DÂY CHUYỀN XƯỞNG SẢN XUẤT ĐÚC

Dây chuyền xưởng sản xuất đúc 2.1. Dây chuyền đúc: Đây là loại thiết bị vận chuyển liên tục chuyên dùng trong các xưởng sản xuất theo dây chuyền. Các loại dây chuyền đúc được sử dụng phổ biến trong các xưởng đúc hàng loạt là dây chuyền nằm ngang khép kín, dây chuyền bước, ngoài ra còn sử dụng dây chuyền treo, dây chuyền thẳng đứng.Trong các xưởng sản xuất hàng loạt nhỏ hay sử dụng dây chuyền băng lăn.2.1.1.Dây chuyền ngang khép kín : Dây chuyền là một vòng xe con nối liền nhau khép kín chuyển động liên tục hay không liên tục .Trên mỗi xe con chở 1 hay nhiều khuôn đúc được chuyển từ bộ phận này sang bộ phận khác để thực hiện những nguyên công công nghệ khác nhau của quá trình sản xuất vật đúc : tự làm khuôn , đặt ruột , ráp khuôn, đè khuôn, rót khuôn , làm nguội khuôn, phá khuôn …

Dây chuyền xưởng sản xuất đúc

2.1 Dây chuyền đúc:

Đây là loại thiết bị vận chuyển liên tục chuyên dùng trong các xưởng sản xuất theo dây chuyền

Các loại dây chuyền đúc được sử dụng phổ biến trong các xưởng đúc hàng loạt

là dây chuyền nằm ngang khép kín, dây chuyền bước, ngoài ra còn sử dụng dây chuyền treo, dây chuyền thẳng đứng.Trong các xưởng sản xuất hàng loạt nhỏ hay

sử dụng dây chuyền băng lăn

2.1.1.Dây chuyền ngang khép kín :

Dây chuyền là một vòng xe con nối liền nhau khép kín chuyển động liên tục hay không liên tục Trên mỗi xe con chở 1 hay nhiều khuôn đúc được chuyển từ

bộ phận này sang bộ phận khác để thực hiện những nguyên công công nghệ khác nhau của quá trình sản xuất vật đúc : tự làm khuôn , đặt ruột , ráp khuôn, đè khuôn, rót khuôn , làm nguội khuôn, phá khuôn …

Dây chuyền chuyển động liên tục nhờ dẫn động bằng cơ cấu xích kéo có thể điều chỉnh tốc độ kéo.(hình 1)

Hình 1.Cụm dẫn động xích của dây chuyền đúc nằm ngang khép kín

Nếu chuyển động không liên tục thì dây chuyền sử dụng cơ cấu đẩy thủy

lực.(Hinh 2)

Hình 2.Sơ đồ cơ cấu đẩy thủy lực dùng cho dây chuyền ngang chuyển động không liên tục

Cơ cấu hoạt động như sau(H2) : khi xi lanh thủy lực 10 nâng khung 6 lên ,tay đẩy 4 ăn khớp vào vấu của xích đẩy dây chuyền 2 Lúc này, khung mang xe đẩy 7 nằm ngang Pittông của xi lanh thủy lực 9 làm việc, đẩy xe đi một bước làm cho dây chuyền đúc cũng dịch chuyển về phía trái Cuối hành trình của pittông 9, vấu hãm 8 đè lên bánh xe của hãm dầu 5 làm cho pittông của xi lanh 9 dừng lại

pittông của xi lanh 10 hạ xuống , tay đẩy 4 nhả khỏi vấu đẩy 2.Pittong của xi lanh

9 lùi về và kết thúc một bước tiến của dây chuyền đúc

Hình 1 là cụm dẫn động dây chuyền đúc di chuyển liên tục Trên xích 3 có vấu 4 tỳ vào con lăn 2 của xích kéo.Tốc độ của dây chuyền được điều khiển nhờ tay quay của cơ cấu 6

Dây chuyền xe con nằm trên mặt sàn của xưởng còn bộ phận dẫn động dây chuyền nằm dưới mặt nền xưởng

Chiều dài dây chuyền đúc bao gồm các phần sau (hình 3) :

Hình 3.Dây chuyền đúc nằm ngang khép kín

- Khu vực làm khuôn: máy đặt dọc theo dây chuyền Chiều dài dây chuyền khu vực này vào khoảng 30-60m

- Khu vực rót khuôn dài khoảng 10- 15m ,có khi bố trí kéo dài tới 40m

- Khu vực làm nguội vật đúc được che bỡi chụp tôn có lỗ hút khói và hơi nóng do khuôn đúc được rót kim loại tỏa ra Chiều dài này phụ thuộc vào thời gian làm nguội của vật đúc Thông thường lấy bằng tổng chiều dài hai

kh vực trên Khi cần thiết có thể kéo dài tuỳ địa hình thực tế của xưởng

- Khu vực phá khuôn : thường lấy vào khoảng 10-15m, phụ thuộc vào cách bố trí cụ thể của các thiết bị phá khuôn

Tổng chiều dài giữa hai tâm cung tròn hai đàu dây chuyền khoảng 80-

100m

Tốc độ di chuyển của dây chuyền chuyển động liên tục có thể tính theo công thức sau :

v =

60

iT

NLK

,m/ph

N : sản lượng khuôn do dây chuyền sản xuất trong một năm;

I :số lượng khuôn đặt trên một sàn xe con ;

L:bước của xe con ;

T:tổng thời gian làm việc của dây chuyền trong một năm,h;

K:hệ số dự trử tốc độ, đề phòng trên mặt sàn không có khuôn;

K = 1,15- 1,20

2.1.2.Dây chuyền bước :

Dây chuyền bướcđược dùng khá phổ biến trong các xưởng đúc, nhất la trong các xưởng đúc hàng loạt nhỏ cỡ trung bình nhờ kết cấu gọn nhẹ Bộ phận chính của dây chuyền gồm :khung cố định làm bằng thép chữ U hoặc 1;khung di động 2 tựa trên các bánh xe 8 ;bộ phận nâng khung di động 5; bộ phận dẫn động khung di đông 4

Hình 4.sơ đồ dây chuyền của khung di đông và hòm khuôn trên dây chuyền

Dây chuyền làm việc như sau: ban đầu hòm khuôn nằm trên khung cố định 1 Khi cho khí nén vào pittông của bộ phận nâng khung di động 5, nhờ cơ cấu lệch tâm mà bánh xe nâng khung di động lên Lúc đó hòm khuôn nằm trên khung di dộng ,cao hơn khung cố định khoảng e bằng 10 đến 20mm Tiếp đến động cơ của

cơ cấu dẫn động khung di động mở máy Chuyển động được truyền qua hộp giảm tốc đến bánh khía 6, qua thanh răng 3 làm cho khung 2 dịch chuyển dọc khi khung

di động dịch chuyển được một quãng bằng bước dịch chuyển thì pittong nén lại chạy ngược chiều , bánh xe đỡ khung di động lại hạ xuống thấp hơn khung cố định,và như thế, hòm khuôn lại nằm trên khung cố định, nhưng cách vị trí trước bằng một bước dịch chuyển một chu trình chuyển động trên hình 5 và sơ đồ dịch chuyển của hòm khuôn trên hòm khung cố định được biểu diễn như trên hình 6 2.1.3 Dây chuyền thẳng đứng khép kín

Để lợi dụng mặt bằng xưởng , người ta dùng kiểu dây chuyền hai nhánh : nhánh trên dùng làm khuôn,ráp và rót khuôn;còn nhánh dưới sử dụng làm nguội vật đúc và phá khuôn

Nhánh trên và nhánh dưới có thể là dây chuyền bước – dây chuyền buoc1 thẳng đứng khép kín(h5); hoặc dây chuyền xe con thẳng đứng khép kín (h6)

Hình 5.sơ đồ dây chuyền bước thẳng đứng khép kín

Hình 6.sơ đồ dây chuyền xe con thẳng đứng khép kín

Muốn chuyển hòm khuôn từ nhánh trên xuống nhánh dưới hoặc ngược lại, ta dùng cơ cấu nâng ở hai đầu nhánh

2.1.4.Dây chuyền thẳng đứng khép kín liên tục

Kiểu dây chuyền này không cần cơ cấu nâng hai đầu (H7) Đây là một dãy

xe con nối liền nhau thành một vòng khép kín, cũng có hai nhánh: trên và dưới

1-xe con chở khuôn;2-đĩa kéo xích; 3-ray hướng cố định; 4-ray hướng xe đi xuống; 5-chạc quay; 6-xích kéo; 7-ray cố định nhánh dưới; 8-ray cố định nhánh trên;9-khớp quay ray hướng;10-đĩa bị dẫn;11-ray hướng xe đi lên

Hình 7 sơ đồ dây chuyền xe con thẳng đứng khép kín chuyển động liên tục

Nguyên lý làm việc ở phiá phải như sau : xe con của dây chuyền có hai trục bánh A và B, lăn trên ray trên 8 Xích kéo được vào hai bên của bánh xe trục A, còn cặp bánh sau của trục B được tự do Khi xích kéo ăn khớp vào đĩa kéo 2, trục

A của bánh xe ăn khớp với đĩa quay và cùng quay với đĩa Trục bánh B ăn khớp vào chạc quay 5 và xe con được đưa từ nhánh trên xuống nhánh dưới ở trạng thái nằm ngang Khi đĩa kéo quay được nửa vòng thì bốn bánh của xe con nằm trọn trên ray 7 của nhánh dưới lúc này trục B đi trước khi trục A đi đến ray hướng 4,

nó gạt làm cho ray 4 quay quanh khớp quay 9, cho phép trục A thông qua dễ dàng

để dịch chuyển trên ray nhánh dưới

Tại phía trái dây chuyền xe con đi lên như sau: khi xe chở hòm khuôn

(thường là khuôn không hòm) đi đến phía trái của dây chuyền,trục A của xe con ăn

khớp vào đĩa 10 quay cùng đĩa đi lên Bánh xe trục B lăn trên ray dưới 7 rồi gạt ray hướng 11, sau đó lăn trên nó để đi lên

Lúc đó, xe con chở khuôn bị nghiêng và khuôn rơi vào máy phá khuôn ,còn

xe tiếp tục đi lên nhánh trên đến khu vực làm khuôn

Dây chuyền kiểu này thường sử dụng cho sản xuất vật đúc trong khuôn

không hòm

2.1.5 Băng con lăn(H8)

Tại những xưởng đúc mà kim loại ra lò không liên tục hoặc sản lượng không cao, thường sử dụng dây chuyền băng lăn Khuôn làm xong được ráp lại và dồn lại trên băng lăn Ngoài ra, người ta còn dùng băng lăn để vận chuyển hòm khuôn không, ráp khuôn và vận chuyển đến băng chuyền đúc

Bán kính R cho đoạn cong thường lấy R =3-4B(B –chiều dài con lăn)

Khi B > 650mm thì chỗ lượng nên làm hai hàng con lăn Trường hợp B lớn, chỗ thẳng cũng làm hai hàng con lăn

Hình 8.Băng con lăn

Muốn chuyển tải trọng từ băng lăn này sang băng lăn khác, chúng ta dùng con lăn trung chuyển(H9)

Hình 9.Dàn con lăng trung chuyển

a)Sơ đồ hệ thống con lăn; b)Dàn con lăn trung chuyển

1-Dàn con lăn di chuyển hòm khuôn chưa rót; 2-con lăn trung chuyển ngang; 3-đường ray ngang; 4-Dàn con lăn cho rót và làm nguội vật đúc; 5-Dàn con lăn chờ phá

2.1.6.Dây chuyền treo

Hình 10.Dây chuyền đúc quang treo

Hình 11.Sơ đồ dây chuyền quang treo vận chuyển sản phẩm đúc

Thường sử dụng để:

- Vận chuyển khuôn như dây chuyền đúc(h10)

- Vận chuyển ruột từ khu làm ruột, qua lò sấy và đến bộ phận ráp khuôn

Đường đi có thể lên xuống theo địa hình và không gian xưởng

- Vận chuyển vật đúc sang khu làm sạch

Tốc độ vận chuyển từ 2,5 đến 9m/ph(h10 và h11)

2.2.Một vài ví dụ về dây chuyền sản xuất đúc tự động 2.2.1.Dây chuyền đúc tự động sản xuất vật đúc cỡ trung bình của hang SPO(H12) Dây chuyền này được vận hành tại xưởng đúc gang của nhà máy sản xuất ôtô Vônga Dây chuyền dạng xe con chuyển động liên tục với tốc độ 6,1 m/ph Để tăng thời gian làm nguội vật đúc, người ta làm thêm một vòng ở hai mức Hai máy

tự động làm nửa khuôn trên và nửa khuôn dưới cách xa nhau 24m để có thì giờ đặt ruột do công nhân đặt thủ công đi theo dây chuyền khu vực rót dài 33m đảm bảo

đủ thời gian rót cho các vật đúc khác nhau Dùng nồi rót sức chứa 1 tấn nước gang được chuyển đến bằng đường treo di chuyển bằng động cơ điện việc rót khuôn thực hiện trên sàn cố định Việc phá nửa khuôn trên và nửa khuôn dưới được tách riêng, giúp cho quá trình nguội vật đúc nhanh hơn Phá khuôn tiến hành làm theo hai bước: trước tiên cơ cấu 3 đẩy vật đúc và cát cháy ra khỏi hòm khuôn cho rơi vào máy phá đặt ở dưới,đồng thời hòm khuôn được máy chải sạch hỗn hợp dính được chuyển ngay đến máy làm khuôn tự động 4.Hòm khuôn ở đây không có gân nên dễ dàng tống hỗn hợp và vật đúc xuống máy phá khuôn Nửa hòm khuôn dưới trước khi đi vào máy làm khuôn không cần phải lật vì cạnh trên và dưới của nửa hòm khuôn được chế tạo để có thể lắp dẫn dễ dàng lên tấm mẫu khi làm khuôn trên máy Hòm khuôn chuyển động dễ dàng trên hệ con lăn dẫn động chuyên dung mà không cần tấm đỡ hòm khuôn Trước khi rót không cần đè khuôn vì hòm khuôn được thiết kế đủ khối lượng đảm bảo không cần đè Đặc tính kỹ thuật của dây chuyền như sau:

- Kích thước hòm khuôn 800x700x260/260mm

- Công suất 270 khuôn/h

- Dây chuyền di chuyển liên tục; bước xe con = 1371 mm; số lượng xe = 234; có 3 trạm dẫn động với động cơ điện một chiều, mỗi cái N = 15

mã lực điều khiển bằng thiristor

Hình 12.sơ đồ mặt bằng dây chuyền đúc tự động SPO

1-cơ cấu nhấc nửa hòm khuôn trên; 2- cơ cấu nhấc nửa hòm khuôn dưới;3-cơ cấu làm sạch khuôn;4-máy làm khuôn trên và dưới; 5-cơ cấu lật nửa khuôn dưới; 6-cơ cấu đặt nửa khuôn dưới lên dây chuyền đúc; 7-băng chuyền con lăn tự hành; 8-cơ cấu ráp khuôn;9-dây chuyền đúc;10-chổi quét sàn dây chuyền đúc; 11-xe con thay tấm mẫu

2.2.2.Dây chuyền đúc tự động KULKEL-VAGNER(H13)

Dây chuyền kiểu này đã được ứng dụng tại dây chuyền đúc gang dẻo của nhà máy ôtô Zil (mang tên Likhatruốp – Liên Xô cũ) Dây chuyền dịch chuyển theo nguyên

lý không liên tục (từng bước) nhờ hai trạm dẫn động như hình 12.20b Dây chuyền

có tính năng kỹ thuật sau:

- Kích thước hòm khuôn 1100x750x285/285 Hòm khuôn bằng gang có tiết diện hộp (2 thành)

- Năng suất 240 khuôn/h, tương ứng với nhịp là 15 s ( 6s dịch chuyển + 9s dừng)

- Bước của dây chuyền bằng 1575 mm

Làm khuôn trên và dưới trên hai máy tự động 3 vị trí 12 và 13 Đặt ruột vào khuôn được tiến hành thủ công Rót khuôn nhờ hai máy rót tự động 3 Trước khi rót, khuôn được đè nhờ cơ cấu 2, và được nhấc tải ở cánh kia của dây chuyền Khuôn sau khi được làm nguội trên dây chuyền được cơ cấu 4 nhất sang nhánh phá khuôn Tại đây cơ cấu 5 đẩy vật đúc ra khỏi hòm khuôn và được chuyển sang tiếp tục làm nguội trên băng tấn 6

Hòm khuôn được cơ cấu 19 làm sạch khỏi hỗn hợp dính vào thành để đi tiếp đến máy làm khuôn Hòm khuôn và khuôn di chuyển trên dây chuyền không cần tấm

đỡ hòm Thời gian làm nguội vật đúc kể từ khi rót khuôn khoảng 38 phút

Dây chuyền được một máy làm khuôn tự động hai vị trí quay tròn làm cả nửa khuôn trên và dưới phục vụ Sử dụng cả hỗn hợp khuôn áo và hỗn hợp khuôn đệm Trước tiên dầm chặt sơ bộ bằng phương pháp dằn, sau đó gạt hỗn hợp thừa và dầm chặt kết thúc bằng dằn kết hợp ép rung Cơ cấu nhấc rút khuôn khỏi tấm mẫu và chuyển sang băng lăn chuyển tiếp 2, từ đó đi tiếp đến cơ cấu lật 3 Nửa khuôn dưới lật xong được đặt nằm trên tấm đỡ khuôn đi đến khu đặt ruột Tại vị trí 5 tiến hành khoan lỗ đặt cốc rót cho nửa hòm khuôn trên Cơ cấu 6 lật ngửa hòm khuôn trên để kiểm tra, rồi lại lật trở lại trạng thái ban đầu Tiếp đến tiến hành sửa chữa, ráp khuôn ở vị trí 8 và chuyển sang khu vực rót khuôn Khuôn ráp xong được đặt trên hai nhóm con lăn 11 Mỗi nhóm có 3 hàng con lăn, được một cầu trục rót 10 phục

vụ Khuôn sau khi rót, làm nguội, đi tiếp đến con lăng nâng 12 Tại đây, khuôn được nhấc khỏi tấm đỡ và được chuyển sang máy 14 đẩy vật đúc và cát cháy ra khỏi hòm khuôn, qua máng ngang vào máy phá khuôn 15 Vật đúc được chuyển

sang dây chuyền băng tấm làm nguội 21 nhờ máng quay 20 Còn cát cháy đi tiếp

để được xử lý ở bộ phận chuẩn bị hỗn hợp khuôn

Hình 13.sơ đồ dây chuyền đúc George-Fischer

2.3.Một số sản phẩm tạo ra từ dây chuyền sản xuất đúc

Chi tiết hộp số

Chi tiết vỏ hộp giảm tốc

Một số phụ kiện xe máy

Bơm cút các loại

A Đặt vấn đề:

Trong thời đại công nghiệp hóa hiện đại hóa việc sản xuất theo dây chuyền đang được áp dụng rộng rãi Yêu cầu trong sản xuất ngày nay là có năng suất và đảm bảo tính đồng nhất về mặt kích thước và chất lượng của sản phẩm cao Sản xuất theo dây chuyền đáp ứng đầy đủ những yêu cầu trên, vì vậy nó đóng vai trò rất quan trọng Trong sản xuất đúc cũng vậy việc có những dây chuyền sản xuất đúc hiện đại sẽ đem lại hiệu quả rất cao về nhiều mặt

Ở Việt Nam việc áp dụng dây chuyền sản xuất nói chung và dây chuyền sản xuất đúc nói riêng vẫn còn gặp nhiều kho khăn Nhưng những năm gần đây nước ta đã

và đang có những bước cải tiến đáng kể, đã có được những dây chuyền sản xuất quy mô vừa và lớn