Общее устройство и работа экструзионно-выдувных агрегатов. Конструкция основных узлов экструзионно-выдувных агрегатов.

Все ЭВА включают в себя три основные сборочные единицы – пластифицирующий экструдер, головку и приемно-раздувное устройство. В ЭВА используют универсальные червячные машины, как генераторы расплава. Головка при экструзии с раздувом используется в течение всего срока эксплуатации машин, а переход на новую заготовку осуществляется сменой формы и мундштука. Поэтому головка является сборочной единицей агрегата. Приемно-раздувное устройство включает в себя несколько механизмов: нож для обрезки заготовки, механизм транспортировки заготовки от головки к форме; механизм смыкания-размыкания полуформы и их запирания; механизм раздува заготовки; механизм обрыва облоя; механизм съема изделия. Каждое из конкретных приемно-раздувных устройств может и не иметь всех перечисленных механизмов.

По расположению червяка ЭВА бывают с горизонтальным или вертикальным расположением червяка. Первые применяются чаще.

Общая компоновка экструзионно-выдувного агрегата рис. 89 состоит из экструдера 1, головки для формования заготовок 2, выдувной машины с комплектом форм 3, устройства для сушки и подогрева гранул 5, пневмозагрузчика 6, шкафа тепловой автоматики 8. Пульта управления 9, системы пневмо- и гидропривода 7 и устройства для удаления облоя 4.

Основные недостатки описанного агрегата – это циклический режим работы экструдера с частыми включениями. Что снижает температурную однородность расплава заготовки и ускоряет износ привода червяка, а также непроизводительные простои экструдера во время охлаждения в форме и узла смыкания во время выдачи заготовки.

Существуют два пути обеспечения непрерывного режима работы экструдера.

Рис. 89

Первый путь целесообразен при производстве крупных изделий емкостью более 500 л, когда производительность одного или даже двух одновременно работающих в циклическом режиме экструдеров оказывается недостаточной для того, чтобы выдавить заготовку за требуемое время.

В этом случае головку 2 оснащают копильником 6 (рис. 90). Один или два (как на рис. 90) экструдера 5 и 8 непрерывно подают расплав в копильник 6. Из копильника посредством поршня гидроцилиндра 7 расплав периодически за требуемый отрезок времени выдавливается через головку 2 в пространство между плитами 1 узла смыкания, на которые крепятся полуформы.

Червяки экструдеров приводятся во вращение гидродвигателями 3 через редукторы 4. Механизм раздува 10 расположен в нижней части приемно-раздувного устройства 9. Для более равномерного распределения усилия запирания по площади крупногабаритных плит 1 каждая из них оснащена двумя гидроцилиндрами 11.

Время выдачи заготовки в 2-5 раз меньше времени цикла работы машины, поэтому производительность экструдера, габариты и металлоемкость его при непрерывном режиме работы с копильником могут быть, чем при циклическом режиме. Это очень важно для агрегатов большой мощности.

 

Рис. 90

Второй путь целесообразен при производстве изделий емкостью менее 2 л, когда производительность экструдера больше или достаточна для непосредственной выдачи заготовки через головку без копильника за требуемое время. В этом случае агрегаты делают многопозиционными: экструдер с головкой, работая непрерывно, обслуживает последовательно два или более узлов смыкания с формами. Узлы смыкания выполняются подвижными, они приводятся к головке на время выдачи и захвата заготовки и затем отводятся от нее.

По емкости формируемых изделий ЭВА подразделяются на десять основных типоразмеров, которые приведены в следующей таблице:

Тип агрегата	Емкость изделий, л	Число изделий, получае-мых за один цикл	Емкость копильника, см ^3	Усилие замыкания формы, кН	Размеры крепежных плит (длина× ширина, см)	Расстояние между крепежными плитами
При разомкн. форме	При замкнут. форме
АВ-0,15 АВ-0,5 АВ-1 АВ-2,5 АВ-10 АВ-30 АВ-60 АВ-125 АВ-250 АВ-500	0,05-1,15 0,15-0,50 0,5-1,0 1,0-2,5 2,5-10,0 10-30 30-60 60-125 125-250 250-500	2-4 2-4 2-4 2-4 2-4 1-2			20х18 28х22 36х25 45х28 75х36 75х63 50х75 75х90 90х100 100х140

- Конструкция основных узлов экструзионно-выдувных агрегатов

Выполняемая, механизмом смыкания раздувных агрегатов функция – это смыкание-размыкание полуформы; запирание сомкнутых полуформ усилием, большим, чем распорное усилие от давления раздувающего воздуха. Кроме этого обе плиты с закрепленными на них полуформами должны быть подвижны и смыкаться одновременно, чтобы плоскость смыкания совпадала с осью выдавливаемой заготовки. Симметричность смыкания плит относительно оси заготовки обеспечивается механизмами синхронизации. Каждая плита имеет свой привод.

Машины малых и средних типоразмеров имеют механизмы смыкания с непосредственным приводом от пневмо- или гидроцилиндров. У больших машин эти механизмы чаще всего коленчато-рычажного типа и подобны по конструкции таковым у литьевых машин.

Кинематический, силовой и прочностной расчеты этих механизмов также подобны аналогичным расчетам для литьевых машин. Исходной при расчетах является величина требуемого усилия запирания форм F, которую можно определить по формуле F=ps (где, р – давление раздувающего воздуха, s – площадь проекции формуемого изделия на плоскость, перпендикулярную направлению смыкания плит).

Рис. 91

На рис. 91 механизм смыкания состоит из двух неподвижных плит 2 и 6 и двух подвижных плит 4 и 5, приводимых в движение от двух гидроцилиндров 1 и 7. Неподвижные плиты стянуты расположенными по их диагоналям колоннами 3. Эти колонны служат направляющими для подвижных плит.

Симметричное перемещение плит относительно оси заготовки и раздувающего ниппеля ОО’ обеспечивается синхронизатором. Корпус 11 синхронизатора крепится к основанию механизма или к середине нижней колонны. В корпусе укреплена ось, на которую подвижно надета шестерня 9. В зацеплении с шестерней находятся зубчатые рейки 8 и 10, каждая из которых укреплена на своей подвижной плите механизма смыкания. Благодаря такому кинетическому сочленению подвижных плит перемещение какой-либо из них вызывает точно такое же встречно направленное перемещение другой.

Пример двухпозиционного механизма смыкания с приводом от одного пневмоцилиндра 8 показан на рис. 92. Две неподвижные плиты 14 стянуты двумя диагонально расположенными колоннами 7. Эти колонны случат также направляющими для трех основных подвижных плит 3, 6, 11 и одной вспомогательной подвижной плиты 15. Механизм расположен под двухручьевой головкой с попеременно работающими ручьями 4 и 5.

На плитах 3 и 11 укреплена одна пара полуформ – А и А’, с другой стороны плиты 11 и на плите 6 укреплен другой комплект полуформ – Б и Б’. В то время как полуформы А и А’ открыты, полуформы Б и Б’ закрыты и наоборот.

Рис. 92

Механизм работает следующим образом. При смыкании полуформ Б и Б’ шток 9 пневмоцилиндра 8 перемещает плиту 6 влево. Плита 6 связана двумя штангами 10 с плитой 3. Так что она также движется влево с той же скоростью, размыкая полуформы А и А’. Чтобы смыкание Б и Б’ и размыкание А и А’ было симметричным относительно осей О и О’, необходимо, чтобы средняя подвижная плита 11 перемещалась вправо с той же скоростью. Это обеспечивается спаренным шатунным механизмом, ось которого 13 укреплена на неподвижной плите 14. Плита 3, перемещаясь влево, посредством серьги 2 поворачивает шатун 1 против часовой стрелки, и нижний конец шатуна. Уходит вправо. Тянет за собой вспомогательную плиту 15, которая соединена парой штанг 12 со средней плитой 11 и поэтому толкает ее вправо. Плита 11, перемещаясь, одновременно осуществляет перепуск расплава из правого ручья головки в левый ручей.

Рис. 93

Механизм смыкания машин для производства малых изделий, часто выполняют с «книжным» типом смыкания полуформ (рис. 93). Преимущество их в том, что пространство между разомкнутыми полуформами максимально открыто для обслуживания (ввода заготовки, сьема изделия): направляющие колонны этому не мешают. Как это имеет место в описанных выше конструкциях.

Траверса 6 укреплена на станине или вращающемся столе агрегата винтом 5. Вокруг осей 2 траверсы могут вращаться навстречу друг другу кронштейны 1, на которых смонтированы полуформы. Кронштейны приводятся во вращение складывающимися рычагами 3, а те в свою очередь приводятся гидро и пневмоцилиндром (на рисунке не показан), перемещающим шарнир 4 в направлении, указанном стрелками.

Механизм раздува заготовки (рис. 94) приемного устройства работает следующим образом.

Рис. 94

С помощью маховика 1 и винта 2 может перемещаться вдоль линии разъема форм, т.е. перпендикулярно оси приемного устройства, что позволяет получать различные по конфигурации изделия. Корпус 5 ниппеля соединен с плитой 11, которая перемещается по направляющим. В корпусе смонтировано зубчатое колесо 6, находящееся в зацеплении с рейкой 3. Рейка связана с кареткой 7, которая движется по направляющим 8. На каретке установлен держатель 9 раздувного ниппеля. В момент раздувания ниппель находится в верхнем положении. Как только изделие охладилось, форма размыкается, ниппель опускается, а изделие снимается. Приводом для перемещения ниппеля служит золотник-рейка 14, поворачивающая зубчатое колесо 13 и соединенный с ним вал 4 и колесо 6. вал 4 и колесо 6. На рейке 15 установлен кулак 12, который воздействует на конечные включатели, подающие команду на перемещение соответствующих механизмов. В случае использования неподвижного ниппеля муфта 10 перемещается вправо, разобщая тем самым приводной вал 4.