Вопросы для повторения

1. Какие отливки относятся к архитектурным?

2. Каковы особенности изготовления форм для архитектурных отливок?

3. Как изготовляют модели поручней и брусьев?

4. Как изготовляют форму для садовой решетки?

5. Для чего при установке стержня в форме применяют жеребейки?

6. В чем состоит процесс формовки по шаблону?

7. Какие приспособления применяют при формовке по шаблону?

8. Как изготовляют литейную форму чаши для фонтана?

9. Можно ли формовать по шаблону изделия, имеющие форму овала?

10. Как изготовляют по шаблону стержни?

11. Когда и как изготовляют литейную форму в почве?

12. Что такое машинная формовка, каковы ее преимущества перед ручной формовкой?

13. Как классифицируют формовочные машины?

14. Как устроены и работают прессовые формовочные машины?

15. Как устроены и работают встряхивающие формовочные машинн?

16. Как устроены и работают пескометы?

17. Каков принцип работы пескодувных стержневых машин?

18. Какие Вы знаете формовочные автоматические линии?

10 Зотов Б. Н.

Глава

15

ПОДГОТОВКА ФОРМ К ЗАЛИВКЕ

§ 1. Нанесение покрытий на поверхности форм и стержней

На поверхности отливок художественных изделий не должно быть пригара и раковин, поэтому полость формы художественной отливки следует хорошо защищать от действия заливаемого в нее расплавленного горячего металла. Поверхность полости сырых форм для защиты от пригара припыливают порошком древесного угля или графита. Древесноугольный порошок применяют для форм тонкостенных отливок, графит — для форм толстостенных отливок. На стенках сухих форм порошок не удерживается, поэтому на стенки таких форм наносят защитный слой в процессе их сушки в камере сушильной печи. Коптящее пламя смолистого топлива, взаимодействуя с формовочной смесью стенки формы, образует на ней защитный слой, который, не ухудшая четкости сложной поверхности полости формы, препятствует образованию пригара на стенках отливки. Полость сырых форм ажурных отливок покрывают таким слоем, подкапчивая их в течение не­скольких минут коптящим пламенем смолистого топлива. Под-капчивание поверхности стенок формы в сочетании с ее легким подсушиванием обеспечивает хорошую заполняемость формы расплавом и красивую поверхность отливки.

Архитектурные отливки с менее сложной поверхностью и большей толщиной стенки предохраняют от пригара, нанося на стенки формы слои противопригарного покрытия. В состав по­крытий входят вода, графит, древесноугольная пыль и (для уве­личения клейкости) небольшое количество связывающих веществ. Наносят их на поверхность формы и стержня кистью или спе­циальными распылителями, после чего формы и стержни под­сушивают.

При производстве крупных архитектурных отливок повышают противопригарные свойства формовочной смеси путем введения в нее специальных добавок (каменноугольного и древесноуголь-ного порошков, графита, пылевидного кварца).

242

I § 2. Сушка форм и стержней

t Прочность форм художественных отливок обеспечивается вы-|; соким содержанием глины в применяемых для их изготовления I формовочных смесях. Для повышения прочности стержневой Ц смеси используют специальные связующие. И в том и в другом в случаях высокая прочность формы и стержня достигается после Ц-сушки.

р При сушке в формовочных и стержневых смесях происходят I физико-химические процессы, повышающие их прочность. Глина, I например, теряя влагу, упрочняется, масляные крепители окис-jt ляются, образуя клейкую массу, которая, высыхая, прочно I связывает зерна песка в смеси. Смолы и пеки плавятся и при г затвердевании скрепляют зерна смеси. В смесях на декстрине I происходит процесс клейстеризации. Сульфитная барда образует 1 смолу, обладающую клеящей способностью. Формы, изготовлен-I ные из жирных формовочных смесей, обладают плохой газопро-I, ницаемостью, так как глина и влага уменьшают пористость смеси Л в форме. В процессе сушки большая часть влаги испаряется, при Ц этом пары, расширяясь при нагревании, прорываются через I стенки формы и стержни, оставляя в них небольшие каналы, I в результате чего газопроницаемость стенок формы и стержня I увеличивается. Кроме того, в процессе сушки форм и стержней I при взаимодействии с газами, образующимися от сгорания смо-Г листого топлива в топке сушильной печи, на стенках отлагается I налет сажи, который защищает их от воздействия заливаемого Г металла.

[■ Таким образом, в процессе сушки повышаются прочность, | газопроницаемость и огнеупорность форм и стержней. !' Продолжительность сушки формы часто равна времени про-I цесса изготовления самой формы, а в отдельных случаях и пре-\ восходит его. С целью сокращения процесса получения отливки | осуществляют не сквозную, а поверхностную сушку форм. При i сквозной сушке форма просушивается полностью, при поверх-| ностной — на глубину 10—40 мм.

t Сушат форму на месте ее изготовления или в сушильных печах ^ь в зависимости от способа изготовления формы и ее размеров.

Сушка форм на месте. Литейные формы больших размеров и формы, изготовленные в почве, сушат обычно на маете перенос­ными сушильными агрегатами и устройствами с источником инфракрасного излучения.

Переносной сушильный агрегат (рис. 124) устанавливают на форму. Внутри корпуса 2 печи в топке / сжигается топливо, продукты горения которого (горячие газы) вентилятором 3, уста­новленным в верхней части, прогоняются через выпор в полость формы и подсушивают ее. Наиболее рационально использование инфракрасного излучения специальных электроламп мощ­ностью 250—500 Вт.

10*

243

Рис. 124, Переносной сушильный аппарат

Рве. I2S. Камерная сушильная печь пе­риодического действия

Сушка форм и стержней в сушильных печах. Самым удобным и экономичным способом сушки форм и стержней является их сушка в сушильной печи, представляющей собой камеру с рас­положенной внутри или сбоку топкой. Горячие газы из топки по специальным каналам или непосредственно проходят в камеру, прогревают и сушат находящиеся в ней формы и стержни. Су­шильные печи по конструкции подразделяют на переносные и стационарные, а по принципу действия — на печи периодического и непрерывного действия. При массовом производстве отливок применяют конвейерные сушильные печи непрерывного действия. Загрузку и выгрузку форм и стержней в камеры сушильных печей непрерывного действия производят непрерывно с разных сторон печи. Продвигаясь, формы и стержни проходят различные темпе­ратурные зоны, обеспечивающие заданный режим сушки.

В тупиковых сушильных печах периодического действия формы и стержни сушат периодически, в момент загрузки и выгрузки сушильная печь не работает.

Для сушки форм и стержней художественных отливок чаще всего применяют тупиковые сушильные печи периодического действия.

На рис. 125 показана камерная сушильная печь, используемая для сушки форм и стержней кабинетных художественных отливок. Кирпичная камера сушильной печи перекрыта сводом, в середине которого расположены два ряда крючков 2 для подвешивания небольших полуформ. Вдоль боковых стен камеры устроены эта­жерки 3 для размещения полуформ и драйеров со стержнями и кусками форм. Топка 1 сушила расположена у задней стенки ниже уровня пола. Каналы 5 для выхода газов из печи устроены в углах передней стенки камеры и проходят под полом печи в об-

244

|щий дымовой боров 4. Для регулирования нагрева камеры и вы-1хода газов каналы, идущие к общему дымовому борову, перекрыты ; шиберами, которыми регулируют движение газа в камере. В пе­редней стенке сушильной камеры устроена створчатая дверь, с внутренней стороны покрытая футеровкой из огнеупорной глины. '"В центре сушильной камеры расположен рельсовый путь 6 с по­воротным кругом 7 для ввоза в сушильную камеру вагонетки с крупными полуформами и стержнями.

После загрузки камеры дверь закрывают, зазоры в ней за­мазывают глиной и, прикрыв шиберы, разжигают топку. В то­пливо добавляют мазут для копоти. Горячие газы из топки под­нимаются вверх, соприкасаются с поверхностью форм, оставляя на них слой копоти, и вместе с парами испаряющейся из форм влаги уходят в дымовую трубу.

Литейные формы для скульптур сушат в специальных камер­ных или ямных сушильных печах периодического действия, ра­ботающих на газе. Ямная печь представляет собой кирпичную камеру, расположенную ниже уровня пола цеха и перекрытую съемным сводом. Загрузка и выгрузка форм из ямных печей производится через съемный свод краном. Для сушки небольших стержней применяют сушильные шкафы, обогреваемые воздухом, предварительно нагретым в установленном на шкафу калорифере. Внутри сушильного шкафа находятся решетчатые полки, передние кромки которых прикреплены к дверкам так, чтобы при открытии дверки выдвигалась и полка с расположенными на ней стержнями. Процесс сушки форм и стержней осуществляется в три пе­риода. В первый период, постепенно повышая температуру, стержни и формы нагревают медленно, что способствует лучшему их прогреву, без растрескивания. Во втором периоде быстро повышают температуру до максимального значения, что способ­ствует интенсивному удалению влаги с поверхности форм и стерж­ней. Максимальная температура зависит от связующих, применя­емых при изготовлении форм и стержней. При использовании органических связующих она составляет 160—240 °С, при ис­пользовании глины — 300—350 °С, при использовании жидкого стекла — 200—250 °С, при использовании термореактивных смол— 300—400 °С. При максимальной температуре формы и стержни выдерживают некоторое время в зависимости от режима сушки, толщины стенки форм и условия передачи теплоты в сушиле. В третий период сушки формы и стержни при полуоткрытом шибере постепенно охлаждают в сушильной камере до темпера­туры выгрузки (50 — 60°С).