§ 4. Изготовление стержней в ящиках

В стержневом ящике можно изготовить стержень почти любой сложности и формы. Поэтому этот способ при изготовлении мелких и средних стержней самый распространенный.

Процесс изготовления стержня в ящике заключается в следую­щем:

1. Подготовка стержневого ящика. Половинки разъемного стержневого ящика простого цилиндрического стержня (рис. 50, а) очищают от пыли и остатков стержневой смеси. Для лучшего от­ деления стержня от стенок ящика рабочую поверхность ящика смазывают разделительной жидкостью (керосином). Подготовлен­ ные половинки ящика скрепляют скобами или струбцинами и устанавливают вертикально на плиту (рис. 50, б).

2. Уплотнение стержневой смеси. Полость стержневого ящика заполняют стержневой смесью и уплотняют ее набойкой или трам­ бовкой в зависимости от размера полости. Обращают особое вни-

112

Ж)

Рис. 60. Изготовление стержня в стержневом ящике

мание на степень уплотнения смеси. При сильном уплотнении стержневой смеси в ящике стержень получается с пониженной газопроницаемостью, что в дальнейшем приведет к образованию газовой раковины в отливке. При слабом уплотнении смеси стер­жень может сломаться или будет разрушаться металлом при за­ливке формы, вследствие чего в отливке появятся песчаные рако­вины.

3. Установка каркаса. Уплотнив стержневую смесь на 1/4 часть высоты стержневого ящика, в центре его полости для повы­ шения прочности устанавливают каркас-пруток из проволоки. Длина прутка должна быть несколько меньше длины стержня (рис. 50, в). В более крупных стержнях каркасы делают в виде труб с отверстиями на поверхности или в виде чугунных рамок g залитыми прутками.

4. Вентилирование стержня. Для увеличения газопроницае­ мости стержня в уплотненной стержневой смеси в ящике делают несколько наколов вентиляционной иглой. Наколы должны быть расположены в стержне равномерно и не должны выходить на его рабочую поверхность.

В более крупных и сложных стержнях, имеющих выступаю­щие узкие части, для выполнения вентиляционных каналов про­кладывают полый капроновый шнур или восковые фитили, концы которых выводят в знаковые части. В процессе сушки воск рас­плавляется и вытекает из фасонных вентиляционных каналов.

5. Извлечение стержня из ящика. После изготовления стержня со стержневого ящика снимают скобы, струбцины и т. д. Уста­ новив ящик в горизонтальное положение, снимают верхнюю половину (со штырями) (рис. 50, г); на нижнюю подовину уста­ навливают рамку, заполняют ее сухим безглинистым песком; на рамку кладут сушильную плиту (рис. 50, д). Стержневой ящик

113

б)

а)

Рис. 5!. Извлечение стержня из ящика

вместе с рамкой и плитой переворачивают на 180 °, с рамки сни­мают стержневой ящик (рис. 50, е). Сняв с сушильной плиты рамку (рис. 50, ж), стержень на плите с песчаной постелью (под­сыпкой) отправляют для сущки в печь.

При изготовлении песчано-глинистых стержней, имеющих до­статочную прочность в сыром состоянии, извлекать стержень из ящика можно, раздвигая половинки стержневого ящика на плите (рис. 51, а).

Фасонные стержни из малопрочных в сыром состоянии смесей в массовом производстве извлекают из ящиков, используя фасон­ные сушильные плиты — драйеры (рис. 51, б).

Рассмотрим несколько примеров изготовления стержней раз­личной сложности в стержневых ящиках.

В неразъемных ящиках (см. рис. 29, а) изготовляют простые стержни, имеющие уклоны стенок, достаточные для легкого из­влечения их из ящиков. Для изготовления стержня в полость ящика набивают стержневую смесь, делают в стержне вентиля­ционные каналы и накрывают ящик сушильной плитой. Ящик вместе с плитой переворачивают и, легко ударяя по его стенкам деревянным молотком, снимают со стержня. Стержень, оставшийся на плите, сушат или устанавливают в форму в сыром состоянии.

Стержень для отливки, например, карандашницы имеет более сложную форму и знак на одном конце. Такой стержень изготов­ляют в металлическом разъемном ящике (см. рис. 29, в) в следую­щей последовательности:

1. Хорошо, очищенные, смоченные разделительной жидкостью (керосин) половинки стержневого ящика соединяют, скрепляют струбциной и устанавливают на рабочем месте знаковой частью вверх (см. рис. 29, в).

2. Полость ящика до половины его высоты наполняют стерж­ невой смесью и уплотняют ее набойкой, как и в предыдущем слу­ чае,

3. В центре полости ящика для прочности стержня устанав­ ливают каркас в виде железной трубки диаметром 8—10 мм с от­ верстиями на поверхности. Применение такого каркаса увеличи-

114

Рис. 52. Изготовление стержня в стержневом ящике с глухой полостью

вает не только прочность стержня, но и его газопроницаемость. Каркасную трубку делают такой длины, чтобы она не выступала за знак и не доходила до нижнего края ящика на 10—15 мм. При близком расположении каркаса от поверхности стержня в трубку при заливке формы может прорваться металл, который преградит путь выходящим газам.

4. После установки каркаса полость ящика заполняют смесью и уплотняют ее доверху.

5. Срезав излишек стержневой смеси вровень с краями ящика, его переворачивают и устанавливают на столе знаковой частью вниз.

6. Установив таким образом ящик, продолжают уплотнение смеси в носке. Излишек смеси срезают вровень со стенками ящика. Срезанную поверхность стержня хорошо заглаживают.

7. С ящика снимают крепление, легко ударяя по половинкам ящика с торца, раздвигают их в стороны. Оставшийся на плите стержень помещают в сушило.

Большая часть отливок художественных изделий имеет глу­хие внутренние полости, не выходящие на поверхность отливки. Следовательно, у стержней, образующих эти полости, нет знаков, а у стержневых ящиков — таких отверстий в стенках, через ко­торые можно было бы заполнять полость ящика стержневой сме­сью. Поэтому стержни для отливок с глухими полостями изготов­лять описанным выше способом нельзя.

В качестве примера рассмотрим процесс изготовления стержня (рис. 52, а) в ящике с глухой полостью.

1. В половину стержневого ящика с отверстиями под штыри (рис. 52, б) накладывают стержневую смесь и уплотняют ее ру­ ками (рис. 52, в). Большая плотность подобных стержней умень­ шает их способность легко выбиваться из отливок. Стержни, образующие в отливках глухие полости, должны удаляться из них (высыпаться) через небольшие отверстия, остающиеся в стенке отливки после удаления каркасной трубки стержня.

2. Излишек стержневой смеси срезают вровень с краями ящика. На поверхность половины стержня в ящике укладывают точно подогнанный по знакам на стенках ящика и смазанный раствором белой глины каркас (рис. 52, г). Каркас стержня представляет

115

собой железную коническую трубку с припаянным или плотно привязанным к ней прутком-поперечником. В случае припаива-ния массивного поперечника последняя должна быть выполнена так, чтобы припой мог легко расплавиться в процессе заливки формы и каркасную трубку можно было свободно вынуть из от­ливки. Поперечник в этом случае остается залитым в стенках отливки.

3. На каркас накладывают слой стержневой смеси и придают ей примерную форму полости второй половинки стержневого ящика (см. рис. 52, в). Смесь уплотняют припыленной второй по­ ловиной ящика, надевая ее на первую, постукивая по ее поверх­ ности деревянным молотком.

4. Верхнюю часть ящика снимают (рис. 52, д), после этого удаляют смесь, попавшую в разъем между половинами ящика в процессе уплотнения стержня. На неуплотненные места поверх­ ности стержня добавляют смесь и продолжают уплотнять стержень. Повторяют эту операцию до получения достаточной плотности по­ верхности стержня.

5. Добившись необходимой плотности стержня, его поверх­ ность припыливают графитом, обкладывают слоем рыхлой смеси и накрывают плитой, на которой его будут сушить.

6. Переворачивают плиту вместе с нижней половиной ящика и осторожно снимают ее со стержня. Стержень, оставшийся на слое смеси плиты, отделывают, заглаживают его шов и поверх­ ность. Для увеличения поверхностной прочности стержень сма­ чивают слабым раствором глины, припыливают графитом и, сре­ зав на плите вокруг него лишнюю смесь, отправляют сушить (рис. 52, ё). Чтобы исключить возможность смятия стержня, рекомендуется использовать рамку для засыпки фасонной по­ верхности стержня и накрывать ее плитой (см. п. 5 на с. 113). В массовом' производстве в таких случаях на стержень вместо плиты и рамки удобнее накладывать драйер, имеющий впадину, соответствующую профилю стержня.