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关键词:低压铸造机 合型机构 可靠性设计
J455型500 kg低压铸造机是我厂早期的低压铸造机产品,该机采用了PC电气控制,可控硅炉温控制,微机控制液面加压装置,大流量插装阀集成液压系统等先进的控制方法。为了使机械执行部件有良好的刚性及精度保持性,提高整机的工作可靠性,我厂在低压铸造机的系列化设计中,以J455为基础,针对经常发生故障的部位及影响工作可靠性的部件,不断加以改进。本文就是在提高J455型低压铸造机可靠性改进设计的工作过程中,提出的一些改进设计方案,在低压铸造机的系列化设计中,如J453、J452型等的设计,也参考了此方案,总结了J455型改进成功的经验,明显地提高了其工作可靠性。
1 合型机构的改进
J455低压铸造机的合型机构为四立柱式,用一个垂直放置的油缸作为合型的动力,带动动模板在上下模板间运动(见图1)。
图1 合型机构
1.主油缸2.拉杆3.螺母4.上模板5.大立柱
6.顶出板7.顶出机构 8.动模板9.下模板10.螺母
图2 导向机构
1.立柱 2.导向套 3.螺钉 4.压板 5.动模板 6.销钉
压板原设计是为了防止动模板在高温的生产环境下,热膨胀变形的防护装置,共八件,每件上有三个螺钉孔,两个锥销孔,在装配过程中与动模板配合。由于设计中压板与导向套配合的精度要求高,及安装位置的限制,钻孔和攻丝都很困难,成了装配中的难题,经常需要返修。但在实际应用中,通过检测,由于对模具的冷却,采用了双介质(水和压缩空气)六通道冷却,所以这种装置并没有起到作用。
针对这些问题,我们在改进设计中以简化结构、增强工作可靠性为目的,在解决了液压系统对动模板运动的影响之后,对合型机构做了如下处理。① 取消拉杆装置,以消除拉杆对动模板运动导向的影响。② 由于导向套在工作中,不但没起到导向作用,反而和四根立柱“别劲”,影响了动模板的平稳工作。因此,我们加大了导向套和立柱间的配合间隙,根据我厂加工生产齿轮、齿条能力较强的特点,将动模板的导向改为齿轮、齿条机构(见图3)。四对齿轮齿条通过两对伞齿轮联接,实现了动模板在四根立柱上同步、平稳地运动。并且又用其中的两根齿条代替了原结构中的拉杆,同样实现了动模板可在任意位置停止,并且防止动模板下滑的目的。这样改进降低了三块模板上对应孔及立柱的精度要求,而且也减小了机加工的难度。③ 导向套与立柱间的间隙加大后,不存在热膨胀变形的方向及间隙问题,自然可取消压板,简化了这部分结构,也给机加工和装配带来了方便。
图3 齿轮齿条机构
1.伞齿轮 2.齿轮 3.齿条 4.支撑架 5.连接轴 6.动模板
J455低压铸造机上的取件机械手为悬臂回转接盘式(见图4)。结构复杂,加工和装配都有一定难度,并且在应用中调整托盘高度及旋进、旋出的角度和速度都比较麻烦,可靠性较低,而且维修困难,在改进设计中,简化为如图5所示结构。
图4 取件机械手Ⅰ
1.前支承臂 2.立柱 3.后支承臂 4.油缸 5.摆臂 6.托盘
图5 取件机械手Ⅱ
1.油缸 2.上模板 3.支架 4.连杆 5.销子 6.摆臂 7.托盘 8.下模板 9.支架
3 液压部分的改进
J455低压铸造机的液压系统,为满足低压铸造工艺操作的要求,采用了具有通油能力大、动作速度快、泄漏少的插装阀,控制主油缸的运动(见图6)。
图6 主油缸液压控制原理
1,4.基本插件 2,3.带阻尼插件
4 结 语
通过改进设计,简化了J455主机的结构,在增强了主机工作可靠性的同时,也降低了制造费用,改进设计取得了成功。J455的可靠性改进设计,使我们总结出了许多经验,在J453、J452及低压铸造平台的设计中,我们还是以提高工作可靠性为前题,使主机的结构更加简洁、紧凑,也增强了设备的可维修性。
作者简介:姚伟,男,1968年出生,工程师,天水星火机床厂,甘肃天水(741024)
作者单位:姚伟(天水星火机床厂)(end)