12. Машинная формовка. Встряхивающая машина.

Машинная   формовка  является в настоящее время основным  способом   изготовления  литейных  форм . При  машинной   формовке  механизируются наиболее трудоемкие операции уплотнения формовочной смеси  и  извлечения модели из  формы , а также ряд вспомогательных операций. В результате этого резко повышается производительность труда по сравнению с  ручной   формовкой , возрастает точность  отливок  по размерам  и  массе, облегчается труд,  и  улучшаются санитарно-гигиенические условия работы, сокращается производственный цикл  изготовления   отливки .Наиболее распространенным методом  машинной   формовки  является уплотнение прессованием. Этот метод заключается в придании смеси определенной плотности посредством приложения регламентированного усилия, передаваемого через прессовую колодку. На практике используют как верхнее, так  и  нижнее прессование Выбор метода прессования определяется в зависимости от целого ряда технологических факторов. В ряде случаев прессование осуществляют одновременно с вибрационным воздействием. В результате этого смесь уплотняется равномернее, а процесс прессования происходит более эффективно  и  качественно ВСТРЯХИВАЮЩАЯ ФОРМОВОЧНАЯ ЛИТЕЙНАЯ МАШИНА

формовочная литейная машина, уплотняющая формовочную смесь встряхиванием. Основным узлом машины является встряхивающий механизм с пневмоприводом, которым опока со смесью поднимается на некоторую высоту. После сбрасывания воздуха из цилиндра стол встряхивающего механизма падает, и кинетическая энергия, получаемая смесью во время ее движения вниз, переходит в работу уплотнения. Для получения необходимой плотности формы современные машины совершают 10-20 ударов. При чистом встряхивании для уплотнения верхних слоев смеси требуется ручная или механическая допрессовка. Смотри также Уплотнение формовочной смеси. ГОСТ 18111-72.

13. Пленочно-вакуумная формовка. Литье по газифицируемым моделям

Технологический процесс, основные принципы и особенности:

1. В процессе производства используется специальная вакуумная форма с вытяжной камерой и с отверстиями для откачки воздуха.

2. Нагретую до размягченного пластичного состояния пленку из полимерного материала помещают на заранее подготовленную форму. Затем вакуумный насос выкачивает воздух. Это приводит к тому, что под действием приложенной силы вакуумного насоса полимерная пленка плотно прижимается к форме и оформляется в готовое изделие.

3. Затем на уже прижатую к форме пленку из полимерного материала накладывается опока, оборудованная трубой для откачки воздуха со специальным фильтром.

4. Внутренняя часть опоки заполняется специальным сухим формовочным песком, не имеющим спаивающих (вяжущих) веществ и других дополнительных примесей. Мелкими встряхиваниями вибростола достигается уплотнение заполнителя опоки, удаляются излишки засыпного материала, а сверху опока накрывается полимерной пленкой, необходимой для уплотнения заполнителя. После этого открывается клапан трубы для откачки воздуха, что приводит к возникновению вакуума в формовочном песке. В результате этого возникает разница внешнего и внутреннего давления на форме (приблизительно 300~400 миллиметров ртутного столба). Благодаря указанной разнице давлений получается форма для литья, обладающая достаточно высокой жесткостью. Значение жесткости формы по шкале твердости может достигать плюс-минус 95. 

5. После полного окончания приложения усилия вакуума внутри формы, указанную форму необходимо извлечь, чтобы получилась полость. Усилие должно прилагаться к форме до тех пор, пока форму можно будет извлечь без особых усилий и без ущерба для полученной полости для заливки. Нижнюю часть опоки изготавливают точно также, как и описано выше для верхней части опоки.  6. В форму устанавливаются различные литейные стержни, затем после формовки изделия они убираются, нижняя и верхняя части опоки совмещаются и происходит залитие формы. 

7. Усилие вакуумного насоса должно прилагаться вплоть до полного затвердевания изделия. После полного затвердевания изделия, прекращается откачка воздуха из формы. И когда давление внутри формы начнет приближаться к атмосферному, нижняя и верхняя части формы автоматически распадутся.  Важные моменты: (1) разница внешнего и внутреннего давления на форме обеспечивает необходимую жесткость и прочность изделия, а также точное соответствие изделия выпуклостям и полостям формы.  (2) при подсоединение вакуумного насоса, труба для откачки воздуха, оборудованная специальным фильтром, должна устанавливаться в соответствующее место верхней и нижней опоки еще до начала заполнения их песком, но после помещения туда модели и литейных стержней, а также после накладки на опоки пленок для уплотнения заполнителя. 

Преимущества V-формовки:  • Повышается качество формовки изделий: поверхность формованного изделия гладкая и чистая, изделие обладает четкими краями и очертаниями, кроме того, размеры готового изделия строго соответствуют заданным. Готовое изделие обладает высокой степенью твердости, твердость изделия равномерна. Легкость извлечения модели будущего изделия из литейной формы.  • Простота используемого оборудования, низкие капиталовложения, невысокие расходы на техническое обслуживание и профилактический ремонт, связанные с функционированием и эксплуатацией указанного оборудования. Это все указано без учета соответствующего оборудования, используемого в процессе производства и служащего для отбора материалов с низким количеством посторонних примесей, отбора материалов, обладающих низкими вяжущими свойствами, и предназначенного для смешивания материалов. Коэффициент использования отработанной формовочной смеси составляет приблизительно 95% и выше. Капиталовложения в оборудование уменьшается на 30%. Энергетические затраты при использовании данного оборудования составляют 60% от оборудования, применяемого при литье «влажного» типа. Затраты людских ресурсов уменьшаются на 35%.  • Долговечность эксплуатации литейной формы и опоки.  • Высокий коэффициент использования металла. При использовании формовки V типа, металл обладает сравнительно хорошей активностью, хорошей способностью к заполнению формы. Можно производить тонкостенные детали с толщиной стенки всего 3мм. Готовые изделия обладают высокой степенью жесткости, медленно охлаждаются. При использовании дополнительных скрепляющих приспособлений значительно уменьшается выпор отливки. Повышается производительность, уменьшается припуск на обработку изделий.

Недостатки: • Сложный процесс изготовления литейной формы, трудно увеличить производительность изделий малой формы.  • От начала и до конца технологического процесса используется вакуум, тяжело механизировать труд.  • Из-за того, что на заготовки из полимерных материалов накладывают ограничения по тягучести и пластичности материала, то это ограничивает сферу применения указанной технологии.  • Проблема пыли и охлаждения формовочной смеси.  Trendance：(Тенденции развития) • Япония: 784кг чугуна с шаровидным графитом, якоря из литой стали массой 11.8т.  　　　Цепные колеса (шестерни) из марганцовистой стали массой более 950кг, гребные винты из нержавеющей стали, отливка изделий из цветных металлов.   • Китай: токарные станки С20 массой 1080кг 　　　Блоки цилиндров и головки блоков цилиндров для бензиновых двигателей модели 475C.  • Производственная линия: кольцеобразный фасон→ступенчатый фасон. Размеры опоки: 1300×1100×400/400 　　　60шт/ч，в технологическом процессе участвуют 5 человек.

Литьё по газифицируемым моделям — технология, позволяющая получить отливки по точности равные литью по выплавляемым моделям при уровне затрат сопоставимом с литьем в землю. Литьё по газифицируемым моделям как новый технологический процесс появился в середине 50-х годов. Его главным назначением было повысить точность литья при значительном уменьшении затрат на оборудование и материалы по сравнению с технологией литья по выплавляемым моделям.