» » Машины с холодными камерами прессования различных конструкций
23.04.2015

Машины с горизонтальными камерами прессования

Типовой машиной с горизонтальной камерой прессования является машина «Рид-Прентис» модели 1,5 G (фиг. 21).
Машина состоит:
1. Из левого горизонтального блока, представляющего собой механизм. закрывающий и открывающий форму, удерживающий ее в замкнутом состоянии во время запрессовки металла, а также производящий выталкивание.
2. Из правого горизонтального блока — механизма, запрессовывающего металл в форму и удаляющего литниковые остатки из наполнительного стакана.
Машины с холодными камерами прессования различных конструкций

Левый блок. На фундаментной плите 30 расположена станина 27, к которой прикреплена вертикальная стойка (плита) 4, несущая гидравлический цилиндр 35, соединенный тягой 2 с рычажношарнирным механизмом 7. Этот механизм, скрепленный с плитой 9 для установки подвижной части формы, приводится в движение цилиндром 35 и производит закрытие и открытие форм.
При установке шарниров в конечное (мертвое) положение достигается большая мощность на замыкание (у машин модели 1,5 G до 130 т), что обеспечивает прочное закрытие форм.
Чтобы рычажный механизм 7 мог быть установлен в «мертвом» положении при замыкании форм различной высоты, механизм можно переставлять в горизонтальном направлении и прикреплять к станине гайками 3 горизонтальных тяг, идущих к средней вертикальной плите 9, предназначенной для установки подвижной части форм. Для устранения перекоса механизма под гайками горизонтальных тяг на плите нанесены шкалы в градусах, а на гайках — нониусные шкалы.
Правый блок. На фундаментной плите 30 установлены две вертикальные стойки, к которым прикреплены плита 12, служащая для крепления неподвижной части формы, и соединенная с тягами плита 17, служащая для крепления гидравлического цилиндра 18, производящего запрессовку металла. Между плитами 12 и 17 расположена камера прессования 15, в которую входит наконечник плунжера 16, действующий непосредственно на залитый металл для подачи его в форму.
Машина представляет собой самостоятельный агрегат, в который встроено энергетическое оборудование. Для этого машина снабжена двумя спаренными центробежными насосами 31, валы которых непосредственно связаны с валом электродвигателя. Насосы работают последовательно: малый насос, создающий давление до 70 кг/см2, подает жидкость в аккумулятор 14; когда давление в баллонах аккумулятора достигнет 70 кг/см2, малый насос автоматически выключается и включается большой насос, производительность которого в 3,5 раза больше, а вырабатываемое давление составляет около 18 кг/см2.
Большой насос служит для движения рычажно-шарнирного механизма, замыкающего и размыкающего форму, и для движения прессующего плунжера в начале прессования металла. Как только сила сопротивления при прессовании возрастает, автоматически начинает работать малый насос, который увеличивает давление и производит окончательную запрессовку металла. Он же служит и для установки рычажно-шарнирного механизма в мертвое положение.
В промежутках между литейными операциями большой насос, вырабатывая рабочую жидкость малого давления, подает ее обратно в бак.
Два баллонных беспоршневых аккумулятора 14 наполнены маслом, до поступления которого они предварительно наполняются азотом для образования газовой подушки.
В последний момент замыкания, когда сопротивление движению шарнирного механизма при переходе его в «мертвое» положение увеличивается, цилиндр замыкания автоматически переключается на высокое давление. Рабочий ход прессующего поршня, а также движение стержней происходят при высоком гидравлическом давлении от аккумулятора.
Давление на поршень не снимается до момента открытия формы и удерживается и после открытия формы для того, чтобы поршень следовал за формой и способствовал удалению литникового остатка и оставлению отливки на подвижной части формы.
Движение прессующего поршня вначале происходит при малой скорости (при наполнении по каналу малого сечения). Перед поступлением металла из камеры в полость формы открывается автоматически отверстие большого канала, и скорость значительно увеличивается.
Кроме рычагов ручного управления, включающих последовательно замыкание форм, прессование металла и раскрытие форм, машина имеет также панель автоматического управления всеми операциями 25. При помощи электрорегулятора 8 может быть установлена выдержка в форме в пределах от 1 до 30 сек.
Прессующий цилиндр 18 вместе с камерой прессования 15 можно смещать вниз на 100 мм путем замены колонок 19. Это дает возможность подавать металл в нижнюю часть формы.
Техническая характеристика машины приведена в табл. 7.
Зависимость между диаметром камеры прессования и удельным давлением в ней от веса отливок и их площади приведена в табл. 8.
Для уменьшения износа внутренней части цилиндра камеры в нем установлена втулка из нитрированной стали (нитралоя). Нитралой, содержащий до 1 % Cr, 1 % Al и 0,25% Mo, при обработке аммиаком приобретает особо высокую поверхностную твердость, доходящую до НВ=1000. Из этого же материала изготовлены сменные наконечники поршня. Для предохранения наконечников от перегрева их подвергают непрерывному охлаждению водой, поступающей через ниппель.
Машины с холодными камерами прессования различных конструкций
Машины с холодными камерами прессования различных конструкций

Машины с холодной камерой прессования, расположенной в форме (фиг. 22)

Камера прессования — вертикальная, расположенная в самой форме, в ее верхней части, непосредственно над рабочей полостью. Для того чтобы во время заливки металл под действием силы тяжести не попадал самотеком в полость формы, устроена специальная литниковая система в виде конуса с щелевым пережимом (толщина около 1 мм).
Металл, заливаемый в полужидком состоянии, не может пройти под собственным весом через пережим и только под действием давления устремляется в полость формы.
При работе с жидким металлом в машине применяется золотниковое устройство, перекрывающее литники до момента опускания прессующего пуансона. Вместе с опусканием пуансона открывается литниковый канал и металл поступает в форму под давлением (фиг. 23). Для этого педальное устройство включает клапан, передающий одновременно давление на прессующий пуансон и гидравлический привод (аналогичный приводу для стержней), приводящий в движение золотниковое устройство.
Машины с холодными камерами прессования различных конструкций

Камера имеет разъем, совпадающий с плоскостью разъема формы. Это дает возможность удалять одновременно литниковый остаток вместе с отливкой и литником, что значительно сокращает цикл удаления отливки из формы.
Камерами подобного типа снабжены машины Полак модели 408 и 1220, а также машина отечественной конструкции ОВП.
Техническая характеристика машин с камерой прессования, расположенной в верхней части формы, приводится в табл. 9.
Машины с холодными камерами прессования различных конструкций

Машины этого типа имеют ряд преимуществ перед машинами с вертикальной камерой прессования:
1. Конструкция машин значительно упрощается вследствие отсутствия отдельной камеры прессования, так как отпадает необходимость в большом количестве запасных частей (стаканов, пяток, литниковых втулок).
2. Камерой прессования служит. цилиндр, находящийся в верхней части формы, в плоскости ее разъема. Таким образом, объем камеры прессования можно подбирать для каждой детали соответственно ее весу и объему.
3. Отсутствует пятка, служащая для удаления литникового остатка. Нет также механизма, приводящего ее в движение.
4. Затрата металла на литниковую систему примерно в 2 раза меньше, чем на других машинах с холодными камерами.
5. Расположение камеры прессования непосредственно над рабочей полостью, наличие весьма малого литникового канала и прямое прессование металла в форму дают возможность заливать металл при наиболее низкой температуре и меньших скоростях. Это повышает долговечность формы и улучшает условия вентиляции форм.
6. Машины можно применять не только для литья под давлением, но и для штамповки жидкого металла.
7. Форма может быть раскрыта непосредственно после прессования, независимо от поднятия поршня, между тем в машинах с заливкой металла в стакан, расположенный под углом 90° к оси литника (машины Полак № 600, 900 и др.), форма может быть открыта только после поднятия поршня и среза литникового остатка. Это понижает производительность машины и затрудняет быстрое снятие отливки с выступающих частей формы.
Недостатком машин этого типа является то, что можно применять только боковые питатели. Этот недостаток, свойственный также машинам типа III и типа IV, не дает возможности применить центральные литники-питатели, оптимальные для высоких деталей коробчатого и цилиндрического типа.
Машина ОВП рассчитана на гидравлическое давление 120 ат. При указанном давлении мощность вертикального цилиндра 1 (см. фиг. 22) —около 5,5 г; мощность горизонтального цилиндра 5 около 12 т, что необходимо для обеспечения прочного замыкания форм и предупреждения их открытия (отдачи) при динамическом воздействии прессующего пуансона в конечный момент прессования.
Прямолинейное возвратно-поступательное движение горизонтального и вертикального плунжеров достигается нажатием педалей 2 и 3 двух рычагов, поднимающих соответствующие клапаны распределительной коробки 4.
Распределительная коробка имеет четыре рабочих клапана и один предохранительный. При нажатии педали правого рычага включается горизонтальный плунжер и происходит сжатие половинок формы. В нижнем положении рычаг застопоривается собачкой и остается в этом положении до окончания цикла.
После закрытия формы нажимают левую педаль, причем включается плунжер вертикального цилиндра, прессующий металл. При освобождении левой педали вертикальный плунжер идет вверх, затем освобождается от удерживающей собачки правая педаль и включается клапан, открывающий доступ жидкости для обратного хода горизонтального плунжера (открытие формы).
Скорость прессования регулируется диафрагмированием сечения впуска рабочей жидкости (поднятием клапанов), что достигается поджатием болтов.
Машина работает при небольшом расходе гидравлической жидкости (примерно около 4 л на одну операцию).
Камеры прессования, расположенные в самой форме, дают возможность использовать для литья под давлением стандартные гидравлические прессы.
Сравнительные характеристики, необходимые для выбора машин с холодными камерами в зависимости от условий производства, приводятся в табл. 10.
Из таблицы видно, что машины с горизонтальной камерой прессования имеют ряд технологических преимуществ, однако они мало приспособлены для деталей с большими центральными полостями (типа коробок, цилиндров, корпусов), где целесообразно применение центральных литников питателей и где необходимо большое усилие для снятия отливки с глубоких центральных стержней.
Машины с холодными камерами прессования различных конструкций

Машины с холодными камерами прессования различных конструкций