Охлаждение, выбивка, обрубка и очистка отливок.

Сборка и заливка литейных форм. Схема горизонтально-замкнутого литейного конвейера.

Тема 1.3.3 Изготовление литейных форм. Ручная и машинная формовка

Рис. 6 Рис. 7

Перемешивание производится в сме­шивающих бегунах (рис. 6). Время перемешивания сос­тавляет для единой смеси 3…5 мин, для наполнительной смеси около 3 мин и для облицовочной смеси 6…10 мин. Затем формовочные смеси загружают в бункера, где выстаиваются в течение нескольких часов для равномер­ного распределения влаги. Перед подачей в формовоч­ное отделение смесь разрыхляют аэраторами (рис. 7) или передвижными ленточными разрыхлителями. Под­готовка исходных материалов и приготовление формо­вочных смесей производится в землеприготовительном отделении.

Горелая, отработанная смесь, выбитая из опок перед повторным использованием, подвергается переработке, которая состоит из охлаждения, отделения металличес­ких включений (брызг металла, каркасов стержней, кусков холодильников), размельчения и просеивания. Для удаления металлических частиц применяют магнит­ный сепаратор, а для просеивания – сита барабанного ти­па. Для размятия твердых комьев смеси, образующихся после выбивки сухих форм, применяются гладкие валки.

Затем, для придания формовочной смеси указанных выше свойств, в нее вводят необходимое количество све­жих материалов (песок, глину и пр.) и воды, после чего смесь тщательно перемешивается в смешивающих бе­гунах.

Процесс приготовления стержневых смесей заклю­чается в перемешивании составляющих компонентов смеси в смешивающих бегунах в течение 12 мин и последующем выстаивании ее в бункерах. Приготовле­ние смесей производится в землеприготовительном от­делении. Отсюда готовая смесь транспортируется в от­деление изготовления стержней.

Вопросы:

1. Ручная формовка в пар­ных опоках.

2. Машинная формовка с уплотнением формо­вочной смеси встряхиванием, прессованием, на пескоме­тах, песчано-вакуумная формовка.

3. Особенности изготов­ления стержней вручную, на пескодувных и пескострельных машинах, в нагревательной оснастке.

1. Ручная формовка в пар­ных опоках по неразъемной модели изображена на рис. 8. Модель устанавливают на подмодельную доску а и припуд­ривают пылью; затем через сито ее покрывают облицовочной фор­мовочной смесью слоем 20…30 см.Этот слой уплотняют, после чего в опоку засыпают наполнительную формовочную смесь б и утрам­бовывают ее до определенной плотности с помощью ручной или пнев­матической трамбовки в. Излишек смеси удаляют линейкой, а формовочную смесь в нижней полуформе накалывают душником вентиляционные каналы для отвода газов г. Этим заканчивается формовка нижней полуформы. Затем поворачивают полуформу д, Рис.8

на нижнюю полуформу ставят верхнюю опоку, фиксируют ее поло­жение штырями, которые вставляют в отверстия приливов, припыливают мелким разделительным песком и заглаживают поверх­ность нижней полуформы е. Для образования литника и выпора в верхнюю часть формы устанавливают отдельные модели. Верхнюю опоку наполняют облицовочной и наполнительной формовочными смесями так же, как нижнюю ж. Когда набивка верхней опоки закончена, снимают верхнюю полуформу з, прорезают в нижней опоке литниковый канал, заглаживают полости разъема формы и, осторожно с помощью крючка извлекают из нижней полуфор­мы модель к. На позициях л, м, н показаны соответственно вид готовой нижней полуформы, собранная форма перед заливкой металлом, готовая отливка.

2. Машин­ную формовку производят в парных опоках с применением модельных металлических и координатных плит, или модельных рамок, которые устанавливают на столе формовоч­ной машины.

Формовочные машины подразделяются на 5 групп: 1) встря­хивающие; 2) прессовые; 3) прессово-встряхиваюшие; 4) пескодувно-прессовые; 5) пескометы.

Встряхивающие машины применяются для формовки относительно высоких опок (не менее 150…200 мм). Уплотнение смеси на этих машинах производится встряхиванием (рис.9, а). Опока 1 располагается на модельной плите 3, закрепленной на столе 5. Под действием сжатого воздуха стол поднимается, а затем падает, уда­ряясь о массивную опору-корпус 4, что приводит к уплотнению смеси. Число ударов составляет 150…300 в минуту, а высота подъ­ема встряхивающего стола 10…100 мм.

Недостатком этой машины является то, что наиболее сильно уплотняются нижние слои смеси, прилегающие к модели 2. Эта не­равномерность уплотнения может быть частично устранена допол­нительной подтрамбовкой или подпрессовкой.

Прессовые машины применяются для формовки низких опок по моделям, не имеющим заметно выступающих частей. Эти машины изготавливаются с нижним или с верхним прессованием. Большее распространение получили машины с верхним прессованием (рис. 9, б). К траверсе 1, которая может отводиться в сторону, крепится прессовая колодка 2.

Стол 6, на котором укреплена мо­дельная плита с моделью 5, под действием сжатого воздуха подни­мается вверх. При этом прессовая колодка углубляется в формовоч­ную смесь, находящуюся в наполнительной рамке 3, установленной на опоке 4, уплотняя смесь. При верхнем прессовании смесь уплот­няется неравномерно: наиболее уплотнены верхние слои под прессо­вой колодкой.

При нижнем прессовании (рис.9, в)на прессовом столе 5 за­крепляется модельная плита 4 с установленной на ней моделью 6. Двигаясь в прорези неподвижного

формовочного стола 3, модельная плита входит в опоку 2, расположенную между траверсой 1 и сто­лом 3, и уплотняет смесь 7. При этом наиболее уплотняются нижние слои смеси, прилегающие к модели. Для равномерного заполнения опоки смесью перед прессованием и увеличения Рис.9 Формовочные машины

подвижности смеси в момент прессования на прессовых машинах иногда устанавлива­ются вибраторы.

Прессовые машины могут быть пневматическими и гидравли­ческими. На них могут формоваться опоки высотой не более 200…250 мм. Машины с верхним прессованием проще при перена­ладке на другой размер опок, чем машины с нижним прессованием, требующие точной регулировки длины хода прессования.

Прессово-встряхивающие машины более совершенны в срав­нении со встряхивающими и прессовыми. В этих машинах смесь уплотняется комбинированным способом – встряхиванием с по­следующей подпрессовкой, что обеспечивает более равномерное распределение плотности набивки формы по высоте.

Пескодувно-прессовые машины обладают высокой производи­тельностью, бесшумны в работе и обеспечивают автоматическое до­зирование смеси при заполнении опоки. Форма уплотняется за счет кинетической энергии смеси при истечении ее из пескодувного резервуара и последующей подпрессовки (рис.10).

Операции надувки опоки и прессования выполняются на от­дельных позициях. На первой позиции (рис. 10, а)опока надувается смесью из пескодувного резервуара 1, представляющего цилиндри­ческий сосуд, снабженный снизу плитой 3 с отверстиями для исте­чения смеси. В этой же плите имеются и мелкие щелевидные отверстия для выхода воздуха из опоки в процессе заполнения ее смесью.

Сверху резервуар 1 перекрывается шиберной заслонкой,

которая открывается при заполнении резервуара смесью из Рис. 10

бун­кера и закрывается перед началом пескодув­ного процесса. Воздух в резервуар под дав­лением 5...6 атиподается через быстродей­ствующий надувной клапан 2 и после надув­ки выводится через выхлопной клапан. Ис­течение смеси происходит за счет увлечения воздухом ее частиц. Подпрессовка (рис. 10, б) осуществля­ется так же, как и на обычных прессовых машинах.

Пескодувно-прессовые машины приме­няются в основном для мелких форм.

Пескометы применяются для формовки крупных опок. Основным их узлом является метательная головка 1 (рис. 11, а). Она мо­жет перемещаться относительно корпуса пескомета и устанавливаться в любом по­ложении относительно опоки. Внутри голов­ки 1 на валу 2 вращается ковш 3, делаю­щий около 1500 об/мин.Смесь попадает в ковш через отверстие В задней стенке и с большой

Рис.11скоростью выбрасывается через выходное отверстие 4 в опоку. При ударе смесь уплотняется.

Существуют пескометы стационарные и передвижные. Стационарные устанавлива­ются на неподвижной тумбе, опоки к рас­пределительной головке подаются конвейе­ром. Передвижные пескометы (для крупных опок) устанавливаются на тележках и могут перекатываться вдоль фронта опок, подготовленные к засыпке.

3. Стержни применяют в сухом состоянии и предназна­чаются для образования в отливках отверстий и поло­стей. Изготавливают стержни в стержневых ящиках вручную или на стержневых машинах (при серийном и массовом производствах).

Стержневые машины применяют нескольких типов: пескострельные, пескодувные, встряхивающие, прессовые и др.

На рис. 12 показана схема работы пескодувной ма­шины. Машина имеет пескодувный резервуар 3,периоди­чески заполняемый смесью из бункера 9. Вибратор 10 предназначен для устранения зависания смеси в бунке­ре. После заполнения резервуар 3 перемещается цилинд­ром 6 по рольгангу 7 на рабочую позицию.

При этом от­верстие в бункере 9 перекрывается шиберным затвором 8. Стержневой ящик 1 прижимается к вдувной плите 4. После этого сжатый воздух через распределитель 5 по­ступает в пескодувный резервуар 3 и через вдувные от­верстия выносит смесь в полость стержневого ящика и уплотняет ее. В стержневом ящике, установленном на столе 2, имеются отверстия (венты), закрытые сеткой и предназначенные для выхода воздуха из полости ящи­ка. Воздух, стремясь выйти через венты, приобретает высокую скорость, что способствует уплотнению смеси в ящике.