Masinvormimine (1)

Sisukord
Masinvormimist kasutatakse sari- ja masstootmisel. Masinvormimisel on põhioperatsioonid mehhaniseeritud.  Sellega on tagatud valandi suurem täpsus ja töö kõrgem tootlikkus .
Masinvormimine
Tänapäeval asendatakse käsitsivormimine üha sagedamini masinvormimisega, seda isegi väikeseeria- ja individuaaltootmises. See võimaldab käsitsivormimisega võrreldes suurendada töötootlikkust, vähendada valutsehhi tootmispinda ja tunduvalt tõsta töökultuuri. Masinvormimise puhul on suur tähtsus mudelikomplektil. Kõige sagedamini kasutatakse metallist mudelplaate. Mudeliplaatide arv masstootmisega tsehhis on väga suur ja võrdub tootmises olevate detailide arvuga. Metalli kokkuhoidmiseks monteeritakse mudelid plaadile . See on väga töömahukas operatsioon. Mudelite plaatidele monteerimise lihtsustamiseks ja odavamaks tegemiseks kasutatakse käesoleval ajal universaalseid mudelplaate, milles mudelite kinnitusavad on paigutatud kindlas korras.
Hariliku mudelikomplektiga masinvormimine väikeseeriatootmises on seotud vormimismasinate sagedaste ümberseadistamisega, mis on aga aeganõudev. Üks seadistamine kestab vähemalt 15…30 min. Vahetuste kestel tuleb masinaid korduvalt ümber seadistada , mis põhjustab 15….25% tööajakadu. Ajakadude vältimiseks on välja töötatud mitmesugused kiiresti vahetatavad mudelikomplektid, mis võimaldavad universaalset mudelplaati vormimismasinal kiiresti vahetada.
Masinvormimise viisid
Põhilised vormimismasina tüübid on järgmised:

käsivormimismasinad, mille puhul on mehhaniseeritud ainult mudeli eemaldamine vormist . Nendega valmistatakse väikesi vorme.

pealt- või altpressimisega vormimismasinad, mille puhul vormisegu tihendamine on mehhaniseeritud hüdraulilise või pneumaatilise mehhanismi abil

raputusmasinad, mis tihendavad vormisegu vormkasti raputamisega

seguheitjaid kasutatakse suurte vormide ja kärnide valmistamisel vormkastide seguga täitmiseks ning segu tihendamiseks.

Pneumaatilised pressmasinad on valutööstuses laialt kasutatavad, sest nad võimaldavad vormimist automatiseerida. Töötavad suruõhuga rõhul 5….7 atü.
Pealtpressimisega vormimismasina skeem on toodud joonisel 67,a. Vormkast 3 ja lisaraam 2 täidetakse vormiseguga. Vormisegu tihendatakse lisaraami mineva pressplaadiga 1, mis liigub kuni vormkasti seina ülemise ääreni. Plaadile 4 kinnitatud mudelite 5 suhtes mõjub jõud ülevalt. Kõige suurem vormisegu tihedus saadakse pressplaadi juures. Vaadeldava masina pressimise erisurve on tavaliselt 2….2,5 kG/cm2.
Altpressimisega vormimismasin töötab joonisel 67, b toodud skeemi järgi. Preesplaat 1 rõhub vormkasti 2 seintele ja paneb selle koos lisaraamiga 3 liikuma vastu allpool asuvat mudelit 4, mis on kinnitatud mudelplaadile 5. Pressimisjõud mõjub alt, surudes mudeli vormisegusse .
Automaatselt töötava pressmasina peamisteks osadeks on perioodilise liikumisega karusell, mis 4 sekundi vältel liigub ühelt positsioonilt teisele ja peatub igal positsioonil samuti 4 sekundit. Kokku on viis positsiooni. Igal positsioonil toimub karuselli peatumise ajal vastav operatsioon (näiteks vormkasti seguga täitmine, pressimine jne..). automaati teenindab üks tööline. Ta asetab tühjad vormkastid kassetti . Tühjad vormkastid antakse töökohale automaatselt ja nad liiguvad vormiseguga täitmiseks positsioonile B. Positsioonidel C ja D tihendatakse vormisegu ning positsioonil E võetakse valmis vormid maha. Need vormid laotakse postideks 3 ja saadetakse rullteel 4 valamiskohale.
Raputusmasina põhimõte (joonis 69) on järgmine. Töölaud 1 koos mudelplaadi, mudeli 2 ja seguga täidetud vormkastiga 3 tõstetakse kolvi 4 abil teatud kõrgusele vooliku 5 ning kanali 6 kaudu kolvi alla suunatud õhu survel. Tõusmisel vabastab kolb ava 7, mille kaudu õhk väljub. Rõhu vähenedes langeb töölaud omaraskuse mõjul lähteasendisse. Langemisel põrkab töölaud vastu liikumatut juhtsilindrit 8. tekkiva löögi mõjul vormisegu tihenebki. Selline tsükkel kordub 10-20 sekundi vältel mitu korda . masina ja vundamendi purunemise vältimiseks ning müra vähendamiseks on olemas amortiseeritud vedrud 9. töölaua raputamisega tiheneb vormisegu kastis ebaühtlaselt: alumised, vastu mudelit asuvad kihid tihenevad pealasuvate kihtide raskuse tõttu rohkem, pealmised kihid aga on väiksema tugevusega ning vajavad täiendavat tihendamist. Täiendavalt järelpressimisega, milleks masina vertikaalsele sambale kinnitatakse mehhaniseeritult pöörduv traavers 10 plaadiga 11.
Vormide valmistamine, mille puhul pressitakse suure survega, on põhimõtteliselt uus kõrgetootlik masinvormimise viise. Nende vormimismasinate puuduseks on see, et surve kastis olevale vormisegule ei kandu edasi ühtlaselt, eriti vormi kõrguse suhtes ja väljaulatuvate osadega mudeli kasutamisel . Seda puudust pole membraaniga varustatud pneumaatilistel masinatel.
Membraaniga ja tavalist tüüpi pressmasinate töö võrdlus on toodud joonisel 73a,b. Membraani mõju on analoogiline figuurse pressplaadi toimel. Erinevus on selles, et elastne kummist membraan kordab mudeli pinna kuju. See tagab segu enam vähem ühtlase tiheduse vormi igas lõikes, eriti kõrguses, kus mitteküllaldane tihedus ja sellest tulenev vormi seina läbivajumine ning valandi risustumine vormiseguga on tavaliselt möödapääsmatud. Membraan kujutab endast paksust kummist valmistatud kott , mille ülemine osa on kinnitatud pressplaadi osa täitva raami külge. Enne ja pärast pressimist on membraan vormkast sees.
Seguheitjad on vormimismasinatest kõige tootlikumad, mille abil on võimalik mehhaniseerida vormkasti seguga täitmist ja segu tihendamist. Vormkastid paigaldatakse ja mudelit eemaldatakse vormist mitmesuguste väljaspool seguheitjat olevate mehhanismidega . seguheitjaid kasutatakse mitte ainult masstootmises , vaid ka individuaaltootmises vähemalt 0,5m3 mahuga vormkastide täitmisel. Nende tootlikus on 3….50 m3 tunnis. Iga seguheitja põhilised osad on malmsammas 1, konsoolid 2 ja 3, heitepea 4. Seguheitja osad monteeritakse kas statsionaarsele sambale või edasiliikuvale vankrile. Sambal asuvale pöörduvale tapile toetub pikem konsool 2. kaldsõela ajam on monteeritud katte alla. Pikema konsooli tippu on asetatud lühema konsooli vertikaalne pöörduv tapp , mis võimaldab konsooli pööramist horisontaaltasapinnas. Konsooli 3 ühes otsas asub heitepea, teises heitepea elektrimootor 12, millega konsoolis asuva võlli kaudu pannakse pöörlema vahetatava heitekopaga ketas. Rihmaratas 11 paneb liikuma transportööri 10. punkris 13 olev vormisegu läheb linttransportööril 10 lehtrisse 14 ja sealt transportööril 8 heitepeasse 4.
Tsentrifugaalse seguheitja peamine tööorgan on heitepea (joonisel 75 b), mis samaaegselt vormkasti täitmisega ka tihendab vormisegu. Kiirusega 1400 p/min pöörlevale võllile on asetatud vahetatava heitekopaga 6 ketas. Kohu mehhanism on suletud korpuses 5. vormisegu antakse korpusesse transportööriga 8 läbi korpuses5 oleva akna 7. Siis haarab segu heitekopp, mis viskab selle ühtlaselt voolu moodustavate portsjonite 15 kaupa kiirusega 30m/s läbi ava 9 vormkasti. Vormija täidab vormi heitepea sujuva liigutamisega käepideme 16 abil. Seguheitjaga vormimine on kergesti programmeeritav. Programmeeriv seade seguheitjaga vormimiseks kopeerib täpselt heitepea katseliselt kindlaksmääratud trajektoori.
Mudelite vormist eemaldamise viise
Masinvormimisel eemaldatakse mudelit vormist mitmesuguste mehhanismidega. Mudeli võib eemaldada nii, nagu on näidatud joonisel 74 a, Tihendatud vormipool 2 töstetakse varrastega 6 üles, aga mudel 1 koos mudelplaadiga 3 jääb töölauale 5.
Kõrge mudeli eemaldamine läbi tõmbeplaadi 4 on toodud joonisel 74 b. Mudel 1 lastakse alla, aga vormitud kast jääb tõmbeplaadi 3 tõttu paigale . Joonisel 74 c, on näidatud mudeli eemaldamine läbi tõmbeplaadi 4, kusjuures valmis vorm koos tõmbeplaadiga tõstetakse üles varraste 6 abil.
Joonisel 74 d, on näidatud veel üks viis mudeli eemaldamiseks. Vormitud kast 2 koos mudeli 1 ja töölauaga 5 pööratakse 180 kraadi võrra, vardad 6 tõstavad töölaua 5 koos mudeliga 1 üles, vabastades selliselt vormi mudelist.
Mudeli eemaldamine joonisel 74 e, toodud skeemi kohaselt toimub järgmiselt. Vormitud kast 2 koos mudeli 1 ja töölaua 5 keeratakse vastuvõtulauale 7, mis alla langedes vabastab mudeli vormist.