Титов (550695), страница 22
Текст из файла (страница 22)
В настоящее время многие заводы внедряют технологический процесс изготовления отливок по газнфнцируемым моделям в условиях серийного и массового производства. 5 3, МАШИННАЯ ФОРМОВКА Машинную формовку применяют главным образом в серийном и массовом производстве и значительно реже в мелкосерийном и единичном производстве. Машинную формовку осуществляют, как правило, в двух опоках, исключение составляет формовка в стопку н безопочная формовка.
Форма обычно состоит нз двух полуформ — верхней и нижней. При изготовлении форм на машинах необходимо иметь модели, модельные плиты, спаренные стальные опокн, штыри. В массовом н крупносерийном производстве применяют металлические модели, в серийном производстве — деревянные модели, укрепленные на координатных плитах.
Во всех случаях формовку на машинах осуществляют по моделям, смонтированным на металлических плитах, что повышает точность отливок, а механизация основных операций. (уплотнения формы и извлечения модели) полностью освобождает формовщиков от трудоемких ручных операций. Машинная формовка по сравнению с ручной имеет ряд преимуществ: высокая производительность, точность отливок и, как следствие, меньшие припускя на механическую обработку, равномерность уплотнения формы, возможность выполнения работы формовщиками более низкой квалификации.
Точность размеров отливок при машинной формовке обеспечивается применением более лей, заменой операции раст извлечении из формы, хорош Рис. 69. Модельные плиты: а — одноетороннян; И вЂ” коордннатиант ! — плита; 2 — модель Для машинной формовки используют три типа модельных плит: 1) односторонние (рис. 59, а) — на одной плите смонтирована нижняя часть модели, а на другой — верхняя часть модели; 2) двусторонние — на одной стороне плиты смонтирована модель верха, а на другой — низа (формовка на одной машине); 3) реверсивные — нижнюю и верхнюю опоки формуют на одной плите, а при .
сборке верхнюю опоку поворачивают на 180'. Постоянное крепление моделей к плитам используют в массовом и крупносерийном производстве. Сборные модельные плиты (рис. 60), состоящие из вкладышей с моделями, применяют в мелкосерийном производстве; координатные модельные плиты — а единичном и мелкосерийном производстве. Координатные плиты (рис.
59, б) имеют отверстия для установки модели и определения правильности ее положения. Отверстие на плите обозначают шифром,,' состоящим из буквы н цифры. С помощью этого шифра устанавли- ., вают модели на плите. Технологический процесс изготовления литейных форм на ': машинах складывается из ряда операций. Основные операции— 110 уплотнение формовочной смеси в опоке и извлечение модели из формы определяют качество будушей отливки. 'наличие в ней засоров, газовых раковин, трещин; правильность геометрии; чистоту поверхности. Вспомогательные и транспортные операции — установка пустой опокн на машину, опрыскивание и обдувка модельной плиты, засыпка формовочной смеси в опоку, транспортировка готовых форм — выполняются специальными вспомогательными и транспортными механизмами машины.
Рис. 60. Иорная модельная плита: т — осмонная плита; а — съемные акладым с моделью; а — модель; С вЂ” мо" дель иоллектора; а — модель стояка; а — упорные аннты В ' зависимости от степени механизации вспомогательных н . транспортных операций различают:!) механизированную формовку, когда рабочий вручную управляет работой механизмов, выполняющих основные, вспомогательные и транспортные операции, и 2) автоматическую формовку, когда работой механизмов управляет машина.
Наиболее трудоемкими и ответственными являются операции уплотнения литейной формы и извлечения модели. Существует несколько способов уплотнения формовочных смесей на машинах: прессованием, прессованием с вибрацией, встряхиванием, встряхиванием с подпрессовкой, пескометом, прессовопескодувный. Уплотнение прессованием Наиболее простым, производительным и зкономичным является уплотнение форм прессоваинем — верхним или нижним. При верхнем прессовании на столе 1 прессовой машины (рис, 61, а) монтируют плиту с моделью 2. На модельную плиту по штырям устанавливают опоку 8 и наполнительную рамку 4. Выше на- 111 волнительной рамки находится траверса 6 с прессовой колодкой 6. Высота прессовой колодки равна высоте наполнительной рамки. При подъеме стола прессовая колодка входит внутрь наполнительной рамки, вытесняя из нее формовочную смесь в опоку.
Нижняя плоскость колодки в конце прессования доходит до уровня верхней кромки опоки. На некоторых прессовых машинах опускается траверса с прессовой колодкой, а стол машины остаегся на месте. При нижнем прессовании смеси (рис. 61, б) стол 1 с плитой 6 и моделью 2 перемещается вертикально относительно неподвижной рамки 6. Модель 2 перед прессованием располагаегся ниже верхней плоскости рамки 5, на которую по штырям устанавливают опоку д. Снизу опоки делается запас формовочной смеси для прессования, объем которой определяется высотой слоя Н и площадью б) Рис.
6!. Схема нижнего и верхнего прессования опоки. После заполнения опоки формовочной смесью над ней устанавливают неподвижную траверсу 4. При подъеме стола смесь из рамки 5 впрессовывается в опоку снизу. Формовочная смесь в опоке прессуется модельной плитой 6 при ее движении вверх. ! Ход стола должен быть равен высоте Н слоя смеси, для того чтобы в конце прессования плоскость модельной плиты совпала с плоскостью разъема опоки. Наиболее широко применяют верхнее прессование и верхнюю подпрессовку форм, так как при нижнем прессования вследствие попадания формовочной смеси между столом 1 и рамкой 6 быстро изнашиваются тругдиеся поверхности.
Кроме того, затрудняется переналадка формовочных машин на другой размер опоки. Для получения заданной плотности формы необходимо подобрать соответствующую вь~соту наполнительной рамки. Прп определении высоты наполнительной рамки (рис. 62) учитывают, что масса формовочной смеси до прессования равна массе смеси после прессования. Вводим обозначения: б„б — плотность формовочной смеси соответственно до прессования и после прессования; 6 — площадь опоки в плане; Н вЂ” высота опоки; Ь вЂ” высота наполнительной рамки; У вЂ” объем модели. 112 Справедливым является равенство Рбе (Н+ /1) ИН, из которого находим высоту наполнительной рамки й=Н(,'- — 1). Если в опоке имеется модель, высоту рамки подсчитывают по формуле [Р(Н вЂ” /х) — У) бе=(РН вЂ” У) 6, й=~н — —,") ' —,' — 1).
откуда При уплотнении смеси происходит изменение плотности формовочной смеси. Плотность неуплотненной формовочной смеси обычно составляет 1 — 1,1 г/см', а уплотненной 1,4 — 1,6 г/см'. Рис. 62. Схема прес. соваиии профильной прессовой колодкой: а л' б — форма до а после Хплотненпл Плотность формовочной смеси в различных местах формы определяют обычно трудоемкими способами и применяют только при исследованиях процесса уплотнения. В производственных условиях измерение плотности заменяют измерением твердости поверхности формы твердомерами (рис.
63). Поверхность твердомера с выступщощим шариком прикладывают к поверхности формы. При этом шарик твердомера диаметром 10 мм углубляется в форму лишь на некоторую величину в зависимости от твердости формы: чем тверже форма, тем меныпе углубляется в нее шарик. Внутри прибора на шарик постоянно давит точно тарированная пружина с силой 1 кгс. Поэтому глубина погружения шарика в форму зависит только от твердости поверхности формы.
Перемещение шарика передается на вращающуюся стрелку. Шкала твердомера разделена на 100 частей. Чем тверже форма, тем ббльшую цифру показывает стрелка прибора. Твердость формы по делениям шкалы твердомера составляет прн слабом уплотненип 25 — 30, среднем 50 — 60, сильном 70 — 80 и очень сильном 85— 90 единиц. 113 Процесс уплотнения формовочной смеси в опоке прессоваиием можно представить следующим образом. Формовочная смесь состоит из зерен разных размеров, покрытых пленками глиняной пасты и некоторых добавок. Между зернами формовочной смеси имеются поры.
Весь процесс прессования можно условно разделить иа два периода. В первый период происходит пластическая деформация смеси за счет перемещения зерен относительно друг друга и разрушения отдельных комков, а также заполнение пор между зернами. Формовочная смесь приобретает структуру, при которой большин. ство пор имеет одинаковые размеры. Во второй период смесь уплотняется за счет взаимного перемещения песчинок н деформации их глинистых оболочек. Так как зерна оболочки обладают определенной упругостью, то деформация в рр р этот период приобретает характер упругих деформаций. С повышением упругости смеси увеличиваются боковое давление ее на стенки опоки рр рр и трение формозочной смеси о стенки опоки. Величина бокового давления составляет 30 — 40Рр давления под колодкой.
Вследствие этого формовочная смесь уплотняется неравномерно. Установлено, что плотность смеси непрерывно уменьшается по мере уда- . ления от прессовой колодки. Это объРас. зз. Таердрмрр ясняется трением смеси о стенки опоки. Наличием трения смеси о стенки опоки объясняется и значительно меньшая, чем в центре опоки, плотность формы у стенок опоки; «ем выше опока, тем больше неравномерность распределения плотности по ее высоте.