Полуавтоматическая машина для изготовления моделей
Полуавтоматическая машина для изготовления моделей до 300 мм спроектирована в виде гидрофицированной силовой головки с плоскопараллельным движением подкокильных плит и автоматическим поворотом пресс-формы (для слива незатвердевшей сердцевины модели). Подогрев пресс-формы осуществляется первой пробной заливкой расплава и поддерживается далее в заданных пределах регулировкой водяного охлаждения и изменением темпа выдачи моделей. В связи с небольшой массой модели оказалось возможным выталкивание ее из пресс-формы на мягкую подстилку или ручной съем, обеспечение безопасности которого осуществляется соответствующей перестройкой схемы управления.
Как видно из описания, на малом полуавтомате задача ламинарной заливки пресс-формы возложена на обслуживающий персонал. Схема полуавтомата приведена на рис. 1.
Полуавтоматические машины для литья моделей лопаток длиной 300...700 и 700... 1200 мм выполнены на единой конструктивной основе, являющейся, по существу, дальнейшим развитием польского кокильного полуавтомата СКН2-65 завода «РАМО» (ПНР).
Устройство среднего полуавтомата представлено на рис. 2. Основная часть машины — головка 2, поворачивающаяся на 110° вокруг оси 19, несет на себе подкокильные плиты 3 и 12, к которым крепятся полу-формы (на рисунке не показаны). Плиты смыкаются по направляющим 8 при помощи гидроцилиндра 7. Протяжка пресс-формы и выталкивание модели производятся гидроцилиндрами 5 и 14 соответственно. Заливка сомкнутой пресс-формы на данной машине предусмотрена с помощью чайникового ковша, подвешенного к цеховому грузоподъемному механизму любого типа. В период заполнения пресс-формы узлы полуавтомата находятся в положении, изображенном на рис. 2. По окончании заливки дается выдержка времени для намораживания на стенках пресс-формы слоя модельного состава заданной толщины, после чего головка вместе с пресс-формой поворачивается гидроцилиндром и незатвердевшая часть расплава сливается. Обратным ходом цилиндр возвращает головку в исходное положение, цилиндр 5 протягивает пресс-форму, а цилиндр размыкает ее. При этом благодаря встроенным в пресс-форму толкателям модель остается в полу-форме, закрепленной на кокильной доске. Последняя поворачивается гидроцилиндром 4 до горизонтального положения полу-формы и остается в этом положении до момента включения оператором механизма выталкивания модели. Обычно оператор стоит лицом к столику, а механизм приподнимает модель на уровень его пояса. Это положение особенно удобно для съема протяженных моделей, какими являются турбинные лопатки.
Как видно из описания, в среднем полуавтомате, так же как и в малом, не удалось полностью устранить субъективные факторы, влияющие на степень турбулентности потока расплава, заполняющего пресс-форму. Удобство работы с чайниковым ковшом определяется, прежде всего, возможностью свободного подхода к литниковой чаше пресс-формы. При данной компоновке пресс-формы и машины свободный подход невозможен, а дистанционное управление десятилитровым ковшом нерентабельно. В настоящее время над средними полуавтоматами установлены поворотные копильники со сливными устройствами стопорного типа.
В период пусконаладочных работ на тяжелом полуавтомате успешно испытана система самотечной заливки пресс-формы, сущность которой поясняет рис. 3. Обогреваемый заливочный ковш 14, вмещающий 20 л расплава и установленный на столик 11 машины таким образом, что его носок плотно стыкуется с литниковой чашей пресс-формы 9 и 10, поворачивается вокруг оси 18 совместно с головкой 6. Благодаря секторному стопору 16 ковш 14 может быть в любой момент установлен горизонтально. Этим предотвращается переполнение пресс-формы в момент достижения ею исходного положения (когда плоскость разъема займет вертикальное положение). При повороте головки 6 против часовой стрелки происходит заливка пресс-формы, при обратном движении — слив незатвердевшей части модели. Так же, как и на среднем полуавтомате (см. рис. 2), столик 11 с полу-формой 10 можно откинуть в горизонтальное положение для удобного съема модели. При этом ковш 14 на кронштейне 13 отворачивается в сторону для пополнения расплавом и не мешает оператору принять модель, очистить и смазать пресс-форму.
Описанная схема заполнения пресс-формы оптимальна с точки зрения возможности поддержания ламинарного режима потока, заполняющего пресс-форму. Важным обстоятельством является также возможность поддержания «ползучих» скоростей поворота головки с помощью гидропривода. Оператор, управляющий процессом заливки, располагается на приподнятой площадке, что дает ему возможность четко наблюдать за расплавом, льющимся по носку ковша и стенкам литниковой чаши. При прочих равных условиях (рецептура расплава, температура заливки и т. п.) качество модели становится своего рода функцией скорости потока, зависящей, в свою очередь, от углового положения рукоятки (указателя) гидравлического дросселя, регулирующего расход масла в гидроцилиндре. Любое запоминающее устройство может быть использовано для записи угловых координат головки машины и рукоятки дросселя в период работы опытного оператора для того, чтобы заливку всех последующих моделей производить в автоматическом режиме с гарантированными качественными показателями. Сравнительные технические данные полуавтоматов трех типов приведены в таблице.
В настоящее время на ЛЗТЛ введены в эксплуатацию все три типа машин. Внедрение полуавтоматов позволило полностью обеспечить потребность отрасли в литых турбинных лопатках и в сегментах сопл, увеличить производительность, облегчить и упростить условия труда рабочих в модельном отделении цеха точного литья.