ПОЛУАВТОМАТ ДЛЯ ПАЙКИ МОДЕЛЬНЫХ БЛОКОВ ДЛЯ ЛИТЬЯ С НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ

Полезная модель относится к литейному производству, в частности к литью по выплавляемым моделям.
Известен способ, согласно которому, припаивание моделей деталей к литниковой системе в условиях мелкосерийного производства обычно производится вручную при помощи подогретого ножа или паяльника. [1]
Существующий метод пайки является трудоемким ручным трудом, который во многом зависит от человеческого фактора. Несовершенство этого метода приводит к погрешностям в припаивании моделей деталей к литниковой системе, что влечет за собой брак на дальнейших этапах.
Данный способ не обеспечивает одинаковые зазоры между моделями деталей, нижние поверхности моделей деталей не параллельны поверхности модели прибыли и не лежат в одной плоскости. Такие виды погрешностей получаются из-за невозможности надежного фиксирования модели во время пайки.
Известны устройства и методы фиксирования моделей к стояку, где модельный блок имеет древовидную форму. [2, 3]
Наиболее близкой к полезной модели является установка для сборки модельных блоков, содержащая основание, на котором размещены устройство электронагрева, механизм крепления моделей, пневмоприводы и узел управления. [4]
Однако в литье по выплавляемым моделям, например постоянных магнитов, для получения отливок используется метод направленной кристаллизации. Для лучшего роста кристаллов целесообразно использование прибыли, которая выполнена в виде призмы, с припаянными к ней моделями деталей.
Задача полезной модели - увеличение производительности и повышение качества пайки модельных блоков.
Поставленная задача решается за счет того, что полуавтомат для пайки модельных блоков для литья с направленной кристаллизацией содержит основание, на котором размещены гнездо для установки модели прибыли трапециевидной формы с впаянным фильтром, прижимная планка для фиксирования модели прибыли в гнезде, вакуумный узел, содержащий корпус, на котором закреплена плита со сменным шаблоном с окнами, соответствующими контуру моделей деталей, и эжектор для создания разрежения в полости корпуса и крепления моделей деталей в шаблоне, устройство электронагрева, содержащее две плиты с нагревателем и установленное с возможностью поворота на 90° в горизонтальной плоскости для одновременного оплавления поверхностей моделей деталей и модели прибыли, пневмоприводы и узел управления пневмоприводами.
На фиг. 1 изображен полуавтомат (вакуумный узел в положении загрузки), общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А; фиг. 3 - модельный блок, общий вид; фиг. 4 - вид В; фиг. 5 - вакуумный узел; фиг. 6 - шаблон, общий вид; фиг. 7 - полуавтомат (вакуумный узел в рабочем положении), общий вид; фиг. 8 - вид Б.
Полуавтомат для пайки модельных блоков для литья с направленной кристаллизацией включает гнездо для установки модели прибыли трапециевидной формы с впаянным фильтром, вакуумный узел, устройство электронагрева.
Гнездо расположено на основании 1 и выполнено в виде четырех опор 2 (фиг. 1), на которых жестко закреплено основание 3 (фиг. 2) с прямоугольным пазом под фильтр 4, впаянный в модель прибыли 5 (фиг. 3). На основании 3 жестко закреплена рама 6 со съемной г-образной прижимной планкой 7, контуры, которых повторяют трапециевидную форму модели прибыли. При этом высота рамы и съемной прижимной планки меньше высоты модели
прибыли на 0,5÷1,5 мм, то есть толщина оплавления модели прибыли равна 0,5÷1,5 мм, что обеспечивает достаточный прогрев поверхности прибыли и надежную пайку. Прижимная планка снабжена фиксаторами 8, которые обеспечивают неподвижное положение модели прибыли в раме на основании 3.
Вакуумный узел закреплен на направляющих 9, 10 пневмопривода 11 с помощью кронштейна 12. Вакуумный узел состоит из корпуса 13 (фиг. 5) с возможностью поворота на 180° вокруг оси 14, на котором закреплена установочная плита 15 с отверстиями 16, параллельная плоскости модели прибыли 5 с впаянным в фильтром 4. На установочной плите 15 установлен сменный шаблон 17 (фиг. 6), который выполнен в виде металлической пластины толщиной 2,5÷3,0 мм. Данная толщина обеспечивает жесткость шаблона. В шаблоне вырезаны окна 18, соответствующие контуру моделей деталей 19 в сборе, обеспечивающий необходимый зазор между моделями деталей и фиксированное положение моделей деталей перед пайкой, и перекрывающий целиком или частично отверстия, выполненные на установочной плите, не участвующие в удержании моделей деталей разрежением, создающимся эжектором 20, размещенным в кожухе 21, закрепленным на корпусе 13. Эжектируемая труба 22 закреплена в кожухе 21 с возможностью вращения вокруг своей оси. Выхлоп воздуха может направляться в глушитель или через шланг в вытяжную вентиляцию. На корпусе установлены упоры 23 в количестве четырех штук, настроенные таким образом, что выступ упора расположен ниже поверхности моделей деталей, предназначенной для оплавления, на 0,5÷1,5 мм, и передающие усилие с вакуумного узла на устройство электронагрева. Толщина оплавления 0,5÷1,5 мм моделей деталей обеспечивает достаточный прогрев поверхности моделей деталей, предназначенной для оплавления, и надежную пайку.
Устройство электронагрева снабжено пневмоприводом 24 и закреплено на направляющей 9 пневматического привода 11 при помощи кронштейна 25 с возможностью поворота на 90° в горизонтальной плоскости. На кронштейне 25 закреплены две металлические плиты 26, 27, параллельные плоскости моделей деталей и прибыли, между которыми расположен нагреватель (не показан), осуществляющий нагрев плит 26, 27 до температуры на 20÷30°C больше температуры плавления модельного состава, из которого сделаны модели. Эта температура позволяет расплавить и прогреть поверхности моделей. Нагрев нагревателя и контроль температуры осуществляет терморегулирующий узел 28. Под кронштейном 25 на направляющей 9 размещена пружина 29, отводящая в вертикальном направлении электронагреватель от модели прибыли.
Взаимодействие между вакуумным узлом и устройством электронагрева обеспечивает узел управления 30 пневмоприводами 11, 24.
Полуавтомат работает следующим образом.
Модель прибыли устанавливается в гнездо и крепится прижимной планкой 7.
Модели деталей помещаются в шаблон на установочную плиту 15 вакуумного узла, который находится в положении загрузки (фиг. 1), то есть установочной плитой вверх.
Затем подают сжатый воздух в эжектор и после создания разрежения в полости корпуса 13, модели деталей закрепляются в шаблоне на установочной плите 15 и вакуумный узел поворачивается на 180°, то есть установочной плитой вниз (фиг. 7).
Затем подается сжатый воздух в привод 24, и электронагреватель вводится в рабочую зону, устанавливаясь между моделями деталей и прибыли, параллельно плоскости моделей деталей и прибыли.
После установки электронагревателя в рабочей зоне, подается сжатый воздух в привод 11 и вакуумный узел с моделями деталей перемещается вниз до смыкания с плитой электронагревателя 26. При этом модели деталей коснутся плиты электронагревателя первыми, а оплавившись на 0,5÷1,5 мм, усилие от вакуумного узла на плиту электронагревателя уже передается упорами 23, которые своими выступами воздействуют на плиту 26 устройства электронагрева. Далее вакуумный узел с моделями деталей и устройство электронагрева, сжимая пружину 29 под кронштейном 25, перемещаются в рабочую зону к модели прибыли, закрепленной в гнезде, прижимая ее. Электронагревателем производится одновременное оплавление поверхности моделей деталей и прибыли. После оплавления, приводом 11 сначала производится отход вакуумного узла с моделями деталей на незначительное расстояние в вертикальном направлении, тем самым, освобождая пружину 29 от напряжения, вследствие чего, электронагреватель отходит от модели прибыли. Затем вакуумный узел, продолжая движение вверх, производит отвод модели деталей от устройства электронагрева, которое с помощью пневмопривода 24 отводится в исходное положение. После этого вакуумный узел с моделями деталей приводом возвращается в рабочую зону до полного смыкания оплавленных поверхностей моделей деталей и прибыли, и происходит пайка.
После некоторой выдержки, достаточной для застывания спаянных поверхностей, отключается разрежение и модели деталей освобождаются от крепления в шаблоне, а вакуумный узел приводом 11 отводится в положение загрузки.
Затем модельный блок извлекается из гнезда и полуавтомат готов к новому рабочему циклу.
Полуавтомат для пайки модельных блоков для литья с направленной кристаллизацией выполняет пайку моделей деталей различной формы, требуя лишь смену шаблонов и регулировку упоров.
В условиях мелкосерийного производства полуавтомат для пайки модельных блоков для литья с направленной кристаллизацией позволяет механизировать и частично автоматизировать процесс пайки, улучшить качество пайки модельных блоков для литья с направленной кристаллизацией.
(56) Источники информации
1. Литье по выплавляемым моделям / В.Н. Иванов, С.А. Казеннов, Б.С. Курчман и др.; под общей редакцией Я.И. Шкленника, В.А. Озерова; 3-тье издание перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1984. - с. 170;
2. Авторское свидетельство 984632, В22С 7/02, 1981;
3. Авторское свидетельство 1205984, В22С 7/02, 1984;
4. Авторское свидетельство 1144757, В22С 7/02, 1985.