SU1662741A1

SU1662741A1 - Shaking and pressing mechanism of automatic old making machine

Info

Publication number: SU1662741A1
Application number: SU884482402A
Authority: SU
Inventors: Евсей Борисович Краковский; Евгений Михайлович Зеликсон; Исрул Наумович Тульчинский; Юрий Александрович Гришенков; Геннадий Федорович Баландин; Валерий Иванович Вербицкий
Original assignee: Мгту Им.Н.Э.Баумана
Priority date: 1988-09-15
Filing date: 1988-09-15
Publication date: 1991-07-15

Abstract

Изобретение относитс к литейному производству. Цель - упрощение конструкции, повышение надежности и снижение шума и вибрации. Механизм содержит пневматический механизм с цилиндром 1, поршнем 2, штоком 3 и рабочей камерой 4. Под прессовым цилиндром 1 установлен усилитель прессовани , рабоча камера 8 которого посто нно соединена с рабочей камерой 4. На прессовом механизме установлен виброударный механизм, включающий стол 11 и ударник 12, амортизаторы 24 и 25. 1 ил.The invention relates to foundry. The goal is to simplify the design, increase reliability and reduce noise and vibration. The mechanism contains a pneumatic mechanism with a cylinder 1, a piston 2, a rod 3 and a working chamber 4. Under the pressing cylinder 1 a pressing booster is installed, the working chamber 8 of which is permanently connected to the working chamber 4. A vibro-impact mechanism is installed on the press mechanism, including a table 11 and a drummer 12, shock absorbers 24 and 25. 1 sludge.

Description

Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к конструкциям встряхивающе-прессовых механизмов автоматических формовочных машин (формовочных автоматов) для изготовления разовых песчаных полуформ.The invention relates to foundry, mainly to the design of shaking-press mechanisms of automatic molding machines (molding machines) for the manufacture of single sand half-molds.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и снижение шума и вибрации.The aim of the invention is to simplify the design, increase reliability and reduce noise and vibration.

На чертеже изображен встряхивающепрессовый механизм, разрез.The drawing shows a shaking press mechanism, a cut.

Предлагаемый механизм состоит из пневматического механизма с цилиндром 1, поршнем 2 и штоком 3 и рабочей камерой 4. Под прессовым цилиндром 1 сорсно с ним установлен усилитель прессования, выполненный в виде пневматического цилиндра 5 с поршнем 6 со штоком 7. Рабочая камера 8 усилителя прессования постоянно соединена с рабочей камерой 4 посредством канала 9 в штоке 7 и пазов 10 на нижнем торце прессового поршня 2. 'The proposed mechanism consists of a pneumatic mechanism with a cylinder 1, a piston 2 and a rod 3 and a working chamber 4. Under the press cylinder 1, a pressing amplifier is installed with it, made in the form of a pneumatic cylinder 5 with a piston 6 with a rod 7. The working chamber 8 of the pressing amplifier is constantly connected to the working chamber 4 through the channel 9 in the rod 7 and the grooves 10 on the lower end of the press piston 2. '

На прессовом механизме установлен виброударный механизм, включающий рабочий стол 11 и ударник 12, расположенный в цилиндре 13, выполненном в штоке 3. Нижняя камера 14 привода ударника 12 образована нижним торцом ударника 12 и нижней частью цилиндра 13, верхняя камера 15 образована верхней частью цилиндра 13, нижним торцом хвостовика стола 11 и верхним торцом ударника 12. Нижняя камера 14 периодически соединяется при работе виброударного механизма с каналом 16 для подачи сжатого воздуха на магистрали и каналами 17 для удаления отработанного воздуха при выхлопе. Верхняя камера 15 постоянно соединена с атмосферой через канал 18 и зазор между защитным кожухом 19 и столом 11.A vibro-shock mechanism is installed on the press mechanism, including a working table 11 and a striker 12 located in a cylinder 13 made in the rod 3. The lower chamber 14 of the drive of the striker 12 is formed by the lower end of the striker 12 and the lower part of the cylinder 13, the upper chamber 15 is formed by the upper part of the cylinder 13 , the lower end of the shank of the table 11 and the upper end of the drummer 12. The lower chamber 14 is periodically connected during operation of the vibro-shock mechanism with a channel 16 for supplying compressed air to the mains and channels 17 for removing exhaust air when yhlope. The upper chamber 15 is constantly connected to the atmosphere through the channel 18 and the gap between the protective casing 19 and the table 11.

Угловая фиксация рабочего стола 11 осуществляется относительно прессового поршня 2, последний в свою очередь фиксируется посредством поворотных цилиндрических роликов 20, установленных на осях, закрепленных на цилиндре 1 с возможностью взаимодействия с плоскими лысками 21,“диаметрально расположенными на штоке 3 прессового поршня 2. Цилиндрические направляющие22, предотвращающие поворот стола 11 относительно поршня 2, неподвижно закреплены на штоке 3 и снабжены ограничителями хода 23. Имеются верхние 24 и нижние 25 амортизаторы, ограничивающие ход стола 11 относительно поршня 2 и штока 3, примем верхние амортизаторы 24 установлены относительно ограничителей хода 23 с зазором h₀.Angular fixation of the working table 11 is carried out relative to the press piston 2, the latter, in turn, is fixed by means of rotary cylindrical rollers 20 mounted on axes mounted on the cylinder 1 with the possibility of interaction with flat flats 21, “diametrically located on the rod 3 of the press piston 2. Cylindrical guides 22 preventing the rotation of the table 11 relative to the piston 2, are fixedly mounted on the rod 3 and are equipped with stroke limiters 23. There are upper 24 and lower 25 shock absorbers limiting the stroke of the table 11 relative to the piston 2 and the rod 3, we take the upper shock absorbers 24 are installed relative to the stroke limiters 23 with a clearance h ₀ .

Для подачи сжатого воздуха на магистрали в рабочие камеры 4 и 8 удаления отра ботанного воздуха из этих камер предусмотрен канал А. Камера 26 над поршнем 6 пневматического усилителя постоянно соединена с атмосферой каналом 27. Для 5 предотвращения попадания пыли на детали ? виброударного и прессового механизмов через зазоры между кожухом 18 и столом 11 или цилиндром 1 небольшое количество сжатого воздуха можно подавать из магист10 рали через дроссель 28 по каналу 29.To supply compressed air to the mains to the working chambers 4 and 8 to remove exhaust air from these chambers, channel A is provided. Is chamber 26 above the piston 6 of the pneumatic amplifier permanently connected to the atmosphere by channel 27. To prevent dust from entering parts? vibration-shock and press mechanisms through the gaps between the casing 18 and the table 11 or cylinder 1, a small amount of compressed air can be supplied from the main 10 through the throttle 28 through channel 29.

Встряхивающе-прессовый механизм работает следующим образом.Shaking-press mechanism operates as follows.

После подачи на позицию окончательного уплотнения формовочной смеси мо15 дельной плиты с опокой и предварительно уплотненной смесью включается подача сжатого воздуха из магистрали по каналу А в камеру 4 прессового цилиндра 1 и камеру 8 цилиндра 5 усилителя прессования. Поршни 20 2 и 6 идут вверх. При ходе вверх рабочий стол 11 снимает с транспортного устройства модельную плиту с опокой и смесью (не показаны). При дальнейшем ходе поршней 2 и 6 вверх производится прессование формо25 вочной смеси прессовой головкой. Усилитель прессования повышает усилие прессования, создаваемое прессовым цилиндром.1, в 1,8...1,85 раза. Синхронная работа поршней 2 и 6 уменьшает их перекосы 30 в цилиндрах 1 и 5 соответственно и повышает долговечность прессового механизма.After applying to the final seal position of the molding mixture of the model plate 15 with the flask and the pre-compacted mixture, the compressed air supply from the line through channel A to the chamber 4 of the press cylinder 1 and the chamber 8 of the cylinder 5 of the pressing amplifier is turned on. Pistons 20 2 and 6 go up. When moving up, the working table 11 removes from the transport device a model plate with a flask and a mixture (not shown). With the further course of pistons 2 and 6 upward, the molding mixture is pressed with a press head. The pressing amplifier increases the pressing force created by the press cylinder 1 by 1.8 ... 1.85 times. The synchronous operation of the pistons 2 and 6 reduces their distortions 30 in the cylinders 1 and 5, respectively, and increases the durability of the press mechanism.

При прессовании для импульсного повышения давления прессования и повышения текучести формовочной смеси включается 35 виброударный механизм. Для этого сжатый воздух подается по каналу 16 в нижнюю камеру 14 привода ударника 12. Ударник 12 разгоняется вверх и по ходу вверх перекрывает впускные каналы 16 и открывает вы40 хлопные каналы 17. Далее ударник 12 идет вверх по инерции и наносит удар по торцу хвостовика стола 11, импульсно повышая сжимающее усилие, действущее на уплотняемую смесь, и создавая вибрации оснастки 45 и смеси, способствующие перетеканию и уплотнению последней. За счет того, что верхняя камера 15 привода ударника 12 постоянно соединена с атмосферой каналом 18, исключается тормозящее действие 50 на ударник 12 воздуха, сжимаемого в камере 15, и повышается энергия ударов ударника 12 по хвостовику стола 11.During pressing, for the pulsed increase in the pressure of pressing and to increase the fluidity of the molding mixture, a 35 vibration-shock mechanism is activated. To do this, compressed air is supplied through channel 16 to the lower chamber 14 of the drive of the striker 12. The striker 12 accelerates upward and closes the inlet channels 16 upward and opens the exhaust channels 17. Further, the striker 12 moves upward by inertia and strikes the end of the shank of the table 11 , pulsatingly increasing the compressive force acting on the mixture being compacted, and creating vibrations of the tooling 45 and the mixture, facilitating the flow and compaction of the latter. Due to the fact that the upper chamber 15 of the drive of the striker 12 is constantly connected to the atmosphere by the channel 18, the inhibitory effect 50 on the striker 12 of the air compressed in the chamber 15 is eliminated, and the energy of the strikes of the striker 12 against the shank of the table 11 is increased.

При ударе ударника 12 по хвостовику стола 11 происходит передача энергии, стол 55 11 приобретает скорость и совершает ход вверх, дополнительно сжимая и уплотняя формовочную смесь. Зазор ho между ограничителем 23 и верхними амортизаторами 24 должен быть не меньше величины перемещения стола 11 вверх за один удар при включении виброударного механизма (в начале процесса уплотнения смеси прессованием с одновременным виброударным нагружением). В противном случае энергия ударника 12 при ударе расходуется не только на приведение в движение стола 11, но и на разгон вверх массивных штока 3 с поршнем 2, а самому столу 11 передается меньшая энергия, что приводит к уменьшению деформации формовочной смеси за один удар и снижению эффективности виброударного механизма. С другой стороны, увеличение зазора h₀ сверх необходимой из технологических соображений величины может привести к заклиниванию хвостовика стола 11 во встряхивающем цилиндре 13 при включении виброударного механизма на холостом ходу. Допустимую максимальную величину зазора ho можно определить следующим образом: движущая сила при падении стола 11 равна его силе тяжести Р= mg, тормозящая сила - сила трения Ρτρ⁼ίπρ ’ Р. где fnp - приведенный коэффициент трения; f_np= f · 2a/l, где f- коэффициент трения; а - смещение силы Р от оси; I длина сопряжения хвостовика стола 11 и цилиндра 13. При подстановке получим Р_Тр= f · mg ’ 2a/l. Условие движения стола вниз Р>Р_тр можно выразить в виде mg>f *mg ’ 2a/l, l>2fa.When the striker 12 hits the shank of the table 11, energy is transferred, the table 55 11 acquires speed and moves upward, additionally compressing and compacting the molding mixture. The gap ho between the limiter 23 and the upper shock absorbers 24 should be not less than the amount of movement of the table 11 upwards in one stroke when the vibro-shock mechanism is turned on (at the beginning of the compaction of the mixture by pressing with simultaneous vibro-shock loading). Otherwise, the energy of the striker 12 during impact is spent not only on driving the table 11, but also on accelerating up the massive rod 3 with the piston 2, and lower energy is transferred to the table 11 itself, which leads to a decrease in the deformation of the molding mixture in one stroke and a decrease efficiency of the vibro-shock mechanism. On the other hand, an increase in the gap h _{0 in} excess of the value necessary for technological reasons can lead to jamming of the shank of the table 11 in the shaking cylinder 13 when the vibro-shock mechanism is switched on at idle. The permissible maximum clearance ho can be determined as follows: the driving force when the table 11 falls is equal to its gravity P = mg, the braking force is the friction force Ρτρ ⁼ ίπρ 'P. where fnp is the reduced coefficient of friction; f _n p = f · 2a / l, where f is the coefficient of friction; a is the displacement of the force P from the axis; I the mating length of the shank of the table 11 and the cylinder 13. When substituting, we obtain P _T p = f · mg '2a / l. The condition that the table moves down P> P _tr can be expressed as mg> f * mg '2a / l, l> 2fa.

Ход стола вверх составляет h=l₀-l, где 1₀ исходная длина сопряжения хвостовика стола 11 и цилиндра 13, тогда (l₀-h)2f -а, а максимальная величина зазораФ_0макс ^l₀ ^—2f-а. Была проведена проверка на'карусельном формовочном автомате, которая показала, что зазор h₀= 4,0 мм обеспечивает заданное условие для широкой номенклатуры форм, и амортизаторы, ограничивающие ход стола вверх, не включаются в работу при прессовании формовочной смеси с одновременным виброударным нагружением. В то же время эти амортизаторы предотвращают выброс стола вверх и недопустимые перекосы при включении виброударного механизма на холостом ходу.The upward travel of the table is h = l ₀ -l, where 1 _{0 is the} initial mating length of the shank of the table 11 and cylinder 13, then (l ₀ -h) 2f-a, and the maximum clearance value is F _0max ^ l ₀ ^- 2f-a. A check was carried out on a rotary molding machine, which showed that the gap h ₀ = 4.0 mm provides a given condition for a wide range of forms, and the shock absorbers that limit the table travel upwards are not included in the operation when pressing the molding mixture with simultaneous vibration shock loading. At the same time, these shock absorbers prevent the table from being thrown up and impermissible distortions when the vibro-shock mechanism is switched on at idle.

После удара происходит отскок ударника 12 вниз со скоростью отражения, которая увеличивается ускоряющим действием силы тяжести, и ударник 12 падает. По ходу вниз ударник 12 перекрывает выхлопные каналы 17 и открывает впускной канал 16. Поступающий в камеру 14 сжатый воздух тормозит движение вниз ударника 12 и останавливает его, а затем разгоняет вверх, повторяя цикл. При ходе вниз ударник 12 не контактирует с дном цилиндра 13 и амортизирующими прокладками, установленными на нем, а изменяет направления движения, не доходя до этих прокладок. Ударные нагрузки передаются на шток 3 и поршень 2 при возврате стола 11 вниз после хода вверх и сжатия уплотняемой смеси. Эти нагрузки 5 смягчаются нижними амортизаторами 25, установленными на верхнем фланце штока 3. Передача этих нагрузок на цилиндры 1 и 5 значительно снижается амортизирущим действием сжатого воздуха в камерах 4 и 10 8. В результате значительно по сравнению с прототипом снижаются вибрации поверхностей цилиндров 1 и 5, передача этих вибраций на фундамент и вызываемый ими шум.After the impact, the striker 12 bounces down with a reflection speed, which increases by the accelerating effect of gravity, and the striker 12 falls. In the downward direction, the striker 12 closes the exhaust channels 17 and opens the inlet channel 16. The compressed air entering the chamber 14 inhibits the downward movement of the striker 12 and stops it, and then accelerates it upwards, repeating the cycle. During the downward stroke, the firing pin 12 does not come into contact with the bottom of the cylinder 13 and the shock absorbing gaskets mounted on it, but changes the direction of travel without reaching these gaskets. Shock loads are transferred to the rod 3 and piston 2 when the table 11 is returned down after an up stroke and compression of the mixture being compacted. These loads 5 are mitigated by the lower shock absorbers 25 mounted on the upper flange of the rod 3. The transfer of these loads to the cylinders 1 and 5 is significantly reduced by the cushioning effect of compressed air in the chambers 4 and 10 8. As a result, the vibration of the surfaces of the cylinders 1 and 5 is significantly reduced compared to the prototype , the transmission of these vibrations to the foundation and the noise they cause.

После завершения уплотнения смеси виброударный механизм отключается, а затем отключается прессовый механизм путем соединения камер 4 и 8 посредством канала 25 с атмосферой. При опускании поршней 2 20 и 6 опускается стол 11, и модельная плита с уплотненной полуформой устанавливается на транспортные устройства формовочного автомата. Модельная плита с опокой и уплотненной полуформой передаются на сле25 дующую позицию формовочного автомата, где производится отделение полуформ от модельной плиты, а на позицию окончательного уплотнения смеси подается следующая модельная плита с опокой и предваритель30 но уплотненной смесью. Цикл работы встряхивающе-прессового механизма повторяется.After the compaction of the mixture is completed, the vibro-shock mechanism is turned off, and then the press mechanism is turned off by connecting the chambers 4 and 8 through the channel 25 to the atmosphere. When lowering the pistons 2 20 and 6, the table 11 lowers, and a model plate with a sealed half-mold is installed on the transport devices of the molding machine. The model plate with the flask and the compacted half-mold is transferred to the next position of the molding machine, where the half-molds are separated from the model plate, and the next model plate with the flask and the pre-compacted mixture is fed to the position of the final compaction of the mixture. The cycle of the shaking-press mechanism is repeated.

Использование данного устройства позволяет упростить конструкцию, в результа35 те чего повышается его надежность, снижаются вибрация и шум.Using this device allows you to simplify the design, as a result of which 35 its reliability is increased, vibration and noise are reduced.

Claims

Claim

40 The shaking-press mechanism of the molding machine, comprising a pneumatic press mechanism with a cylinder, in which a working chamber, a piston with a rod and a shock-absorbing mechanism 45 lower, located on the press mechanism and comprising a working table, a hammer, upper and lower chambers of the hammer drive, an angular fixation device the desktop and its travel restrictions with cylindrical

50 guides and upper and lower .. shock absorbers-limiters of the table stroke, characterized in that, in order to simplify the design, increase reliability and reduce vibration and noise, the mechanism is equipped with a pressing amplifier mounted under the press cylinder coaxially with it and made in the form of a pneumatic cylinder with a piston and a working chamber, constantly in communication with the working chamber of the press cylinder, angular guiding devices. the table fixations are fixedly mounted on the rod of the press piston and have stroke limiters, and the upper chamber of the hammer drive is constantly in communication with the atmosphere.