Сучаснi способи виготовлення ливарних форм Повітряно-імпульсна формовка (Мал.4.10. )

Сутність способу полягає в тому, що на суміш, яка знаходиться в опоці, впливають короткочасним повітряним імпульсом високого тиску. У результаті суміш з великим прискоренням переміщається убік модельної плити. При зустрічі з моделлю або модельною плитою суміш різко гальмується й ущільнюється під дією тиску лежачих вище шарів. Верхні шари так само, як і при струшуванні, не ущільнюються.

При повітряно-імпульсному способі досягається високе і рівномірне ущільнення суміші. Твердість форми з боку моделі складає 90 – 95 од., а на контрладі після видалення неущільненого шару суміші 20 – 40 мм твердістю 70 од.

Переваги:

• мінімальний час ущільнення;

• гарна якість ущільнення;

• універсальність.

Недоліки:

• підвищена витрата повітря;

• значний шум;

• необхідність спеціального компресора і резервуара високого тиску.

Технологічний процес:

• на модельну плиту з моделлю 1 встановлюють опоку 2 (яка має високу твердість і міцність), наповнювальну рамку.

• формувальну суміш 3 засинають в опоку.

• на опоку накладають плиту-розсікач 4 з великим числом отворів.

• зверху плити розташовують імпульсну голівку 5 із пусковим клапаном 6.

• голівку, плиту-розсікач і опоку щільно притискають один до одного спеціальним механізмом.

• відкривають пусковий клапан.

• стиснене повітря під тиском 4,8 - 7,85 Мпа надходить в опоку, ущільнює суміш шляхом динамічної дії і фільтрації через пори й іде через венти моделі і плити.

4.3. Вакуумно-плівочна формовка (Мал.4.11. )

Сутність формування виготовлення сухих піщаних форм без сполучного полягає в штучному створенні надлишкової напруги стиску між піщинами, що визначається величиною вакууму або різницею між атмосферним тиском і тиском у сипучому вогнетривкому наповнювачі. Для реалізації способу застосовують спеціальне модельно-опочне оснащення і синтетичну плівку. Тонка (0,05-0,1мм) синтетична полімерна плівка ізолює лад і контрлад форми від проникнення в порожнину форми атмосферного повітря. Ізольована порожнина форми вакуумується, пісок ущільнюється, і створюється міцна форма. Для вибивки досить зняти вакуум, і форма руйнується, а пісок майже цілком йде на повторне використання.

Переваги:

• не потрібно для виготовлення форми сполучні матеріали, сумішоприготувальне обладнання;

• одержувані форми сухі (можна виготовляти тонкостінні виливки з мінімальним шлюбом по газових раковинах);

• незначні витрата піску (~ 2%);

• висока точність виливків, мінімальні ухили.

Недоліки:

• підвищений пригар ввідливок ( необхідне обов'язкове фарбування форми)

• утворення газових раковин і засмітчень при виготовленні плоских відливок;

• підвищена витрата енергії;

підвищена запиленість робочого місця (при засипанні піском опоки і при вибивці форм.)

Магнітні форми. Сутність процесу одержання магнітних форм полягає в тім, що для їхнього виготовлення використовують дисперсний феромагнітний матеріал (сталевий чи чавунний дріб), що ущільнюється вібрацією й зміцненням у магнітному полі, у якому частки матеріалу зв'язуються в єдине ціле, і форма здобуває високу міцність. Формування звичайно здійснюють по пінополістироловим газифікуємим моделям щільністю 20—25 кг/м³, виготовленим по двостадійній технології вспінення.

Зібрані в блоки 1 моделі (мал. 4.12) фарбують протипригарною фарбою. Після висихання фарби блок моделей поміщають у контейнер 2 (шухляда з дном) з металевого немагнітного матеріалу і засинають сталевим чи чавунним дробом 3 з розмірами часток 0,5—1 мм. Дріб ущільнюють вібрацією, а потім контейнер поміщають між полюсами постійного електромагніта 4, що має магнітну індукцію близько 1000 Гс. Під дією постійного електромагнітного полю дробинки притягаються, і форма здобуває високу міцність. При заливанні форми модель газифікується, а метал заповнює форму. Після затвердіння виливка магнітне поле знімається, форма втрачає міцність, і при вибивці дріб легко висипається з контейнера.

До основних переваг способу відносяться:

1. усунення піску з цеху і поліпшення умов праці;

2. спрощення системи готування і регенерації суміші;

3. підвищення точності виливків і поліпшення шорсткості, зменшення припусків на обробку різанням у 2 рази;

4. можливість одержання складних виливків без стрижнів;

5. підвищення щільності виливків завдяки прискореному охолодженню їхній у формі з металевого дробу.

З використанням цього способу формування створені автоматичні формувальні лінії й установки.

Способи вилучення моделіь з форми. Формувальні машини виконуютьть не тільки ущільнення формувальної суміші в опоці, але і витяг моделей з напівформ. Ця операція не є трудомісткою, але жадає від формувальників великого досвіду і вправності, щоб не допустити ушкодження форми.

На формувальних машинах витяг моделей здійснюється спеціальними механізмами з застосуванням вібраторів і особливих пристосувань. Щоб уникнути ушкоджень форми формувальну машину перед операцією варто ретельно відрегулювати.

Основними способами витягу моделей з напівформ на формувальних машинах є: штифтовий підйом, знімання піднімальною рамкою, протягання моделі, витяг моделі за допомогою поворотної чи плити перекидного столу. Ці способи показані на мал. 4.13.

Схема витягу моделі з напівформи штифтовим підйомом показана на мал. 4.13, а. Заформовану опоку 1 знімають з модельної плити 2 за допомогою чотирьох штифтів 3, розміщених по кутах столу. Штифти встановлюються строго на одному рівні. Особливий пневматичний чи гідравлічний механізм піднімає штифти до упора в кути опоки і знімає її. Завдяки направляючим штирям, укріпленим на модельній плиті, напівформа при зніманні має строго вертикальне положення.

Н

Витяг моделі з напівформи: а — штифтовий підйом; б — протягання моделі; в — за допомогою поворотної плити

Мал.4.13

а середній і великій формувальній машинах витяг моделей з напівформ здійснюється за допомогою спеціальних піднімальних рамок. Принцип витягу моделі такою рамкою нічим не відрізняється від штифтового підйому. Піднімальна рамка упирається в крайки опоки, у якій виготовлена напівформа, і піднімає її, знімаючи з модельної плити.

Витяг моделей з напівформ, виготовлених по моделях складної конфігурації (шестірні з литим зубом), здійснюється за допомогою спеціальних протяжливих плит. Схематично цей спосіб витягу моделей з напівформи показаний на мал. 4.13, б.

На модельній плиті 7 установлюють не тільки модель 4, але і спеціальну протяжливу плиту 6, у якій мається виріз, що точно збігається з контуром моделі. Знімання напівформи з формувального столу роблять піднімальними штифтами 8. Штифти упираються в протяжливу плиту 6, і напівформа 5 знімається з модельної плити 7 разом із протяжливою плитою, що охороняє напівформу від руйнування при зніманні і витягу з її моделі. Виготовлену напівформу знімають із протяжливої плити чи вручну за допомогою механічних підйомників.

На деяких формувальних машинах моделі витягають з напівформи опусканням модельної плити з моделлю. Напівформа залишається на протяжливій плиті, а модель крізь прорізи плити переміщається вниз. Потім напівформу знімають із протяжливої плити і відправляють на місце зборки і заливання.

Формувальні машини, на яких моделі витягаються з напівформи за допомогою поворотного столу, бувають двох типів: на один стіл після повороту залишається нерухомим —• опускається прийомний стіл з напівформою; на інших прийомний стіл нерухомий, а поворотний стіл після кантування переміщається по вертикалі нагору.

Схема витягу моделі за допомогою поворотного столу машини показана на мал. 4.13, в. Після ущільнення формувальної суміші в опоці 10 напівформа надійно закріплюється на поворотному столі 12, на якому встановлена модельна плита //. Для витягу моделі 9 з напівформи поворотний стіл разом з напівформою повертають на 180° і розташовують над прийомним столом 13. Модель 9 витягається з напівформи при підйомі і наступному опусканні прийомного столу 13 з напівформою. Перед цією операцією необхідно зняти пневматичні затиски, що скріплюють напівформу з поворотним столом. Потім поворотний стіл з модельною плитою повертається у вихідне положення.

Ф

Мал.4.14

ормувальні машини з поворотним столом використовують для формування по моделях, що утворить у формі масивні і високі дурні. У подібних випадках застосовують і формувальні машини, на яких моделі з напівформ витягаються за допомогою перекидного столу (мал4.14). Такий спосіб придатний для машин, що виготовляють нижні напівформи, тому що вони видають їх розніманням догори — положення, зручне для установки стрижнів і зборки форми під заливання.

Модельну плиту 2 закріплюють на перекидному столі 3. Після ущільнення формувальної суміші в опоці спеціальний механізм важелями 4 перекидає стіл 3 разом з напівформою і встановлює її на прийомний пристрій 5. Напівформа звільняється від кріплення з модельною плитою і дією витяжного механізму переміщається вниз; при цьому модель витягається з напівформи, а перекидний стіл повертається у вихідне положення.

Готову напівформу / знімають із прийомного пристрою і відправляють на місце зборки форми. Витяг моделі з напівформи значно полегшується при використанні спеціальних приладів — вібраторів.

Формувальні машини з перекидним столом менш продуктивні, чим машини зі штифтовим чи рамковим підйомом, тому що потрібно додатковий час для здійснення повороту столу, от чому на таких машинах доцільно виготовляти нижні напівформи. Верхні напівформи виготовляють на машинах зі штифтовим чи рамковим підйомом.