Бураков (550672), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Литой корпус выталкивателя гидроцилиидром 9 перемещается в цилиндрической гильзе 8, прикрепленной к станине станка. Основным преимуществом кон- Кокпльиыа мапгиим 342 Рис. !аз. Мамина фирмы «Р1- а1»: 1 — втулка; Г -- гайка; а — гидроцилнндр, Е и И вЂ” ползуны; Б — плита выталкивателей нижняя: 7 — станина; В -- направ. лающая гильза; и — гидроцилиндр; 1Π— Т-образные направ- ляющие струкции этой машины является большая жесткость и точность направляющих.
Гидравлической и электрической схемами предусмотрена возможность привода еще четырех металлических стержней. Цикл работы машины, включая и перемещения стержней, автоматический. Широкое распространение получили полуавтоматические машины для литья поршней автомобильных двигателей фирмы га$а (рис. 169). На станине коробчатого типа смонтированы механизмы 2 кокиля, центральных стержней, съемник 4 отливок и установки 3 армирующих пластин (вставок). Заливка поршней производится одновременно в два кокиля, каждый из которых состоит из двух подвижных половин, через которые проходят металлические пальцы, и трех нижних стержней, образующих внутреннюю полость поршня. Половины кокиля крепятся к кареткам, перемещаемым четырьмя гидроцилиндрами по призматическим направляющим.
е Для создания сложной внутренней полости поршня служат подвижные пальцы и стержни. При закрытии кокиля вначале пальцы движутся совместно с боковинами стержня и после их смыкания дальнейшим ходом цилиндра досылаются в полость кокиля. Механизмы съема отливок и установки пластин состоят из аналогичных поворотных кронштейнов и захватывающих устройств. Методы расчета основных параметров Рис. |ЗВ. Полуавтомат фирмы «Гата» для литья поршнев: т — станина; т — меканием кокиля; 3 — механизм установки пластин; 4 — съемник отливок;  — пульт управления Машина работает в полуавтоматическом режиме; привод— гидравлический, привод захватывающих устройств — пневматический.
Основные данные машины: размер рабочего места на боковых каретках для установки кокиля 270Х 110 мм; производительность 100 †1 отливок в час; мощность элеитродвигателя 1О кВт; габаритные размеры 3100Х1420Х1980 мм. 4. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ Определение усилия запнрания кокнлей.
К числу основных параметров, определяющих конструкцию кокильной машины, относится усилие запирания полуформ. От величины его во многом зависит принципиальная схема и конструктивное исполнение машины. Известно, что в разъемных кокилях вследствие взаимодействия формы с залитым металлом возникают силы, стремящиеся раскрыть кокиль. Источниками указанных сил являются динамическое воздействие струи заливаемого металла, статическое его давление, а также коробление кокиля в процессе заливки и расширение залитого в кокиль металла при структурных превращениях. Наиболее опасным является период заливки металла в форму, когда наружный слой отливки еще не успевает закристаллизоваться.
344 Кокиланыа машины Количественная оценка давления заливаемого металла на стенки формы может быть произведена с помощью выражения (59, 53) Р— — 2др(ОЕ, (141) где Н вЂ” расстояние от поверхности литннковой чаши до центра тяжести сечения Р отливки в плоскости разъема формы; д — ускорение свободного падения; р( — плотность заливаемого металла.
Расчеты показывают, что даже при литье сравнительно крупных чугунных деталей (габаритными размерами 1000х1000 мм) величина Р не превышает 40 кН. Значительно ббльшие усилия требуются для предотвращения коробления кокиля в период заливки металла и образующегося вследствие этого зазора по плоскости разъема полуформ. В наиболее общем случае кокиль представляет собой, как указывалось в гл. Ч, конструкцию, состоящую из рабочей части и обрамления.
Такой кокиль можно рассматривать з первом приближении как свободно опертую по краям пластину. Исходя из этого, для кокиля с вертикальной плоскостью разъема величина образующегося к концу заливки прогиба Л, полуформы может быть приближенно найдена из уравнения (14, 100, 144) М 1бЦ . л1, . л1, 1 . лх . лу Л = — — 'з!и — ' з1п — ' з1п — з(ив "=О 4 И., И.,1+ ~ б, (142) где Ь, и 1., — высота и ширина рабочей плиты в положении вертикальной заливки; 1, и !а — высота и ширина отливки в плоскости разъема в положении при заливке; и = Т.,!Ь;, х и у — координаты точки, в которой определяется прогиб (начало координат расположено в углу рабочей плиты, ось х направлена по вертикали: 0 ( х ~Л„, 0 ~ у ~ 1.,); М вЂ” интенсивность распределенной моментной нагрузки, изгибающей полуформу; Т! — цилиндричеЕХа ская жесткость рабочей плиты (!х =-, ', ) . Необходимым условием для предотвращения коробления кокиля является приложение запирающего усилия, при котором (12) Л,— Л .=О, где Л, — прогиб, возникающий от действия усилия запнрания.
Входящие в правую часть уравнения (!42) члены М н !х зависят от толщины рабочей стенки кокиля. Значение М определяется по формулам (51) и (52). Подбирая определенную толщину стенки кокиля, можно влиять на величину короблення и свести ее к Ь, ( Л„,„, где Л„„ допускаемый прогиб полуформы, при котором отсутствует вйтекание металла из формы. Из практики литья в кокиль известно, что при зазоре между полуформами в пределах 0,1 — 0,15 мм для алю- Методы расчета основных параметров миниевых сплавов и 0,3 — 0,4 мм для чугуна заливаемый металл из рабочей полости не вытекает. Подбирая необходимую толщину стенки кокиля, при которой образующийся прогиб будет меньше Ьп,„, можно отказаться от применения внешних запирающих усилий для предотвращения коробления кокиля.
В этом случае усилие запираиия рассчитывают из условия предотвращения перемещения подвижных частей под действием только динамического и статического напора заливаемого металла [формула (141) ). Такой метод расчета позволяет создать наиболее рациональную конструкцию кокильной машины. Например, в кокиле с рабочей плитой размером 1000х800 мм и толщиной 55 мм зазор между половинами не будет превышать 0,2 мм, если приложить усилие запирающим механизмом машины около2 МН. Последняя величина найдена по формуле работы [146).
В то же время при толщине стенки 90 — 95 мм отпадает необходимость приложения какого-либо усилия, так как коробление значительно меньше допустимого. Для плит такого размера достаточно обеспечить усилие запирающего механизма 100 — 150 кН, что предотвращает раскрытие кокиля под действием давления жидкого металла (с коэффициентом запаса около трех). Расчеты и практика показывают, что выбор Ха по графику а) на с. 193 обеспечивает, как правило, соблюдение условия Л„ ~ Лаат Определение усилия извлечения металлического стержня из отливки. На величину усилий извлечения металлических стержней из отливки оказывают влияние следующие факторы: температура отливки и стержня в момент извлечения; величина уклона, форма и размеры стержня; состав краски или обмазки, которыми покрыт стержень; чистота и твердость поверхности стержня; толщина стенки отливки; материал отливки (гл.
1Ъ). С увеличением времени выдержки стержня в отливке усилие увеличивается. При холодной форме возможно резкое увеличение усилия извлечения стержней. Для предотвращения этого необходимо разогреть кокиль и стержень до 475 — 575 К. Прн отсутствии смазки усилие увеличивается в 2 — 2,2 раза. Существенное влияние на усилие оказывает также способ подвода металла. В случае удара струи металла в стержень может произойти приваривание отливки.
Механизм силового взаимодействия отливки с формой рассмотрен в параграфе 7 гл. 1Ч. В свете основных положений этого механизма силовое взаимодействие со стержнем протекает следующим образом [73, 741. С увеличением времени толщина затвердевшей корочки и ее прочность увеличиваются. За промежуток времени Л1 температура находящейся в кокиле отливки понизится на АТ, = Т1 — Т„где Т; — начальная температура образования корочки, оказывающей сопротивление усилию разрыва; Т,— температура отливки в данный момент.
За время езг металлический стержень нагревается на ЬТ„градусов и соответственно расши- 346 Конильньм машины ряется на еьы В результате процесса усадки отливки и увеличения сопряженных размеров металлического стержня между ними возникает силовое взаимодействие, пропорциональное суммарной деформации: е=ех+е„, где е, — свободная усадка отливки при изменении температуры на величину ЬТт. Зта деформация является причиной затрудненного извлечения металлических стержней и возникновения в отливке напряжений и. Влияние различных факторов на величину и рассмотрено в параграфе 7 гл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
