Механизация и автоматизация удаления
отливок и последующих операций
Выем отливки из подвижной половины пресс-формы осуществляется
автоматическим механизмом выталкивания. При вертикальном разъеме
пресс-формы отливка падает вниз. Обычно литейщик подхватывает
отливку клещами и укладывает ее в сборник отливок. Задача
механизации сводится к тому, чтобы падающая отливка попадала на
приспособление и поступала в сборник. Для этого используют обычные
ленточные транспортеры или вибрирующие склизы (рис. 85).
Рис. 85. Механизация удаления отливок из
машины: а - ленточным транспортером, б - вибрирующим наклонным
столом; 1 - машина, 2 - пресс-форма, 3-механизм удаления, 4 - тара
для сбора отливок, 5 - вибратор
Крупные массивные отливки снимать вручную тяжело. Для их удаления
из машины и транспортирования применяют специальный съемник,
смонтированный на машине и работающий с ней в одном цикле.
Рис. 86. Выем отливок автоматическим
съемником: а - общий вид, б - фазы движения съемника
Механизировать и автоматизировать операции съема и удаления
отливок из пресс-формы на машинах литья под давлением целесообразно
не только при работе на автоматическом режиме машин, но и в ряде
случаев при полуавтоматической работе. За последние годы в СССР и за
рубежом разработано значительное количество различных конструкций
съемников, которые большей частью работают синхронно с машиной литья
под давлением и предназначены для выема определенных отливок. Для
включения в действие съемников применяются гидравлические,
пневматические, механические, комбинированные и ручные приводы.
Фирма <Вотан> (ФРГ) разработала универсальный съемник для машин
литья под давлением, отличающийся наибольшей простотой (рис. 86, а).
Принцип действия этого устройства в четырех различных фазах движения
показан на рис. 86, б. Съемное устройство крепится на неподвижной
части пресс-формы. Оно состоит из трех подвижных шарниров.
Прямолинейных направляющих движений избегают, так как они не надежны
в тяжелых условиях работы литейного цеха. Первая фаза движения на
верхнем левом рис. 86,6 называется <разгрузка>. Захватная лапа
(грейфер) с клещами вошла в пространство между половинами формы. Ее
клещи захватили деталь за литник. Деталь отделена от выталкивателей
пресс-формы. Шарнирная цепь приводится в движение электромотором
через кривошип, с поворотом которого захватная лапа с клещами
описывает кривую, обозначенную на рисунке штрихами. Вторая фаза,
называемая <изворот>, поясняет конфигурацию кривой движения. В
третьей фазе захватная лапа, с зажатой клещами деталью, достигает
конечной точки. Чтобы освободить деталь, клещи следует повернуть на
90°. Поэтому между захватной лапой и клещами устанавливается
шарнирное соединение. Поворот осуществляется пневматическим поршнем.
Совершив поворот, клещи разжимаются и, как видно в четвертой фазе
движения, деталь откладывается. Цикл движения совершается очень
быстро, время поворота для разгрузки детали составляет 5 с. Вместо
захватной лапы с клещами можно установить плиту для съема различных
по форме отливок.
Снятие литников и облоя с отливок отличается большой трудоемкостью.
В большинстве случаев эти операции выполняются вручную в обрубных
отделениях.
Снижение трудоемкости по отделочным операциям может быть обеспечено
за счет создания более совершенных конструкций пресс-форм с обрезкой
литника и облоя, правильной эксплуатации форм и своевременного их
ремонта.
Наиболее значительное снижение трудоемкости отделочных операций
достигается за счет их механизации. Механизация отделочных операций
производится в следующих направлениях:
применение прессов усилием 50-60 тс для обрезки литников и заусенцов
в обрезных штампах, пневматических легких прессов для мелких
деталей, двусторонних шлифовальных станков типа СПС-20, легких
сверлильных станков;
применение высокопроизводительного оборудования:
опиловоч-но-заточных машин с гибким валом, пневматических
шлифовальных машин типа МР-06, электро- и пневмодрелей,
изготовляемых нашей промышленностью специально для зачистки и
отделки литья;
проектирование одновременно с пресс-формами обрезных штампов,
собираемых из нормализованных элементов, универсально-сборных
приспособлений для зачистки заусенцев на специальных станках и
отрезки литников на пилах, ручных зажимных приспособлений для мелких
деталей со сложной конфигурацией.
Перечисленное оборудование, приспособления и инструменты
экономически выгодны только в том случае, если они будут
универсальными и их можно легко переналаживать для любых деталей.
Специальная оснастка оправдывается только при массовом производстве
отливок.
Рис. 87. Пресс-форма с обрезкой литника при
выталкивании отливки: а -до выталкивания, б - после выталкивания
Применяют различные сочетания приспособлений. Существует
конструкция пресс-формы, в которой одновременно с выталкиванием
отливки производится обломка литника (рис. 87). В прижимной плите 1
под головки выталкивателей сделаны углубления Я. В плиту основания 2
вставлены заподлицо с плитой 5 глухие штифты 3, упирающиеся в
головки выталкивателей 4 так, что выталкиватели находятся в
положении, готовом к заливке пресс-формы.
При снятии отливки выталкиватели входят в углубления на величину Н.
В это время отливка 6 отламывается от литников и падает.
Выталкиватели, дойдя до дна углубления, выталкивают литниковую
систему.
Обрезку литника можно производить при раскрытии пресс-формы (рис.
88) с помощью ножа. Нож 1 скользит по клину-пальцу 2 вверх и
отрезает литник 3. Это облегчает дальнейшее освобождение отливки 4.
Рис. 88. Пресс-форма с предварительной
обрезкой литника: а - закрытая пресс-форма, 6 - обрезка литника, в -
выталкивание отливки
Обрезку литников и облоя осуществляют также в обрезных штампах.
Конструкция обрезных штампов может быть самой разнообразной.
Наиболее распространены обрезные штампы (рис. 89), в которых отливка
2 под действием пуансона 3 проваливается через матрицу 1 на склиз и
далее в тару.
Рис. 89. Обрезной штамп в сборе (а) и в
раскрытом виде (б) для обрезки облоя с провалом отливки
В обрезных штампах (рис. 90) после обрезки отливка возвращается в
исходное положение выталкивателем, который приводится в действие
специальным устройством, расположенным в ползуне пресса. Отливка 5
по контуру обрезается матрицей 3, закрепленной в верхней плите 2.
Отверстия просекаются пуансонами 4. Затем деталь выталкивается
толкателем 1. Штамп применяется для одновременной обрубки заусенцев
по наружному контуру и просечки отверстий. Все детали этих штампов
нормализованы, кроме матрицы 3 и пуансонов 4 и 6, которые являются
сменными.
Для обрезки сложных отливок применяют комбинированные штампы, в
которых облой обрезается по нескольким плоскостям.
Рис. 90. Обрезной штамп в сборе (а) и в раскрытом виде (б) для
одновременной обрубки заусенцев и пробивки отверстий
Производительность таких штампов зависит от квалификации рабочих
и составляет 5-7 тыс. отливок за смену.
Полуавтоматический обрезной штамп для обрезки облоя у всех
разновидностей тройников и угольников (рис. 91) представляет собой
диск 1, на котором укреплены 12 матриц 2 и один пуансон 3.
Прессовщик только закладывает отливки в матрицы и нажимает на
педаль, освобождая конечный выключатель. При освобождении педали
пресс останавливается.
Производительность этого штампа 25 200 отливок за смену (7 ч), т. е.
одна отливка в секунду. Темп работы штампа 60 ударов в минуту.
Рис. 91. Полуавтоматический обрезной штамп
Заливы внутри отливок на стыках стержней высверливают или удаляют
пробойниками.
Автоматизация и механизация очистки плоскости разъема и полости
пресс-формы, а также ее смазка имеют важное значение для повышения
производительности труда и улучшения качества отливок.
В плоскости разъема и в рабочей полости пресс-формы часто остается
грат, представляющий собой тонкие лепестки сплава. Грат на плоскости
разъема препятствует полному смыканию
пресс-формы. При последующей
заливке он может увеличиваться и вызывать разбрызгивание расплава из
пресс-формы. Наличие грата в полости пресс-формы приводит к браку.
Наиболее простым способом удаления грата является обдувка
пресс-формы сильной струей воздуха (рис. 92, а). Однако более
надежно очищают пресс-форму щеточные устройства (рис. 92, б).
Механизация и автоматизация операций смазывания пресс-форм повышает
производительность машин для литья под давлением, уменьшает
трудоемкость изготовления детали, стабилизирует основные параметры
процесса и в значительной мере обеспечивает получение качественных
отливок. Повышение качества при автоматизации смазки объясняется
получением более равномерного и, как правило, более тонкого слоя
смазки. Например, при ручной смазке ее слой может колебаться от 1-2
до 25-30 мкм, а при автоматической от 0,5 до 10-14 мкм. При
автоматической смазке легче достигается стабилизация температуры
пресс-формы.
Рис. 92. Устройство для автоматической
смазки (а) и очистки (б) пресс-формы: 1 - подвижная половина машины,
2- подвижная половина формы, 3 - смазывающее устройство, 4 -
неподвижная половина формы, 5 неподвижная половина машины, 6 -
очистное устройство
Смазывание пресс-форм при литье под давлением в настоящее время
на отечественных и зарубежных предприятиях осуществляется вручную,
механизированным и автоматизированным способом.
Способов и устройств нанесения смазки пресс-форм и камеры
прессования машины разработано очень много. На рис. 93 показано
устройство автоматической смазки с подвижным блоком 1 форсунок 2,
которые устанавливаются в необходимом положении и через них подается
смазка на оформляющие поверхности пресс-формы 3. Показанное
устройство предназначено не только для смазки, но и для обдувки
поверхностей пресс-формы сжатым воздухом.
Рис. 93. Автоматическая смазка пресс-формы
Рис. 94. Автоматическая работа двух литейных
машин
На рис. 94 показан полностью автоматизированный цикл работы двух
литейных машин для литья под давлением 1 во взаимодействии с
обрубным прессом 2. Выем отливок из пресс-форм и подачу их для
обрубки на пресс осуществляет автоматический робот 3 конструкции
фирмы "Юнимейт" (США). В данном случае все операции производятся без
участия человека. Однако трудность наладки этой автоматической линии
состоит в том, что необходимо полностью синхронизировать по времени
рабочий цикл различных машин. При этом в случае поломки на одной из
машин вся линия выходит из строя.
