Жидкая штамповка на робототехнических комплексах

При массовом производстве заготовок (и изделий из них) применяют технологии с использованием многопозиционных штампов, роторных линий и робототехнических комплексов (РТК). При установке РТК на литейном участке дополнительно к приведенным выше нормам необходимо также выполнить много требований, приведенных в ГОСТ 12.2.072—98 [3.11]. На рис. 24.2 приведен пример РТК для жидкой штамповки [3.6]. В состав комплекса входят: плавильно-раздаточная печь, робот-заливщик ковшевого типа, гидравлический пресс Д2430Б, манипулятор-съемщик отливки с опрыскивателем пресс-формы.

Рис. 24.1. Процесс жидкой штамповки цилиндрических изделий на вертикальном гидравлическом прессе усилием 630 тс с использованием специальной технологической оснастки и изотермического штампового блока:

а — вид на матрицу и пуансон перед заливкой металла в матрицу пресс-формы; б — схема пресс-формы для изготовления отливки детали «ступица»; 1 и 6 — верхняя и нижняя плиты; 2 — пуансонодержатель;

3 — пуансон; 4 — матрица; 5 — выталкиватель отливки; 7 — отливка.

Рис. 24.2. Схема работы РТК с заливочно-дозирующим устройством:

1 — тара для отливок; 2 — сбрасыватель отливки; 3 — защитное ограждение манипулятора-съемщика; 4 — манипулятор-съемщик; 5 — платформа; б — опрыскиватель; 7 — пуансон; 8 — гидравлический пресс; 9 — электрод; 10 — рычаг; 11 — ковш; 12 — каретка; 13 — тигель; 14 — печь; 15 — гидростанция; 16 — матрица; 17 — толкатель Компоновка РТК и его электросхема позволяют работать заливочнодозирующему устройству с прессами серии ДБ, индукционными печами типа ИСТ и печами сопротивления типа CAT. РТК работает в ручном, цикловом и автоматическом режимах. Управление РТК осуществляется с пульта управления. РТК занимает площадь примерно в 20 м².

На подвижной каретке 12 робота-заливщика закреплен рычаг 10 с мерным ковшом 11. Ковш состоит из зачерпывающей емкости из термостойкого чугуна, выполненной в виде цилиндра со сферическим дном, и лотка, внутренняя часть которого выложена асбестом. Глубина опускания ковша в расплавленный металл задается электродом 9. При транспортировании из печи 14 расплав не расплескивается благодаря некоторому наклону ковша при выходе его из тигля 13 и плавному движению рычага при его повороте в сторону пресса 8. Манипулятор-съемщик 4 имеет платформу 5 в форме вилки с центральным вырезом, позволяющим платформе занять конечное положение под отливкой после ее выталкивания толкателем 17 из прессформы. На рычаге манипулятора-съемщика расположены две головки опрыскивателя 6, которые обеспечивают одновременное опрыскивание матрицы 16 и пуансона 7. Робот-заливщик, манипулятор-съемщик и опрыскиватель приводятся в действие гидростанцией 15. Сбрасыватель отливки 2 в тару 1 представляет собой штырь, закрепленный на ограждении 3.

Поворотный рычаг с ковшом с заданной скоростью поворачивается к печи и опускается в тигель с расплавом на глубину, заданную электродом, который, коснувшись уровня металла, останавливает движение рычага и включает реле, контролирующее время нахождения ковша в печи. После прогрева ковша и его заполнения расплавом рычаг транспортирует ковш к прессу. При этом каретка перемещается к пресс-форме. Когда лоток ковша остановится над матрицей, ковш поворачивается и расплав заливается в форму. Затем ковш занимает исходное положение, каретка возвращается к печи, включает пресс и осуществляется процесс прессования расплава.

После первой заливки на рабочей поверхности лотка образуется слой гарнисажа толщиной 0,1—0,15 мм, который полностью расплавляется при заливке в матрицу очередной порции металла. По окончании штамповки отливка выталкивается из матрицы толкателем, платформа манипулятора-съемщика останавливается под отливкой и дается команда на опускание толкателя. При этом платформа прижимается к верхнему торцу матрицы, отливка отрывается от толкателя и остается на платформе манипулятора, который транспортирует отливку из рабочей зоны пресса до соприкосновения отливки с устройством для удаления отливок из рабочей зоны литейной машины. Отливка падает в тару, а рука манипулятора-съемщика продолжает движение до упора. Одновременно рычаг опускает ковш в печь, зачерпывает металл, и цикл повторяется. Во время транспортирования отливки манипулятор-съемщик останавливается на заданное время (1—20 с) в момент нахождения опрыскивателя над матрицей, который смазывает рабочие части пресс-формы. Смазка состоит из водной суспензии на основе мела и жидкого стекла или водного раствора хлорида натрия.

Скорость поворота ковша, движения каретки и рычага, а также длительность опрыскивания пресс-формы и нахождения ковша в печи регулируются.

При установке и эксплуатации РТК надо выполнить требования норм, часть из них приведена ниже в пункте «Примеры мер безопасности на РТК».