§ 5. Изготовление стержней в модели

Стержень для пустотелой отливки можно изготовить непосред­ственно в самой модели, если она пустотелая и имеет в нужном месте разъем (рис. 53, а).

Изготовляют стержень в модели перед ее использованием для получения литейной формы, выполняя следующие операции:

1. Хорошо очищенную собранную модель устанавливают в фальшивую опоку, изготовленную для получения по этой мо­ дели литейной формы (рис. 53, б).

2. Припылив полость модели, наполняют ее стержневой смесью и, придерживая части модели, уплотняют смесь в ней доверху.

3. Подрезают верхний торец стержня в модели, в теле стержня для увеличения газопроницаемости делают несколько наколов

116

вентиляционной иглой. Затем по модели с расположенным в ее полости стержнем изготовляют способом кусковой формовки верхнюю полуформу.

4. Изготовленную полуформу вместе с фальшивой опокой переворачивают, фаль­ шивую опоку снимают. В модели уплот­ няют основание стержня, вырезают на нем знак 1 (рис. 53, в).

Рис. 53. Изготовление стержня в модели

5. Делают поверхность разъема формы, производят формовку нижней полуформы. Скрепив обе полуформы, переворачивают их, верхнюю полуформу снимают, из нижней удаляют модель и, раскрыв ее, извлекают стержень (рис. 53, г). Стержень, изготов­ ленный в модели, не может иметь обычных знаков. Знак — как правило, один — в та­ ком стержне делают в виде углубления, вы­ резаемого в процессе изготовления стержня на его нижнем торце. Так как нижний торец соприкасается с поверхностью формы, то при формовке нижней полуформы в ней образуется выступ 3 (рис. 53, д), на кото­ рый при сборке устанавливают стержень, предотвращая его сдвиг. Верхняя полу­ форма, соприкасаясь с верхним торцом 2 установленного стержня, устраняет возмож­ ность подъема его при заливке формы.

§ 6. Скоростное изготовление стержней

В технологическом процессе изготовления стержней значи­тельную часть времени занимает их сушка. Поэтому ускорить процесс изготовления стержней в современном производстве можно в основном за счет сокращения периода сушки. В настоящее время разработан и внедрен ряд способов изготовления стержней, где процесс их сушки исключен совершенно или сведен до минимума. Прочность таких стержней достигается применением специальных способов упрочнения и использованием в стержневой смеси спе­циальных связующих.

Применение сырых стержней позволяет исключать процесс сушки, экономить топливо и дорогие связующие, так как для изготовления стержней, используемых в сыром состоянии, при­меняют обычно песчано-глинистые смеси. Кроме того, применение сырых стержней ликвидирует транспортные операции по отправке стержней в сушку и подачу стержней к месту установки их в формы. Сырые стержни можно изготовлять непосредственно у рабочего места формовщика.

117

Недостатком сырых стержней является их малая прочность, что затрудняет операцию сборки формы.

Изготовление поверхностно- подсушиваемых стержней. Такие стержни изготовляют из смесей с быстротвердеющими связующими материалами (жидкое стекло, сульфитный щелок, патока и др.). Упрочнение стержней возможно даже путем их выдержки на воз­духе. Небольшие стержни, выдержанные на воздухе при нормаль­ной температуре в течение 30 мин, приобретают поверхностную прочность, достаточную, чтобы выдержать гидравлическое дав­ление заливаемого в форму металла.

Для увеличения прочности сырых стержней поверхностную подсушку производят в сушильных печах при низкой темпера­туре. Для чугунных отливок массой до 15 кг стержни подсушивают при температуре 40—100 °С в течение 5—40 мин в зависимости от их размеров.

Достаточная поверхностная прочность подсушенных стержней позволяет безопасно транспортировать их к месту сборки и обес­печивает более удобные условия для установки в форму.

Стержни из холоднотвердеющих смесей изготовляют из сме­сей, где в качестве связующих материалов применяют жидкое стекло и синтетические смолы. Стержни на жидком стекле обла­дают способностью быстро затвердевать при их обработке угле­кислым газом.

Процесс изготовления стержня заключается в заполнении стержневого ящика смесью, установке в ней каркасов с подъе­мами и металлических трубок для продувки стержня углекислым газом. Продувку газом продолжают 1—5 мин, после чего стер­жень извлекают из ящика.

Изготовление стержней из жидких самотвердеющих смесей (ЖСС) дает возможность сократить не только процесс сушки стерж­ня, но и процесс уплотнения стержневой смеси в ящике. Жидкую самотвердеющую смесь приготовляют из кварцевого песка, жид­кого стекла, отвердителя (феррохромового шлака, раствора едкого натра), пенообразователя и воды в специальных установках. Для устранения прилипания стержневой смеси стенки стержневых ящиков покрывают эмалями на основе эпоксидных смол. Перед заполнением полости стержневого ящика ЖСС в ней устанавли­вают каркасы с подъемами. Для отвердения смеси стержни в за­висимости от их размеров выдерживают в ящиках от 2 ч до 2 сут. Стержни из этих смесей имеют хорошую газопроницаемость, но повышенную пористость поверхности. Поэтому их тщательно покрывают противопригарным покрытием и подсушивают газо­вой горелкой.

Изготовление стержней в нагреваемой оснастке производится из смесей со связующими материалами на основе синтетических термореактивных смол, отвердевающих при нагревании. Для изготовления стержня нагретый до температуры 200—250 °С стержневой ящик устанавливают на пескодувную машину и за-

118

полняют быстротвердеющей стержневой смесью. Соприкасаясь с горячими стенками ящика, смесь нагревается, смола полиме-ризуется или поликонденсируется, и через 15—20 с на стержне образуется прочная корка, позволяющая извлекать его из ящика.

Изготовление оболочковых стержней. Материалом смеси для изготовления оболочковых стержней являются мелкие пески и порошкообразные или жидкие фенольные смолы (пульвербаке-лит). Высокая прочность смеси дает возможность изготовлять стержни не сплошными, а в виде оболочек с толщиной стенки от 6 до 15 мм.

Процесс изготовления стержня заключается в следующем. Нагретый стержневой ящик с нанесенным на стенках слоем раз­делительного состава заполняют стержневой смесью (обычно че­рез стержневой знак). Смесь выдерживают в ящике 10—20 с в зависимости от необходимой толщины стенки стержня. Форми­рование оболочки происходит по мере прогрева смеси от стенок ящика до температуры полимеризации смолы. После необходимой выдержки неспекшуюся часть смеси высыпают из ящика. Для упрочнения оболочкового стержня стержневой ящик со стержнем помещают на 1,5—2 мин в электропечь с температурой 300—350 °С, после чего стержень извлекают из ящика.