Лекция Современные автоматические процессы и оборудование для получения отливок в "сырых" песчаных формах




НазваниеЛекция Современные автоматические процессы и оборудование для получения отливок в "сырых" песчаных формах
страница1/6
Дата публикации29.01.2014
Размер0.65 Mb.
ТипЛекция
zadocs.ru > Спорт > Лекция
  1   2   3   4   5   6
Лекция 2. Современные автоматические процессы и оборудование для

получения отливок в "сырых" песчаных формах
Способ уплотнения встряхиванием с полной амортизацией удара и одновременным прессованием из-за высокого уровня шума (> 95 дБ) и значительной вибрации был распространен лишь в России, странах СНГ и в незначительных объемах в других странах. Недостатки способа привели к интенсивному развитию других технологий, в частности уплотнения газовым, а потом и воздушным импульсом. Так фирмы G.Fischer и BMD поставили в литейные цеха многие десятки АФЛ с использованием импульсного способа уплотнения. Параллельно с этим фирма «Кюнкель Вагнер» применила способ уплотнения с использованием вакуума при заполнении опоки смесью и прессовании, фирма HWS широко применяет способ уплотнения потоком воздуха, проходящим через смесь в опоке, и далее через венты в трудно уплотняемых местах на подмодельной плите и модели с последующей подпрессовкой.

Применение энергии сжатого воздуха в описанных способах для предварительного уплотнения смеси позволило получать качественные формы, существенно снизить уровень шума и сократить операцию уплотнения до 4...6 секунд.

Сокращение длительности уплотнения и совмещение в одном агрегате механизмов, осуществляющих предварительное и окончательное уплотнение прессованием, привело к сокращению длительности цикла работы формовочного автомата и позволило закрепить применение в АФЛ одного формовочного агрегата, последовательно изготовляющего верхнюю и нижнюю полуформы.

Перемещение форм на прямолинейных параллельных участках заливки и охлаждения по конвейерам на подопочных плитах и без них или на плитах-тележках по рельсовым путям с применением гидропривода обеспечивает плавность хода форм на конвейере. Кроме того, такой транспорт делает линии более компактными и позволяет на параллельных участках охлаждения организовать охлаждение форм с различной заданной длительностью.

Возникли предпосылки к созданию линий, которые должны эффективно работать в условиях непрерывного расширения номенклатуры отливок, уменьшения размеров их партий и сокращения сроков поставки.

Получают развитие направления по расширению технологических возможностей АФЛ и приближению их к созданию гибких автоматизированных производств отливок.

Совершенствуются способы уплотнения смеси с использованием в качестве предварительного уплотнения энергии сжатого воздуха. Практически все основные производители АФЛ, несмотря на значительный расход воздуха (до 13 объемов опоки), используют в формовочных автоматах для предварительного уплотнения различные варианты продувки сжатым воздухом смеси в опоке через венты в подмодельной плите (HWS -Seiatsu, G.Fischer, Disa -Impact Multi Sistem, KW- Airopress plus) с последующим прессованием многоплунжерной или эластичной плитой.

^ Этот способ уплотнения наиболее полно удовлетворяет требованиям по точности отливок и экологическим нормам.

Фирма HWS стала выпускать формовочные автоматы и успешно заменять формовочные агрегаты на действующих линиях вместо применявшихся формовочных автоматов с уплотнением встряхиванием с прессованием, пескострельно-прессовых, вакуумно-прессовых и импульсных без подпрессовки. Такой подход позволяет производителям отливок с малыми затратами решить проблемы расширения технологических возможностей линий и их экологичности.

В последнее время решена проблема автоматической (в цикле работы формовочного автомата) замены модельных комплектов, что обеспечило возможность изготовления на автомате двух, трех и более различных форм с повторением такого цикла до тех пор, пока не отпадет необходимость в производстве одной или всех форм.

В европейских странах отказались от горизонтально замкнутых литейных конвейеров, резко уменьшилось число линий с двухстадийным охлаждением (охлаждение в форме, а затем в коме). Увеличилось количество линий с компактными многоэтажными системами охлаждения форм и линий с регулируемым охлаждением.

Фирмы-производители АФЛ стали более внимательны к требованиям и возможностям заказчиков. Линии поставляются любой компоновки, комплектации и уровня автоматизации, с перспективой наращивания до полной АФЛ.

Расширяется производство на АФЛ отливок из А1-сплавов. Этому способствуют успехи в получении на АФЛ более точных форм и, особенно, более высокая производительность линий (в 10 и более раз), по сравнению с производством отливок в металлических формах. Для более плавного заполнения формы А1-сплавом фирма HWS предлагает новые способы заполнения форм снизу или сбоку. Проблема отсечки залитого металла в форме от металла в напорной заливочной установке решается путем передавливания питателя смесью с помощью специального плунжера. Эта операция необходима для отхода залитой формы с позиции заливки в цикле работы линии и поступления на эту позицию очередной не залитой формы. Новый в практике создания АФЛ способ заливки требует только дополнительного устройства (для поворота формы на 90 град, вдоль ее оси на участке заливки) и новой заливочной установки. Подобными разработками занимаются такие фирмы G.Fischer Disa и Loramendi. Одно из ведущих направлений в литейном производстве занимает процесс и оборудование формообразования ДИСАМАТИК

Многие литейные предприятия не могут приобрести сегодня дорогостоящие современные АФЛ. Но они могут приобрести формовочные автоматы разного уровня комплектации и автоматизации и, максимально сохраняя имеющееся оборудование, по мере накопления средств, расширить состав линии и повысить уровень ее автоматизации. Хороших результатов в применении АФЛ можно достичь, если вся инфрастуктура цеха соответствует высокому уровню АФЛ.
^ Требования к качеству форм изготовляемых на АФЛ с

использованием единых смесей
В настоящее время основную долю отливок (по массе) производят литьем в разовые формы из сырых песчано-глинистых смесей. При выборе способа уплотнения необходимо иметь в виду выполнение основной задачи — изготовить форму требуемого качества с минимальными затратами энергии и времени.

Под качеством формы понимается комплекс ее свойств, обеспечивающий заданную массовую и размерную точность и шероховатость поверхности отливки.

Качество формы связано с плотностью смеси. Изготовленная форма будет качественной, если достигнуто технологически необходимое распределение плотности смеси по ее объему. Технологически необходимое распределение плотности смеси по объему формы можно получить, обеспечив равномерную плотность смеси в горизонтальных сечениях формы (в узких и широких зазорах между стенками отливок и опоки). По высоте формы плотность смеси должна уменьшаться к контрладу.

Исследования особенностей поведения смеси при уплотнении позволяют сформулировать общие требования к способам изготовления форм, выполнение которых обеспечит получение форм хорошего качества.

^ Первое требование — это независимость действия внешних нагрузок, приложенных к различным областям формы, друг от друга. При прессовании плоской плитой основная часть внешней нагрузки воспринимается смесью в надмодельной области формы. При этом смесь в околомодельной области формы оказывается недоуплотненной. Применение профильной плиты, эластичной диафрагмы и профильной засыпки смеси позволяют распространить действие полной внешней нагрузки на все области формы.

Основной недостаток уплотнения смеси прессованием — низкая плотность смеси в узких зазорах (карманах) между стенками опоки и моделей, а также избыточная плотность смеси на контрладе формы. Отметим, что рассмотренные способы прессования относятся к статическим способам, т.е. скорость приложения внешней нагрузки очень мала и на процесс уплотнения смеси влияния не оказывает.

^ Второе требование — динамическое приложение внешней нагрузки. При скоростном нагружении в смеси резко снижается коэффициент бокового давления и, как следствие, уменьшаются силы внешнего трения смеси о стенки опоки и моделей, появляется возможность получать высокую плотность смеси в узких зазорах между стенками опоки и моделей.

Один из способов, удовлетворяющий этим двум требованиям — уплотнение смеси встряхиванием. При встряхивании смесь уплотняется как в узких, так и в широких карманах формы, наибольшая ее плотность достигается на ладе формы и уменьшается к контрладу

Недостатки: местная рыхлота смеси около верхних углов моделей, десятки ударов встряхивающего стола на одну форму, превышение санитарных норм по шуму.

^ Третье требование — простота и надежность оборудования, соблюдение санитарных норм.

В 70-е гг. за рубежом возникла и сразу заняла лидирующее положение воздушно-импульсная формовка. Благодаря специальной конструкции клапана импульсной головки, однократному его действию в процессе изготовления формы и низкому шуму этот способ вытеснил (за рубежом) применявшееся встряхивание. В последнее время однократный воздушный импульс используется меньше из-за главного недостатка — местной рыхлоты над верхними углами моделей. Дальнейшие исследования процесса показали, что качество форм можно обеспечить, управляя как величиной, так и очередностью приложения внешней нагрузки на разные области формы.

^ Четвертое требование — Управление действием внешней нагрузки на различные области формы. Впервые это требование было реализовано при изготовлении форм прессованием многоплупжерной головкой. При одновременном воздействии плунжеров на смесь увеличение давления прессования над плунжерами, прессующими смесь в около модельных областях формы, обеспечивает практически равномерное распределение плотности смеси в форме. Давление прессования должно быть ~ 2...2,5 МПа. Эти рекомендации получены для статического прессования и, хотя качество форм по сравнению с другими способами прессования получается выше, разнородность плотности смеси в узких и широких карманах все же сохраняется.

Выполнить первое, второе и четвертое требования удалось при способе изготовления форм ''воздушным импульсом — плюс" (фирма Г.Фишер), вариоимпульс (фирма ВМД). Особенность уплотнения смеси этими способами заключается в том, что сначала воздушный поток направляется в узкие карманы, что позволяет получать высокую плотность смеси в этих местах формы, а затем уже внешняя нагрузка прилагается ко всем областям формы.

Всем этим требованиям отвечал и предложенный фирмой ВМД способ DINAPLUSE — смесь динамически уплотняется многоплунжерной головкой, причем под каждый плунжер подводится свое давление сжатого воздуха и обеспечивается последовательность прессования плунжерами, обусловленная конфигурацией моделей.

Однако, современные клапаны импульсных головок довольно сложны, не говоря уже о способе DINAPLUSE. Дальнейшее развитие этого способа уплотнения сдерживается из-за усложнения конструкции формовочных машин.

В исследованиях процесса уплотнения форм сжатым воздухом (ф. "Г. Фишер") установлено, что основным технологическим параметром, который обеспечивает различные механизмы уплотнения смеси при уплотнении продувкой и импульсном уплотнении, является скорость подъема давления над смесью. Максимальная скорость подъема давления для продувки составляет 1,5 - 4,0 МПа/с.

Двухступенчатое уплотнение смеси (предварительное воздушным потоком и последующее прессованием) было успешно применено более чем на 350 формовочных машинах и линиях в Европе и сейчас уже является стандартом при изготовлении форм.

В последних конструкциях формовочных машин ф. "Г.Фишер Диса" в дополнение к импульсному клапану применяет специальный клапан для медленного подъема давления над формой. Одновременно фирма стала выпускать модели машин, не имеющих традиционного импульсного клапана, уплотнение на которых производится продувкой с последующим прессованием.

Многие другие разработанные за последние годы методы уплотнения утратили свое значение или же во многом были приближены к уплотнению воздушным потоком с последующим прессованием (методу Seiatsu - СЕЙАТСУ), авторство на который принадлежит фирме HWS. Фирма HWS продолжает работу над дальнейшим совершенствованием метода уплотнения СЕЙАТСУ.
^ Лекция 3. ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ УПЛОТНЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ ПОТОКОМ С ПРЕССОВАНИЕМ, СПОСОБ СЕЙАТСУ
Уплотнение формовочной смеси по способу СЕЙАТСУ (уплотнение воздушным потоком с прессованием) происходит следующим образом:

Пространство модельной оснастки, определяемое подмодельной плитой с моделью, опокой и наполнительной рамой, заполняется формовочной смесью при помощи жалюзийного затвора бункера-дозатора (рис.1).

Затем бункер-дозатор передвигается под ленточный питатель запасного бункера смеси и одновременно прессовая головка занимает положение над наполнительной рамой формы. Стол машины поднимается и прижимает держатель подмодельной плиты с опокой и наполнительной рамой к прессовой головке таким образом, чтобы пространство формы было герметично. Затем кратковременно открывается клапан воздушного потока. Воздушный поток проходит формовочную смесь от контрлада в сторону модели и уходит через венты в подмодельной плите (рис. 2).

Дополнительное прессование сверху плоской прессовой плитой, мембраной или многоплунжерной головкой окончательно уплотняет форму (рис. 3).

Во время процесса уплотнения снова заполняется бункер-дозатор смесью. Вытяжка модели из формы происходит путем опускания стола машины. Одновременно передвигаются бункер-дозатор смеси и прессовая головка в исходное положение (рис. 4).

^ Воздушный поток.

При прохождении формовочной смеси в сторону модели воздушный поток оказывает на каждую частицу смеси усилие, направленное вниз. Частицы песка протекают вместе с потоком воздуха в нижние части формы и болваны. В направлении потока (вниз) с каждым слоем смеси возрастает плотность смеси. Поэтому вблизи подмодельной плиты достигается наибольшее уплотнение.

^ Преимущества способа СЕЙАТСУ.

1) Равномерно высокая твердость формы является предпосылкой для изготовления отливок высокой размерной точности. На диаграмме сравнения показателей твердости формы при уплотнении встряхиванием с подпрессовкой и способом СЕЙАТСУ наглядно видна более равномерная твердость формы после уплотнения по способу СЕЙАТСУ.

2) Уменьшение формовочного уклона до 0,5 , что позволяет снизить затраты на механическую обработку отливок.

3)Уменьшается количество применяемых стержней, т.к. возможна формовка сложных контуров моделей и болванов вследствие равномерной твердости формы.

4) Лучше используется плоскость разъема для размещения большего количества отливок, т.к. допускаются меньшие расстояния между моделями и до стенок опок.

  1. Уменьшаются затраты на очистку и окончательную обработку отливок, т.к. отливки практически не имеют пригара и литейных дефектов на поверхности.

  2. Снижается уровень шума на рабочем месте. Отсутствует динамическое воздействие на фундамент.

Способ уплотнения формовочной смеси "Сейатсу" разработан в Японии на фирме "Sinto" в 60-х годах. К настоящему времени доработан и успешно используется ф. HWS, Германия. Обеспечивает высокое качество формы. Песок не прилипает к модели при ее удалении. Поэтому даже при выемке очень сложных моделей из формы проблем не возникает. Накопление микрочастичек песка на поверхности модели обеспечивает получение гладкой поверхности отливки. Газопроницаемость формы выше, чем при других способах уплотнения. Как при низких, так и при высоких степенях сложности форм обеспечивает равномерное уплотнение формы и высокую прочность формы, что особенно важно при изготовлении отливок из высокопрочного чугуна (ЧШГ).

Компания HWS представляет на рынке литейного оборудования технологию «Сейатсу» широкой гаммой машин и автоматов, что позволяет применять их практически для любой номенклатуры мелких и средних отливок. При этом параметры производительности оборудования, различная степень автоматизации и приспособленность формовочных машин к различному опочному парку делает это оборудование удобным для модернизации и реконструкции практически любых формовочных линий и систем.

Типовой ряд формовочных машин HWS и их характеристики.


^ Тип машины

Схема конструкции

Размеры опок и производит, форм/час

Особенности

HSP




500x400 40 1000x800 15

ФМ со съемом на штифтах(или рольгангом), с 2-х позиционным поворотным столом для верхних и нижних полуформ, плоской прессовой плитой или мембраной.

HSP-D




500x400 70 1250x1000 20

ФМ проходного типа с 2-х позиционным поворотным столом для п/форм верха и низа с плоской прессовой плитой или мембраной.

DAFM-S




1000x800 50 2500x2000 10

ФМ с рольгангом для замены оснастки, для поочередного изготовления п/форм верха и низа с плоской прессовой плитой или мембраной.

DAFM-SD




500x400 100 1250x1000 50

ФМ с 2-х поз. поворотным столом, с прессовой плитой или мембраной, или дифференциальной многоплунжерной головкой.

EFA-S




1000x800 60 2500x2000 20

ФА с рольгангом и челночным механизмом для замены моделей, для поочередного изготовления п/форм и с многоплунжерной прессовой головкой.

EFA-SD




500x400 140 1600x1250 80


ФА с поворотным столом для изготовления верхних и нижних п/форм и с многоплунжерной головкой.


ZFA-S




500x400 250 1250x1000 160

Сдвоенный ФА для изготовления одновременно верхней и нижней п/форм с рольгангом и челночным механизмом для замены модельной оснастки.

ZFA-SD




500x400 250 1250x1000 160

Сдвоенный ФА с поворотным столом для одновременного изготовления двух п/форм верха и 2-х низа с плоской плитой или мембраной, или многоплунжерной головкой.
  1   2   3   4   5   6

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Лекция Современные автоматические процессы и оборудование для получения отливок в \"сырых\" песчаных формах iconМетодические указания по выполнению лабораторно-практических занятий...
«Машины и оборудование по переработке сельскохозяйственной продукции» для студентов 3 курса специальности: «Процессы, машины и оборудование...

Лекция Современные автоматические процессы и оборудование для получения отливок в \"сырых\" песчаных формах iconКавказский этнографический сборник IX век
В частности, современные общест­венно-политические процессы на Кавказе невозможно предста­вить без активного этнокультурного взаимодействия...

Лекция Современные автоматические процессы и оборудование для получения отливок в \"сырых\" песчаных формах iconЛекция №1 Валеология – наука о здоровом образе жизни Современные...
Психология (греч psuche -душа + logos наука) наука о закономерностях, развитии и формах психической деятельности

Лекция Современные автоматические процессы и оборудование для получения отливок в \"сырых\" песчаных формах iconСовременная жизнь постоянно сопряжена с процессами измерения и получения...
...

Лекция Современные автоматические процессы и оборудование для получения отливок в \"сырых\" песчаных формах iconТермодинамические политропные процессы с идеальными газами
Политропные процессы – это равновесные, обратимые процессы, которые протекают при постоянной теплоемкости c=const. Многие реальные...

Лекция Современные автоматические процессы и оборудование для получения отливок в \"сырых\" песчаных формах iconПостановление Правительства Москвы "Об организации деятельности государственных...
«Об организации деятельности государственных образовательных учреждений города Москвы, реализующих общеобразовательные программы,...

Лекция Современные автоматические процессы и оборудование для получения отливок в \"сырых\" песчаных формах iconНастройки мобильного интернета на мультимедийных устройствах для...
Ы можете заказать автоматические настройки интернета, для этого просто перейдите на сайт мтс, введите свой номер и получите автоматические...

Лекция Современные автоматические процессы и оборудование для получения отливок в \"сырых\" песчаных формах icon3 Системы автоматического регулирования
Есть еще автоматизированные системы, в которых рутинные процессы (сбор и анализ информации) вы­полняет компьютер, но управляет всей...

Лекция Современные автоматические процессы и оборудование для получения отливок в \"сырых\" песчаных формах iconПлан выставочных мероприятий на 2014 год
Электростанции. Энергосберегающие технологии. Системы и приборы учета. Продукция химических производств, рти. Промышленное и лабораторное...

Лекция Современные автоматические процессы и оборудование для получения отливок в \"сырых\" песчаных формах iconЛекция №17 14. Автоматические регулировки в радиоприемных устройствах
Более позднее появились система автоматической подстройки частоты (апч), фазовой автоподстройка частоты (фап), автоматического сопровождения...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов