Машинная формовка

По характеру уплотнения смеси различают машины прессовые, встряхивающие и др.

Уплотнение прессованием может осуществляться по различным схемам, выбор которых зависит от размеров, формы модели, требу­емой степени и равномерности уплотнения формовочной смеси и других условий.

В машинах с верхним прессованием (рис. 201, а) уплотняющее давление действует сверху. На столе машины 1 закрепляют модельную плиту 2 с моделью 3, устанав­ливают опоку 4 и на нее наполнительную рамку 5. Опоку и рамку заполняют формовочной смесью из бункера. При подъеме стола прессовая колодка 6 входит в наполнительную рамку, запрес­совывая смесь в опоку; высота наполнительной рамки определяет вытесняемый объем формовочной смеси, а следовательно, и степень ее уплотнения в опоке. После завершения прессования стол с мо­дельной оснасткой опускают в исходное положение.

В машинах с нижним прессованием (рис. 201, б) формовочная смесь уплотняется самой моделью и модельной плитой. Удельное давление при прессовании обычно составляет 300—500 кПа.

-нием. Машины с нижним прес­сованием имеют более сложное устройство и менее надежны в эк­сплуатации.

Неравномерность уплотнения смеси возрастает с увеличением высоты опоки. Поэтому уплотнение прессованием применяют для изготовления полуформ в невысоких опоках (до 200—250мм). Этот недостаток может быть устранен применением профильных колодок (рис. 202, а), дифференциальным прессованием с вдавли­ванием в смесь нескольких колодок (рис. 202, б). Равномерное уплотнение смеси можно получить также прессованием с диаф­рагмой — эластичной резиновой мембраной (рис. 202, в). Смесь уплотняется, например, давлением сжатого воздуха через эластич­ную мембрану, повторяющую рельеф поверхности модели.

Прессование под высоким давлением (до 4 МПа) сравнительно новый, прогрессивный способ формовки. Этот способ дает воз­можность изготовлять полуформы с требуемой степенью уплот­нения в высоких опоках (до 350мм), с повышенной точностью по размерам и гладкой поверхностью. При высокой степени уплот­нения повышается теплопроводность смеси, что способствует улуч­шению структуры металла в отливке.

Уплотнение встряхиванием получило широкое применение в ли­тейном производстве. На встряхивающих машинах уплотнение происходит в результате многократно повторяемых встряхиваний. Принципиальная схема встряхивающей машины показана на рис. 203, а. На столе 1 укрепляют модельную плиту с моделью 2,
устанавливают опоку 3 и наполнительную рамку 4. Под давлением
сжатого воздуха, поступающего через каналы 5, стол поднимается
на высоту 30—100мм (рис.203, б), определяемую положением
выпускного отверстия 6. Вследствие понижения давления подвиж-
ные части падают вниз. При ударе стола по торцовой поверхности
направляющего цилиндра смесь уплотняется в результате появления инерционных сил

Уплотнение смеси происходит не­равномерно. Дополнительное уплотнение верхних рыхлых слоев смеси осуществляют допрессовкой.

На некоторых заводах при­меняют другой комбинирован­ный способ — совмещение встряхивания с подпрессовкой.

При включении встряхивающего стола на слой формовочной смеси, выступающей под опокой, накладывают тя­желую подпрессовочную плиту. Такой способ повышает время набивки смеси и качество ее уплотнения. Встряхивание машины дают возможность уплотнения смеси в высоких опоках, изготавли­вать формы по сложным моделям с высокими ребрами и впадинами. Режим уплотнения: подъем стола 30—100 мм, число ударов 30— 50 в мин. Для уплотнения смеси в опоке 1200x800х460 мм для крупной отливки требуется 25—50 ударов, время уплотнения 25—40 с (время допрессовки 2—5 с). В нашей стране созданы уни­кальные встряхивающие машины, обеспечивающие формовку очень крупных отливок (до 15 т) в опоках размерами до 2500х2000 мм. Основными недостатками встряхивающих машин яв­ляются меньшая производительность, чем у прессовых машин, а также сильный шум при работе.

Вакуумная формовка (иногда ее называют пленочно-ваку- ум­ной формовкой). Сущность ее заключается в следующем (рис. 204).

Вакуумирование продолжается не только при изготовлении полуформ, но и при их сборке, заливке и затвердевании залитого металла. При заливке металла в форму пленка сгорает. Продукты сгорания выполняют роль противопригарного покрытия.

Этот способ имеет целый ряд преимуществ, в том числе удешев­ление формовочной смеси и упрощение смесеприготовления, по­вышение точности отливок и улучшение чистоты их поверхности, упрощение выбивки форм, удлинение срока службы оснастки и др.

Процесс позволяет получать отливки из различных сплавов массой 0, 1—10 т. Формовка может быть ручной или на автомати­ческих линиях.

Пескометы — высокопроизводительные формовочные маши­ны — используют преимущественно для изготовления форм круп­ных отливок в опоках ив кессонах. Особенность формовки состоит в том, что пескомет обеспечивает одновременно две операции: за­сыпку смеси и ее уплотнение.

Основной частью пескомета является его метательная головка (рис. 205). Формовочную смесь, поступающую в головку пескомета по транспортеру, подхватывают метательные ковши (лопасти), вращающиеся с частотой до 1500 мин^-1, и выбрасывают со скоро­стью 30—60 м/с через отверстие в опоку. Из-за большой скорости выброса формовочная смесь хорошо и равномерно уплотняется в опоках любой высоты. Для направления струи формовочной смеси головку можно перемещать в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Производительность пескометов обычно не менее 10—15 м³/ч.

Извлечение моделей из форм при формовке вручную — ответ­ственная операция, требующая определенного навыка в работе. Модель предварительно «расталкивают» легкими ударами, а затем осторожно извлекают при помощи крючка или ввернутого болта. При машинной формовке эта операция механизирована, что обе­спечивает сохранение точных размеров и отсутствие повреждений форм.

Часто модели извлекают при помощи поворотной плиты. Эту плиту прочно скрепляют с опокой и мо­дельной плитой и поворачивают на 180°. Затем опоку освобождают и опускают вниз или поднимают модель вверх (рис. 206, в).