотнени 12 с нижним торцом хвостовика 4, распределительный клапан 10 вновь подключает полость 8 к гидросистеме высокого давлени , а полость 11 на слив. Под действием давлени в полост х 21 и 8 стол 5 возвращаетс в исходное положение. Прессова плита 17 тоже опускаетс и занимает новое положениеj отличающеес от исходного на величину деформации смеси . В режиме импульсного разгона стола с последующим динамическим прессованием смеси работа машины имеет следующие отличи . Перед включением встр хивающего механизма прессова плита 17 остаетс в верхнем положении или опускаетс на небольшую величину так, что между прессовой плитой 17 и верхне поверхностью уплотн емой смеси ос таетс зазор h. Аналогично изложенному производитс зар дка гидроаккумул тора (зат жка гидропружины) в прлости и включение механизма встр хивани при подаче рабочей жидкости по каналу 13 в полость 11. Происходит импульсный (толчковый) разгон рабочего стола 5 со значительными ускорени ми (до 800 м/с), при это уплотн ема смесь перераспредел етс по объему опоки и уплотн етс (преимущественно в нижних, прилегающих к модели, сло х) под действием возникающих инерционных сил. Рабочий стол 5 вместе с модельноопочной оснасткой 15 приобретает знaчиteльнyю скорость ( 5 м/с) и кинетическую.энергию. Далее эта энерги реализуетс на уплотнение смеси при ударе и торможении движу щейс системы через, уплотн емую смесь прессовой плитой 17 и пневмогидравлической пружиной. В предлагаемой конструкции прес сово-встр хивающей формовочной нашины импульсы динамического нагруж ни имеют значительно большую длительность , чем в существующих ПВФМ (0,01...0,06 с и более вместо тыс чных и дес титьгс чных долей секунд ). За счет этого, а также за счет замены пневмопривода гидрюпри водом, использование подводимой энергии и КПД машины значительно возрастают. Возможность накоплени гидроакк мул тором (гидропружиной) большой потенциальной энергии (1000 Дж и более), позвол ет значительно сокра тить число циклов динамического нагружени , достаточное уплотнение форм достигаетс за 1 - 10 циклов. В машине можно управл ть параме ми нагружени уплотн емой смеси. С пень предварительного уплотнени с си и зат жка пневмОгидравлической пружины механизма прессовани опре дел етс в режиме встр хивани с о новременным прессованием давлением 9 рабочей жидкости, подаваемой в полость 22 прессового цилиндра 18. Энерги и длительность динамического нагружени может измен тьс от импульса к импульсу за счет изменени максимального давлени рабочей жидкс сти, достигаемого в полости гидропружины . Жесткость торможени смеси прессовой плитой определ етс регулируемым соотношением объемов жидкости и газа в полости пневмогидравлической пружины механизма прессова.нш1 и иверционностно цилиндра прессова с прессовой плитой, масса которых может быть изменена при использовании дополнительных грузов, прикрепл емых сверху к прессовой плите. В режиме импульсного разгона стола с последующим динамическим согласованием смеси можно измен ть также величинузазора Н между прессовой плитой и свободной поверхностью . смеси. Регулирование параметров рабочего процесса машины позвол ет оптимизировать технологический процесс уплотнени смеси, повысить производительность и качество форм и снизить энергозатраты на уплотнение. Снижение шума дЬстигаетс за счет исключени жесткого механического удара, как определ ющего фактора процесса уплотнени , и аэродинамического шума отработанного сжатого воздуха при выхлопе. . , Предлагаема формовочна машина позвол ет уменьшить врем уплотнени полуформ с 5-8 до 1с. Использование обратного хода прессовой плиты дл однввременной выт жки модели и сн ти готовой полуформы способствует сокращению времени изготовлени полуформ, которое составл ет не более 18-20 с, что приводит к повьш1ению производительности формовочной машины до 180 пф/ч. Технико-экономический эффект создаетс при внедрении за счет повышени производительности, улучшени качества уплотнени форм и условий труда, снижени энергозатрат на уплотнение и уровн шума при работе и составл ет более 7,5 тыс.руб. в год на одну формовочную машину.