專利名稱：十六工位離心鑄造機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種特種鑄造專用設(shè)備，具體的說(shuō)是一種生產(chǎn)氣缸套毛坯的十六工位離心鑄造機(jī)。
背景技術(shù)：
離心鑄造機(jī)是離心鑄造筒體類毛坯的專用設(shè)備，發(fā)動(dòng)機(jī)鑄鐵氣缸套絕大部分采用離心鑄造工藝生產(chǎn)毛坯。離心鑄造機(jī)按工作模具的數(shù)量可分為單工位離心鑄造機(jī)、多工位離心鑄造機(jī)。單工位離心鑄造機(jī)工作時(shí)，模具清理準(zhǔn)備、涂料、澆注、冷卻、出模等工藝工程在一臺(tái)機(jī)器上完成，生產(chǎn)效率低，工藝參數(shù)不穩(wěn)定，適合于小批量缸套毛還生產(chǎn)。多工位離心鑄造機(jī)工作時(shí)，模具清理準(zhǔn)備、涂料、澆注、冷卻、出模等工藝工程分配在不同工位，自動(dòng)或手動(dòng)完成，多工位離心鑄造機(jī)生產(chǎn)效率高，工藝參數(shù)穩(wěn)定，適合于大批量缸套毛坯生產(chǎn)。多工位離心鑄造機(jī)按工位數(shù)分為8工位、12工位、16工位、20工位幾種，按大盤旋轉(zhuǎn)平面分 為水平式和豎直式。中國(guó)專利CN 101234424 B提出一種全自動(dòng)十二工位離心澆注機(jī)，該設(shè)備為豎直式大盤，具有12個(gè)工位，大盤旋轉(zhuǎn)通過(guò)電機(jī)與減速器實(shí)現(xiàn)，澆注選用旋轉(zhuǎn)澆口，鐵水定量通過(guò)紅外線探測(cè)液面高度，出毛坯是由頂桿頂出后用機(jī)械手取出。但是該發(fā)明無(wú)大盤定位功能，旋轉(zhuǎn)澆口復(fù)雜，對(duì)鐵水溫度不利，定量紅外線探測(cè)穩(wěn)定性差誤差大，出毛坯增加機(jī)械手成本高，維修費(fèi)用高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種大盤定位準(zhǔn)確、鐵水溫度穩(wěn)定、維修成本低的十六工位離心鑄造機(jī)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是十六工位離心鑄造機(jī)，包括具有在垂直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的大盤的主機(jī)、循環(huán)水和通風(fēng)除塵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，所述大盤沿圓周均布的十六個(gè)工位上安裝有順次完成澆注、冷卻、出模、清理、噴涂工藝的十六臺(tái)離心澆注機(jī)，大盤主軸內(nèi)設(shè)置阻尼機(jī)構(gòu)，大盤后方設(shè)置定位缸，大盤后面設(shè)置與定位缸對(duì)應(yīng)的定位孔；所述大盤出模工位處的離心澆注機(jī)下方設(shè)置抱閘油缸，大盤后方對(duì)應(yīng)出模工位的位置設(shè)置將成型毛坯頂出的頂出油缸，大盤前方對(duì)應(yīng)出模工位的位置設(shè)置托運(yùn)成型毛坯的輸送鱗板；在對(duì)應(yīng)大盤的澆注工位處還設(shè)置有帶有電子秤的鐵水定量澆鑄機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述定位缸的端部與定位孔為錐度配合。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述鐵水定量澆鑄機(jī)構(gòu)為帶有電子秤的澆鑄小車。本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)在于所述控制系統(tǒng)為PLC自動(dòng)編程控制系統(tǒng)。由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型取得的技術(shù)進(jìn)步是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了豎直式十六工位離心鑄造機(jī)，相對(duì)于單工位機(jī)具有占地面積小、生產(chǎn)效率高、工藝參數(shù)穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的大盤的主軸設(shè)置阻尼機(jī)構(gòu)，還設(shè)置了定位缸與定位孔配合的定位系統(tǒng)，能夠用于大批量生產(chǎn)氣缸套毛坯、設(shè)備運(yùn)行可靠、故障率低、適應(yīng)連續(xù)生產(chǎn)、工藝參數(shù)可調(diào)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)帶有電子秤的澆注機(jī)構(gòu)，能夠滿足鑄鐵缸套的凝固成形要求，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。本實(shí)用新型的成型毛坯由頂出缸自動(dòng)頂出，毛坯自動(dòng)落在輸送鱗板上，由鱗板送出車間，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修成本低。本實(shí)用新型使用統(tǒng)一的PLC控制系統(tǒng)控制各個(gè)工位的通斷電、工作程序等，控制系統(tǒng)靈活可靠、工位選擇合理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)、模具更換方便、可適應(yīng)多品種缸套需要、設(shè)備自動(dòng)化水平高、減少操作工人數(shù)量和勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的十六工位示意圖。其中，I、抱閘油缸，2、大盤，3、前軸承組件，4、澆鑄小車，5、罩殼，7、離心澆注機(jī)，8、 制動(dòng)器，9、定位缸，10、后軸承組件，11、拉缸，12、驅(qū)動(dòng)裝置，13、電氣滑環(huán)，14、后盤液壓缸，15、頂出油缸，16、接線盒，I、模具，II、電機(jī)，III、軸承座，101、澆鑄工位，102、冷卻凝固成形工位 109、出模工位，110、第一過(guò)渡工位，111、清理工位，112、第二過(guò)渡工位，113、涂料工位，114、第三過(guò)渡工位。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明十六工位離心鑄造機(jī)，如圖I所示，包括主機(jī)、循環(huán)水和通風(fēng)除塵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、鐵水定量澆鑄機(jī)構(gòu)。所述鐵水定量澆鑄機(jī)構(gòu)為帶有電子秤的澆鑄小車4，通過(guò)電子秤稱量確定澆注鐵水的量，保證澆注穩(wěn)定。所述控制系統(tǒng)為PLC自動(dòng)編程控制系統(tǒng)。所述主機(jī)包括豎直設(shè)置的在垂直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的大盤2、大盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、大盤定位系統(tǒng)、安裝在大盤2沿圓周均布的十六個(gè)工位上的十六臺(tái)離心澆注機(jī)7、毛坯推出系統(tǒng)、清理后盤系統(tǒng)、涂料噴涂系統(tǒng)。所述大盤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括大盤驅(qū)動(dòng)裝置12，大盤驅(qū)動(dòng)裝置連接拉缸11，拉缸11拉動(dòng)大臂，大臂通過(guò)棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)大盤主軸，實(shí)現(xiàn)單向旋轉(zhuǎn)。拉缸11有兩個(gè)行程開關(guān)限位裝置，保證大盤2每次轉(zhuǎn)動(dòng)22. 5°。所述大盤定位系統(tǒng)包括設(shè)置在大盤主軸內(nèi)的阻尼機(jī)構(gòu)，通過(guò)調(diào)整阻尼結(jié)構(gòu)，防止大盤主軸轉(zhuǎn)動(dòng)不到位或過(guò)位。為保證轉(zhuǎn)位精度，在大盤后方設(shè)計(jì)了定位缸9,大盤轉(zhuǎn)位后定位缸動(dòng)作,插入大盤后面專門安裝的定位孔內(nèi)。定位孔設(shè)計(jì)成錐孔，定位缸的活塞桿端部設(shè)置了與錐孔配合的錐度。此設(shè)計(jì)既保證了大盤的定位，同時(shí)有一定的大盤位置微調(diào)功能，大盤轉(zhuǎn)位定位準(zhǔn)確，給燒注、涂料、出模等工位創(chuàng)造了有力的工作條件。十六工位上安裝的十六臺(tái)離心澆注機(jī)7均由中軸和帶動(dòng)中軸旋轉(zhuǎn)的電機(jī)II組成，將大盤的主軸設(shè)計(jì)成空心結(jié)構(gòu)，離心澆注機(jī)的電機(jī)II電源線通過(guò)大盤主軸軸心孔引出，通過(guò)碳刷、銅滑環(huán)、凸輪機(jī)構(gòu)連接電氣滑環(huán)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力配電。電氣滑環(huán)13在大盤主軸的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)單臺(tái)離心澆注機(jī)7的停送電控制。所述離心澆注機(jī)7設(shè)置各自的模具轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)和模具冷卻系統(tǒng)。所述毛坯推出系統(tǒng)包括大盤出模工位處的離心澆注機(jī)的下方設(shè)置的抱閘油缸1，大盤后方設(shè)置將成型毛坯頂出的頂出油缸15，大盤前方對(duì)應(yīng)設(shè)置托運(yùn)成型毛坯的輸送鱗板。抱閘油缸I抱住離心澆注機(jī)，使離心澆注機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，頂出油缸將澆注成型的毛坯頂出，毛坯落到輸送鱗板上被運(yùn)走。所述清理后盤系統(tǒng)包括設(shè)置在大盤后方的后盤液壓缸14。所述涂料嗔涂機(jī)構(gòu)包括設(shè)直在大盤后方的涂料缸，涂料缸通過(guò)涂料桿連接噴頭，進(jìn)行涂料的噴涂。十六工位離心鑄造工藝，如圖2所示，工位101是澆注工位，鐵水在此工位完成澆注過(guò)程，鐵水通過(guò)澆鑄小車4流入離心鑄造的模具I (又稱機(jī)頭)，采用電子秤對(duì)澆注的鐵水進(jìn)行定量控制，澆口由油缸推動(dòng)，模具I在電機(jī)II的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)形成離心力場(chǎng)，鐵水在離心力下凝固成形。順時(shí)針的七個(gè)102工位是冷卻凝固成形工位，在此七個(gè)工位離心澆注機(jī)都處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，分別通過(guò)水和空氣冷卻模具，使鐵水在離心力場(chǎng)下實(shí)現(xiàn)凝固成形，生產(chǎn)出可以脫模的缸套毛坯鑄件。冷卻水流量和冷卻水冷卻時(shí)間由PLC程序控制電磁水閥實(shí)現(xiàn)。工藝人員根據(jù)毛坯機(jī)型設(shè)定不同參數(shù)，大盤轉(zhuǎn)動(dòng)節(jié)拍同樣根據(jù)生產(chǎn)毛坯機(jī)型進(jìn)行設(shè)定。工位109是出模工位，該工位單機(jī)機(jī)頭模具從轉(zhuǎn)動(dòng)達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)，抱閘油缸I控制剎車片運(yùn)動(dòng)，剎車片壓住離心澆注機(jī)中軸的剎車位進(jìn)行剎車。機(jī)頭模具設(shè)置前盤和后盤，前 盤的前端外側(cè)設(shè)置偏心甩錘，偏心甩錘通過(guò)離心力壓緊前盤，機(jī)頭停止旋轉(zhuǎn)后離心力消失。機(jī)頭模具停止旋轉(zhuǎn)后，頂出油缸15把毛坯從模具內(nèi)推出，毛坯落到大盤前方的輸送鱗板，由輸送鱗板送出毛坯。工位110是第一過(guò)渡工位，該工位單機(jī)機(jī)頭模具處于保持停止轉(zhuǎn)動(dòng)的靜止?fàn)顟B(tài)，剛剛出完毛坯的高溫機(jī)頭模具自然冷卻，使模溫滿足后續(xù)操作和工藝要求。工位111是清理工位，操作者在此工位完成機(jī)頭模具的清理，并為下一次澆鑄鐵水的模具進(jìn)行準(zhǔn)備工作。該工位單機(jī)機(jī)頭模具處于保持停止轉(zhuǎn)動(dòng)的靜止?fàn)顟B(tài)，后盤液壓缸14工作推出后盤，操作者清理后盤或更換工裝。工位112是第二過(guò)渡工位，該工位單機(jī)機(jī)頭模具仍處于保持停止轉(zhuǎn)動(dòng)的靜止?fàn)顟B(tài)，機(jī)頭模具自然冷卻，使模溫滿足后續(xù)操作和工藝要求。工位113是涂料工位，在該工位完成模具內(nèi)涂料的涂敷工作。單機(jī)機(jī)頭模具開始處于旋轉(zhuǎn)工作狀態(tài)。大盤定位后涂料嗔頭運(yùn)動(dòng)，在機(jī)頭1吳具內(nèi)完成涂料嗔涂。涂料嗔涂厚度和噴頭行程可以設(shè)定調(diào)整，使涂料在保護(hù)模具、毛坯出模和保證毛坯金相組織等方面的作用充分發(fā)揮。順次的三個(gè)114工位是第三過(guò)渡工位，水基涂料噴涂后干燥后才能澆注鐵水，在此三個(gè)工位單機(jī)機(jī)頭模具處于旋轉(zhuǎn)工作狀態(tài)，模具內(nèi)的涂料干燥，等待澆鑄鐵水。十六工位離心鑄造機(jī)電器控制系統(tǒng)采用PLC程序控制，大盤在程序指令下旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)個(gè)工位的轉(zhuǎn)換，單機(jī)根據(jù)需要旋轉(zhuǎn)或停止，各工位按指令完成各自的專項(xiàng)工作最終生產(chǎn)出合格的缸套毛坯。本實(shí)用新型完成了兩臺(tái)十六工位離心鑄造機(jī)，都已投入正常生產(chǎn)，可用于生產(chǎn)汽缸內(nèi)孔直徑8(Tl40mm，毛坯長(zhǎng)度< 400mm的各機(jī)型缸套毛坯。以6102型號(hào)的缸套為例，缸內(nèi)孔直徑102mm，毛坯長(zhǎng)度216mm，工位運(yùn)轉(zhuǎn)節(jié)拍25秒，可生產(chǎn)毛坯120只/小時(shí)，毛坯合格率> 96%，占車間生產(chǎn)面積相當(dāng)于三臺(tái)單工位離心鑄造機(jī)所占面積，三臺(tái)單工位機(jī)生產(chǎn)6102型號(hào)的缸套毛坯30只/小時(shí)。
權(quán)利要求1.十六工位離心鑄造機(jī)，包括具有在垂直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的大盤(2)的主機(jī)、循環(huán)水和通風(fēng)除塵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，其特征在于所述大盤沿圓周均布的十六個(gè)工位上安裝有順次完成澆注、冷卻、出模、清理、噴涂工藝的十六臺(tái)離心澆注機(jī)(7)，大盤主軸內(nèi)設(shè)置阻尼機(jī)構(gòu)，大盤后方設(shè)置定位缸(9)，大盤后面設(shè)置與定位缸對(duì)應(yīng)的定位孔；所述大盤出模工位處的離心澆注機(jī)下方設(shè)置抱閘油缸(1)，大盤后方對(duì)應(yīng)出模工位的位置設(shè)置將成型毛坯頂出的頂出油缸(15)，大盤前方對(duì)應(yīng)出模工位的位置設(shè)置托運(yùn)成型毛坯的輸送鱗板；在對(duì)應(yīng)大盤的澆注工位處還設(shè)置有帶有電子秤的鐵水定量澆鑄機(jī)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的十六工位離心鑄造機(jī)，其特征在于所述定位缸(9)的端部與定位孔為錐度配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的十六工位離心鑄造機(jī)，其特征在于所述鐵水定量澆鑄機(jī)構(gòu)為帶有電子秤的澆鑄小車(4)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的十六工位離心鑄造機(jī)，其特征在于所述控制系統(tǒng)為PLC自動(dòng)編程控制系統(tǒng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種十六工位離心鑄造機(jī)，包括具有在垂直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的大盤的主機(jī)、循環(huán)水和通風(fēng)除塵系統(tǒng)、控制系統(tǒng)，所述大盤沿圓周均布的十六個(gè)工位上安裝有順次完成澆注、冷卻、出模、清理、噴涂工藝的十六臺(tái)離心澆注機(jī)，大盤主軸內(nèi)設(shè)置阻尼機(jī)構(gòu)，大盤后方設(shè)置定位缸，大盤后面設(shè)置與定位缸對(duì)應(yīng)的定位孔；所述大盤出模工位處的離心澆注機(jī)下方設(shè)置抱閘油缸，大盤后方對(duì)應(yīng)出模工位的位置設(shè)置將成型毛坯頂出的頂出油缸，大盤前方對(duì)應(yīng)出模工位的位置設(shè)置托運(yùn)成型毛坯的輸送鱗板；在對(duì)應(yīng)大盤的澆注工位處還設(shè)置有帶有電子秤的鐵水定量澆鑄機(jī)構(gòu)。本實(shí)用新型能夠用于大批量生產(chǎn)氣缸套毛坯、設(shè)備運(yùn)行可靠、故障率低、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修成本低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號(hào)B22D13/10GK202667600SQ20122032119
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者王季明, 張彩霞, 毛永衛(wèi) 申請(qǐng)人:石家莊金剛凱源動(dòng)力科技有限公司