ЛИНИЯ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЕЙНЫХ ПОЛУФОРМ

Предлагаемая полезная модель относится к литейному производству, в частности, к устройствам для изготовления литейных форм на основе холодно-твердеющих смесей (ХТС) из жидких и твердых компонентов, например, песка, полимерной смолы для формовочных смесей (например, по ТУ №2221-002-58948815-2003), отвердителя (например, по ТУ 2332-005-58948815-2004) и может быть использована в единичном, серийном и массовом производстве отливок различного назначения в машиностроительных отраслях промышленности, в частности в тяжелом машиностроении и станкостроении.
В настоящее время в литейном производстве для изготовления форм и стержней широко применяются жидкие самотвердеющие смеси (ЖСС) на основе жидкого стекла, получаемого из силиката натрия по ГОСТ 13079-81, особенностью которых является способность к быстрому химическому твердению на воздухе, что достигается введением в жидкостекольные смеси добавки - отвердителя, например, шлаков феррохромового производства и выбора соответствующего силикатного модуля (для крупных форм и стержней с многосуточным циклом производства М=2-2,3, для отливок с циклом производства 1-2 суток М=2,31-2,6 и М=2,61-3 для небольших форм и стержней [1]. Применение этих смесей позволяет, наряду с улучшением качества, точности отливок и получения низкой шероховатости поверхности, повышать производительность труда за счет сокращения в несколько раз цикла изготовления крупных отливок. Точность отливок при использовании ЖСС возрастает потому, что затвердевание формы или стержня происходит непосредственно на моделях или в стержневых ящиках, что исключает деформацию форм и стержней. Процесс протекает очень быстро и смесь упрочняется в течение нескольких секунд [2]. Область применения ЖСС практически не ограничивает вес и сложность отливок и, кроме того, они позволяют осуществить комплексную механизацию процесса получения отливки.
Однако процесс получения форм и стержней из ЖСС имеет существенные недостатки, заключающиеся в том, что ухудшаются условия выбиваемое™ стержней, резко ограничивается срок хранения стержней и форм, отсутствуют надежные способы регенерации отработанных смесей. Из-за очень короткого времени твердения предъявляются повышенные требования к технологической дисциплине операторов формовки и к формовочному оборудованию.
В настоящее время в мировой и отечественной практике литейного производства наметился переход на формовочные и стержневые смеси на основе холодно-твердеющих смесей (ХТС), изготавливаемых с использованием полимерных смол (связующего и катализатора) и соответствующим образом подготовленного песчаного наполнителя (прокаленного, просушенного и освобожденного от пыли). В состав смеси могут вводиться модификаторы для стабилизации свойств смеси во времени (например, силан). В технологической линии при подготовке исходных материалов должна быть обеспечена максимальная стабильность свойств - для связующих основным является сохранение низкой вязкости при длительном хранении, а для приготовления смеси необходимо применять эффективные смесители непрерывного действия [3].
В технике изготовления форм и стержней известны механизированные линии [4], содержащие секционированный в соответствии с технологическими операциями конвейер, накопитель песка с дозирующим устройством, смеситель компонентов, баки для жидких составляющих с насосами для их подачи, встряхиватель комплекта «подмодельная плита-модель-опока». В качестве смесителей используются одношнековые смесители производства завода «Литмаш» г.Павлоград. Однако использование указанных смесителей в большинстве случаев малоэффективно ввиду недостаточного перемешивания из-за короткого пути, проходимого смесью во время ее транспортировки от загрузки компонентов до подачи в опоку (песок, связующее и катализатор загружаются в смеситель последовательно, сначала катализатор, затем связующее), в результате чего смесь начинает твердеть уже на выходе из
смесителя, что приводит к ее комковатости и снижения качества формы (снижение прочности и др.). По этой причине производительность механизированной линии значительно снижается.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение эффективности работы механизированной линии.
Поставленная цель достигается тем, что в известной линии для изготовления литейных форм, содержащей секционированный в соответствии с технологическими операциями кольцевой конвейер, накопитель песка с циклоном - пылеотделителем и дозатором, смеситель компонентов, баки для жидких составляющих формовочной смеси с насосами для подачи жидкостей в смеситель, встряхиватель формы, устройство для переворачивания опоки с подмодельной плитой и вытяжки модели смеситель компонентов выполнен в виде двух, снабженных индивидуальными приводами шнековых питателей с возможностью параллельной подачи в них песчаной составляющей формовочной смеси и раздельной подачей связующего и катализатора и дополнительно снабжен вихревым смесителем, установленным непосредственно на выходе шнековых питателей, дополнительный вихревой смеситель снабжен индивидуальным приводом, а секции конвейера линии снабжены тележками с приводами, обеспечивающими перемещение тележек в плоскости конвейера и перемещение форм относительно тележки.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, где:
- на Фиг.1 показан общий вид линии для изготовления литейных форм в плане;
- на Фиг.2 показан общий вид узла смесителя.
Линия для изготовления литейных форм содержит (см. Фиг.1) участок сборки комплекта «Опока-подмодельная плита с моделью» 1, передаточный конвейер 2, вибростол 3, одноплечный двухшнековый смеситель-питатель 4 с вихревым смесителем 5, накопитель песка 6 с циклоном 7, первую передаточную ветвь конвейера 8, конвейер 9 перемещения заполненной формовочной смесью опоки, на кантователь 10, отводящий конвейер 11 и вторая передаточная ветвь 12.
Узел смесителя показан на Фиг.2. Узел содержит накопитель песка 6 с трубопроводом подачи 13, дозатор песка 14, приемник песка 15, трубопроводы 16 подачи связующего и 17 катализатора. Двухшнековый смеситель-питатель 4 имеет приводы на каждый шнек, что позволяет более эффективно управлять смесеобразованием. На выходе смесителя 4 размещен вихревой смеситель 18 с приводом 19, позволяющий получить однородную пластичную формовочную массу, легко заполняющую опоку при работе вибростола 3 в течение 2-5 сек. Циклон, накопитель песка, узел смесителя смонтированы на эстакаде 20. Там же установлены бак 21 со связующим и насосом 22 и бак 23 с катализатором и насосом 24. На Фиг.1 показаны самоходные тележки 25 (для упрощения чертежа тележки вынесены на передаточные ветви 8 и 12), перемещающиеся как с помощью приводных цепей транспортеров, так и по рельсам 26,27 двигателем 28. Перемещение опоки по тележке осуществляется двигателем 29. Управление линией осуществляется при помощи пультов 30 (смесителя), 31 - конвейеров и 32 кантователем 10.
Предлагаемая линия работает следующим образом. На участок 1 сборки комплекта при помощи грузоподъемного механизма (цехового крана) подается подмодельная плита с закрепленной на ней моделью, снабженная фиксирующими штифтами, на которые также краном устанавливается опока. Комплект собирается на тележке 25, которая затем по команде оператора перемещается конвейером 2 на вибростол 3 с пульта 30 подается команда на смесители 4, 18 и опока заполняется формовочной смесью, после чего подается команда на вибростол и производится уплотнение смеси в течение 2-5 секунд. Заполненная форма с уплотненной смесью через передаточную ветвь 8 самоходной тележкой 25 перемещается на конвейер 9 и вводится в кантователь 10, в котором опока с подмодельной плитой фиксируется гидроприжимом, а тележка переводится на отводящий конвейер 11. По команде с пульта 32 кантователь 10 поворачивается на 180° угловых по часовой стрелке (Вид «А»), при этом происходит вытяжка модельного комплекта и освобождение опоки, опока опускается на цепной конвейер и перемещается на транспортер 11, затем
кантователь поворачивается в исходное положение и подмодельная плита так же перемещается на конвейер 11, затем на передаточную ветвь 12, откуда опока крано передается на дальнейшую операцию по заливке, а подмодельная плита помещается на участок сборки. В дальнейшем процесс повторяется аналогично описанному с учетом изменения номенклатуры модельной оснастки.
Предлагаемая механизированная линия по изготовлению литейных форм отличается от известных наличием более эффективного узла приготовления формовочной смеси, наличием оперативных транспортных тележек, расширяющих возможности по транспортировке комплектов, в результате чего повышается качество отливок и стойкость форм во время длительного хранения без потери ими качества.
Библиографические ссылки:
1. Б.Б.Гуляев и др. «Формовочные процессы», изд-во «Машиностроение», 1984 г., стр.131-133.
2. B.C.Карталов «Экономическая эффективность прогрессивных способов литья», изд-во «Техника», Киев, 1972 г., стр.50-52.
3. С.С.Жуковский, А.М.Лясс «Формы и стержни из холоднотвердеющих смесей», М., «Машиностроение», 1978 г., стр.179-193.
4. Ю.Е.Фишкин и др. «Наладка и эксплуатация формовочного и стержневого оборудования», М., «Высшая школа», 1986 г., стр.145-162.