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.11 скоростью 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.