Технология машинной формовки

Формовка в двух опоках (рис. 207) является наиболее распростра­ненным способом. Модельную плиту с моделью обдувают воздухом для удаления пыли и опрыскивают керосином, чтобы не прилипала формовочная смесь. Затем устанавливают нижнюю опоку и запол­няют ее формовочной смесью из бункера, расположенного над ма­шиной. После уплотнения смеси прессованием или другим спо­собом удаляют ее излишек. На опоку устанавливают щиток, по­ворачивают ее на 180° и вынимают модель.

Аналогичным образом формуют верхнюю полуформу. При сборке формы в нижнюю полуформу устанавливают стержень и обдувают сжатым воздухом для удаления пыли. Затем по направ­ляющим штырям устанавливают верхнюю полуформу, скрепляют обе опоки скобами или другим способом и направляют к месту заливки.

Безопочная формовка на формовочных машинах и высокопро­изводительных полуавтоматических установках (200—300 форм/ч) широко применяется в массовом производстве мелких изделий.

Этот способ формовки можно выполнять по различным вариантам. Основные операции формовки в двух опоках с двусторонней модельной плитой показаны на рис. 208.

На нижнюю опоку по штырям устанавливают модельную плиту и верхнюю опоку. Затем сборку поворачивают на 180° и изготовляют нижнюю полуформу; далее накладывают подопочный щиток, поворачивают сборку на 180° и уплотняют смесь в верхней опоке. После этого снимают верхнюю опоку и удаляют модельную плиту. После сборки полуформ обе опоки снимают, на форму надевают тонкостенный металлический

кожух-жакет для предохранения от разрушения. Для изготовле­ния форм требуется ограниченное число опок, что дает большую экономию.

При безопочной формовке по схеме, приведенной на рис. 209, формовочную смесь из бункера подают сжатым воздухом в рабо­чий резервуар. Уплотнение смеси происходит при перемещении модельной плиты штоком 3. Затем поворотную модельную плиту поднимают вверх. Полуформу перемещают штоком в положение 6. Из полуформ образуются безопочные формы.

Стопочная формовка (этажная и ступенчатая) (рис. 210) при­менима в литейных цехах, где формы заливают не на конвейерах, а на специальной площадке. При этажной формовке формы для не­больших отливок простой конфигурации изготовляют, например, на прессовых машинах таким образом, чтобы в одной опоке была полу­чена нижняя полуформа с одной стороны и верхняя полуформа с дру-

Pug. 208. Безопочная формовка:

Рис. 210, Схема стопочкой формовки: слева — этажная; оправа ™ стопорная формовка; 1 — общий литниковый сто­як; 2 — полости форме 3 «— опоки; 4 — подопечный щиток? 5- литниковый стояк

гой. Стопочную формовку применяют с целью лучшего исполь­зования площади цеха; кроме того, вся стопка имеет общую лит­никовую систему с одним центральным стояком, что дает экономию металла и улучшает заполнение тонких полостей форм благодаря увеличению статического давления металла. Недостаток этих спо­собов — в необходимости сборки форм.

Рис. 211. Изготовление форм в стержнях: а — в опоках; б - о применением жакета; 1-нижняя опока, 2 - жакет; 3 - верхняя опока; 4 - прибыль;- 5 — отливка

—

Изготовление форм в стерж­нях (формовку в стержнях) при­меняют для получения тонкостен­ных отливок сложной конфигу­рации или при наличии тонких выступающих ребер, как эконо­мически более выгодный способ изготовления форм, чем фор­мовка по моделям. При этом спо­собе наружные и внутренние по­верхности отливки получают в форме, собранной из стержней (рис. 211, а). Формовка в стерж­нях упрощает изготовление формы,увеличивает производительность труда; отливки получают о чи­стыми поверхностями, минимальными допусками и припусками на механическую обработку. Более широкое применение этого способа стало возможным с применением ЖСС и других специальных смесей.

Комплект стержней, чтобы предупредить его разрушение при заливке, скрепляют скобами, помещают в опоки или жакеты —чугунные ящики; в последнем случае этот способ называют фор­мовкой в жакетах (макетная формовка).

Формовка в жакетах находит применение и в серийном произ­водстве крупных отливок. На рис. 211, б показано использование жакета для получения средней части формы, верхняя и нижняя части которой выполнены в опоках. Такой способ дает возможность изготовить формы большей высоты, чем при обычной машинной формовке в опоках. Для особо крупных отливок формовку в стержнях ведут в кессонах.

Изготовление форм в кессонах проводят для крупных отливок, например, с массой более 10 т и с размерами более 2,5 м; некоторые отливки имеют массу до нескольких десятков тонн, длину 10— 15м и более. Для таких отливок формы в опоках изготовить нельзя, их изготавливают в кессонах формовкой вручную, в стержнях, с применением жидких самотвердеющих смесей и др.

Рис. 212. Сборка формы из стержней — блоков в механизированном кессоне.

Кессон — железобетонная яма, расположенная ниже уровня пола цеха, водонепроницаемая для грунтовых вод. Сов­ременный механизированный кессон имеет две неподвижные и две подвижные стенки из чугунных плит, что позволяет изменять его размеры. Его дно выкладывают из полых чугунных плит, которые можно продувать воздухом для ускорения охлаждения отливки и кессона. Кессон имеет механизмы для передвижения стенок, приспособления для установки и закрепления верхней полуформы.

Формовка вручную в почве обычно выполняется в кессонах. Для крупных отливок нижняя часть формы испытывает большое давление и должна иметь хорошую газопроницаемость. Поэтому в нижней части кессона делают «твердую постель», уплотняя ска­чала формовочную смесь, затем слой твердой засыпки (куски кокса, шлака, огнеупорного кирпича и т. п.) и снова слои напол­нительной и облицовочной смеси. Для отвода газов в слое твердой засыпки устанавливают вентиляционные трубы.

На подготовленную постель помещают модель и набивают ос­тальную часть формы. Уплотнение формовочной смеси является наиболее сложной, ответственной и трудоемкой операцией. Смесь уплотняют пневматическими трамбовками, могут быть использо­ваны и пескометы. Наибольшие затруднения вызывает уплотнение смеси под моделью; набивку труднодоступных мест выполняют через специальные окна в модели.

Формовка в кессонах с применением ЖСС позволяет значительно упростить технологию изготовления форм для крупных отливок при одновременном улучшении их качества. На рис. 213 приведен пример изготовления формы с применением ЖСС для крупной чугунной отливки. После фиксации модели 2 планками 3 через круглые или квадратные отверстия 5 заливают ЖСС и затем вы­давливают ее толкателями 4 для лучшего заполнения подмодель-ного пространства. Далее заливают формовочную смесь по пери­ферии в зазоры между стенками модели и кессона /. Во избежание всплывания при заливке модель нагружают. Через 30—40 мин модель извлекают, форму окрашивают противопригарной краской, сушат 2—4 ч (переносными газовыми сушилами). Вследствие вы­сокой газопроницаемости смеси отвод газов значительно упро­щается по сравнению с формовкой в почве. Газоотвод может быть обеспечен, например, прокладкой в слой смеси системы Трубок из нейлона или других синтетических материалов.

Из песчано-глинистых смесей такую форму изготовить невоз­можно, так как нельзя обеспечить уплотнение смесей под моделью.