Прессование роторной головкой

Прессование блоком мягкой резины

Дальнейшее развитие процесса получения литейных форм прессованием привело к появлению формовочных машин с давлением под прессовой колодкой 1,5¸2,0, и даже 4,0¸5,0 МПа. Но даже при таких давлениях проблема неравномерности плотности смеси остается, особенно при формовке больших по площади и плохообтекаемых моделей.

Как дополнительное средство выравнивания плотности формы, частично используют специальные формовочные смеси с добавками, придающими им повышенную текучесть. Применяют также прессование не плоской, а профильной колодкой, которое дает лучшие результаты, но практически все же недостаточно выравнивает плотность формы над моделью и вокруг нее.

Как попытка найти метод выравнивания плотности формы, был разработан и нашел ограниченное применение процесс прессования литейных форм под высоким давлением жесткой прессовой колодкой, покрытой со стороны прессуемой формы толстым блоком мягкой резины. При прессовании эта упругая колодка деформируется с сохранением своего объема и на менее твердых участках формы (вокруг модели) обжимает форму больше, чем на более твердых, менее по­датливых участках (над моделью), где она деформирует формовочную смесь на меньшую глубину. Благодаря этому происходит некоторое выравнивание плотности набивки на этих участках. Однако полностью неравномерность уплотнения не устраняется.

Кроме перечисленных выше способов прессования, призванных снизить неравномерность распределения плотности формы при высокой модели, были разработаны и другие, которые, хотя и не решают основную проблему прессования, имеют некоторые достоинства. Среди них следует отметить прессование роторной головкой и лопастным рабочим органом.

Рис. 10. Уплотнение формы валками

Прессовая роторная головка состоит из нескольких прессую­щих валков 1, под которыми перемещается полуформа 2 (рис. 10). Валки прижимаются к смеси с силой N_i и вра­щаются обычно в сторону, противоположную движению полу­формы. Каждый валок уплотняет смесь на определенную глубину h_i, и из-под последнего валка по­луформа выходит полностью уплотненной.

При уплотнении роторной го­ловкой не нужен длительный кон­такт всей поверхности прессового элемента с полуформой; требуется только соприкосновение катка и смеси, что позволяют использовать ее в формовочных машинах непрерывного действия. Производительность таких машин существенно выше, производительности машин периодического действия.

Если подшипники валка могут перемещаться в вертикальном направлении и валки не опираются на бурт опоки, то уплотнение про­исходит с профилированием формы в вертикальной плоскости, совпадающей с направлением движения формы, т. е. с различ­ным сжатием столбов смеси, находящихся перед моделью, над моделью и за мо­делью.

Для лучшего профилирования смеси в плоскости, перпенди­кулярной направлению движения, используют валки, состоя­щие из нескольких упругих дисков. Диски соединяют с приводным валом через торцовые фрикционные подпружиненные элементы. Диски могут проворачи­ваться относительно вала и относительно друг друга; от вала на диски передается крутящий момент.

Была создана головка, состоящая из большого числа узких катков, каждый из которых шарнирно закреплен на штоке порш­невого привода. Катки расположены рядами в шахматном порядке; ширина катков каждого следующего ряда увеличивается. Поршневой привод обеспечивает необходимое усилие прижима катка к смеси.

Валки могут быть эластичными, со­стоящими из упругой оболочки, наполненной газом, жидкостью или пенистым веществом. Для увеличения жесткости эластичной оболочки снаружи валка по всей его окружности, не входящей в соприкосновение со смесью, установлена обойма, состоящая из вращающихся в под­шипниках цилиндрических стержней, прижатых к валку. Эла­стичные валки могут профилировать форму в вертикальной пло­скости, перпендикулярной направлению ее движения.

По данным Н. П. Аксенова, диаметр D валка следует выби­рать в зависимости от высоты h слоя смеси, впрессовываемого данным валком за один проход над опокой:

,

(16)

где a_з – угол захвата;

f – коэффициент внеш­него трения.

Для разрыхленной формовочной смеси обычно принимают f = 0,7; при этом угол захвата составляет примерно 35° и тогда можно назначать D» 10 h.

В отличие от случаев, описанных выше, напряже­ния под валком остаются по­стоянными, но вместе с вал­ком они перемещаются вдоль формы и в каждый последующий момент сжи­мают новый участок формы. Зона контакта валка со смесью невелика; еще меньше зона, в которой действуют большие напряжения (зона, прилегающая к нижней точке валка). Поэтому напряжения по мере удаления от нижней точки валка быстро рассеиваются в неограниченном стенками полупространстве и на расстоянии, равном радиусу валка, составляют 0,2¸0,25 от напряжений, действующих под катком.

Даже при последовательном уплотнении тремя эластичными валками разброс твердости получается большим; особенно мала твердость в углу опоки, поэтому данный ме­тод рекомендуется применять для уплотнения низких форм.