Виготовлення стрижнів на пресових машинах
Пресові машини знаходять застосування в умовах масового виробництва дрібних по розміру і простих по складності стрижнів, які використовують для простановки в піщані разові форми і кокілі без попереднього теплового сушіння.
Сутність
роботи таких машин
полягає в тому, що суміш у стрижневих
ящиках ущільнюється пресуванням за
допомогою плоского пуансона або
прикріплених до нього половин стрижневих
ящиків.
Перевагами такого процесу виготовлення стрижнів є:
можливість одержання стрижнів з дешевої (звичайно наповнювальної) формувальної суміші;
виключення процесу теплового сушіння;
виготовлення стрижнів у безпосередній близькості від їхньої простановки у форми, що виключає витрати на транспортні операції.
На мал. 7.22 показані операції виготовлення прямих стрижнів одночасно в трьох стрижневих ящиках на гідравлічній пресовій машині. На стіл 1 машини (див. мал. 7.22, а) кріплять три нижні половинки стрижневих ящиків 2, у які з надлишком насипають формувальну (чи стрижневу) суміш. Далі пресовий стіл підводять під нерухому траверсу 3 і виконують пресування (мал. 7.22, б). При цьому змонтовані на траверсі верхні половинки стрижневих ящиків виконують формоутворення стрижнів.
Після пресування стіл опускають (мал. 7.22, в) і виводять з-під траверси, а отримані стрижні після висмикування з них вентиляційних шнурів вилученнають зі стрижневих ящиків і без теплового сушіння встановлюють у форми.
Виготовлення стрижнів на струшуючих машинах
В умовах серійного виробництва середніх і частково великих по розмірах стрижнів знаходять застосування струшуючі спеціальні стрижневі і звичайні формувальні машини.
Сутність роботи струшуючих машин і процес виготовлення на них стрижнів не відрізняється від аналогічних операцій виготовлення разових піщаних форм.
Особливістю виготовлення стрижнів, на струшуючих машинах є ручна допресовка суміші у верхній частині ящиків за допомогою трамбувань.
Для виготовлення стрижнів найбільше широко застосовують струшуючі формувальні машини з перекидним столом, а також спеціальні стрижневі струшуючі машини мод. 284М (мал.7.23, а) та ін.
Процес формування починається після установки стрижневого ящика 1 і прикріплення його до перекидної плити 2 (мал. 7.23,/). Процес виготовлення стрижня здійснюють по операціям у такій послідовності:
насипка в стрижневий ящик стрижневої суміші і вдавлення в неї каркаса;
включення машини для ущільнення суміші струшуванням (роблять 3—5 ударів струшування);
додаткове ущільнення верхніх шарів суміші в ящику ручною трамбовкою;
зрізання надлишків суміші з боку набивання лінійкою і накалювання душником вентиляційних каналів;
накладання на ящик зі стрижнем сушильної плити 3 і притиск її до ящиків за допомогою двох поворотних консолей із пневматичними затисками 4 (мал. 7.23, //);
на позицію вилучення стрижня. При цьому одночасно здійснюється кантування стрижня і ящиків на 180° (мал. 7.23, ///);
включення прийомного пристрою 5, що при підйомі прийомними брусами 6 упирається в сушильну плиту (мал. 7.23, IV);
звільнення і розведення в сторони пневматичних затисків з одночасною фіксацією прийомних брусів мембранними затисками;
зняття стрижневого ящика зі стрижня при включених вібраторах. При цьому прийомний пристрій із сушильною плитою і розміщеним на ній стрижнем опускаються вниз (мал. 7.23, V);
повернення стрижневого ящика у вихідне (на струшуючий стіл) положення за допомогою гідравлічного поворотного механізму (мал. 7.23, VI).
Наступні
операції, сушіння і спарювання стрижня
або його частин роблять за звичайною
технологією.
Кріплення сушильних плит на стрижневій ящиківі роблять швелерами 6 і клинами 1 (мал. 7.24, а) чи пневматичними затисками 8 (мал. 7.24, б).
Виготовлення стрижнів на піскодувних і піскострельних машинах
У механізованих ливарних цехах в умовах масового і крупносерійного виробництва дрібних і середніх (масою до 160 кг) стрижнів широко застосовують піскодувні, піскодувно-піскострельні і піскострельні стрижневі машини. На цих машинах виготовляють стрижні звичайно в металевих стрижневих ящиках з вертикальним і горизонтальним розніманням. На таких машинах виготовляють стрижні із сумішей, які для зміцнення вимагають наступного теплового сушіння, продувки вуглекислим газом. В останні роки широке поширення одержало виробництво стрижнів, зміцнення яких здійснюють у «гарячих» і «холодних» стрижневих ящиках.
Піскодувний і піскострельний способи виготовлення стрижнів мають багато загального, тому що обоє ґрунтуються на заповненні стрижневих ящиків сумішшю стисненим повітрям і розрізняються між собою інтенсивністю змішання суміші з повітрям, конструкцією насадки і наявністю в піскострельних машин ресивера (камери зі стисненим повітрям, що знаходиться в безпосередній близькості від піскодувного резервуара).
Піскодувні машини. Сутність піскодувного процесу виготовлення стрижня полягає в тім, що стрижнева суміш з піскодувного резервуара разом зі стисненим повітрям через вдувні отвори транспортується в стрижневий ящик і, заповнюючи його, ущільнюється.
Таким чином, піскодувна машина працює за принципом інтенсивного змішання потоку повітря зі стрижневою сумішшю. З цією метою підвід потоку повітря в робочий резервуар роблять зверху або збоку, а для розпушення суміші в робочому резервуарі приводять в обертання мішалку.
Особливостями такого процесу виготовлення стрижнів є:
ущільнення суміші в стрижневому ящику відбувається за рахунок дії кінетичної енергії піщано-повітряної суміші і різниці тисків по висоті заповнювання ящиків, що відіграє роль допресовки;
процес ущільнення суміші в стрижневому ящику характеризується великою швидкістю, що забезпечує велику швидкість формоутворення стрижня, а отже, і відповідну продуктивність машини;
у процесі виготовлення стиснене повітря від магістральної мережі під тиском 5—7 кгс/см2 подається через клапан дуття в робочий резервуар, де потік повітря захоплює стрижневу суміш і у виді піщано-повітряної суміші через отвори в надувній плиті з великою швидкістю направляє її в стрижневий ящик;
повітря зі стрижневого ящика під надлишковим тиском витісняється в атмосферу через спеціальні латунні (чи пластмасові) з вузькими щілинами венти, що розташовані в стінках ящиків або надувній плиті.
На мал. 7.25,а показаний загальний вид і принцип роботи стрижневої піскодувної машини, призначеної для виготовлення стрижнів в ящиках з горизонтальним розніманням.
Робота машини (мал. 7.25, б) відбувається в наступному порядку:
завантаження робочого резервуара 4 стрижневою сумішшю з бункера 7 і одночасна установка ящиківи 2 на робочий стіл 1. З метою запобігання зависання стрижневої суміші в бункері під час її надходження в робочий резервуар включають пневматичний вібратор 8;
переміщення робочого резервуара на робочу позицію під клапан дуття 5;
підйом столу до упора ящика в надувну плиту 3 робочого резервуару і далі, піднімаючи робочий резервуар з кареткою, до упора робочого резервуара в механізм подачі повітря (клапан дуття 5). При цьому герметичність контакту між робочим резервуаром і механізмом подачі повітря забезпечується гумовим кільцем;
надув суміші в ящик шляхом включення механізму дуття;
опускання столу із ящиком вниз;
вилучення стрижневого ящика з-під плити надува і знімання його зі столу;
вилучення зі стрижневого ящика вентиляційних шомполів і, якщо передбачено технологією, накол додаткових вентиляційних каналів у стрижні душником з боку площини надува його;
знімання верхньої половини ящика зі стрижня;
накладання на верхню частину стрижня, що звільнилася, фасонної сушильної плити;
переворот системи – нижня частина ящика, стрижень і сушильна плита на 180°;
зняття зі стрижня нижньої половини стрижневого ящика;
переміщення робочого резервуара машини на позицію завантаження суміші;
наступні операції обробки і сушіння стрижня.
Слід
зазначити переваги,
що при отримані на піскодувній (чи
піскострельній) машині стрижні мають
гладку поверхню і високу точність
геометричних розмірів. Тому після
вилучення зі стрижневого ящика їх не
виправляють, а відразу відправляють у
сушильну піч з попереднім покриттям
протипригарною фарбою або без нього.
Для поліпшення процесу формування стрижнів у робочих резервуарах піскодувних машин часто встановлюють механічні мішалки. Останні в момент надува стрижня сприяють зменшенню імовірності зависання стрижневої суміші в робочому резервуарі. Одночасне використання таких мішалок дозволило використовувати для виготовлення стрижнів суміші з високою сирою міцністю.
Істотним недоліком піскодувних стрижневих машин є велика витрата повітря на надув стрижнів, а також порівняно слабке ущільнення великих стрижнів.
Ці обставини обумовили поступову заміну піскодувних машин більш економічними і удосконаленими піскострельними і , багато з яких призначені для виготовлення стрижнів по СО2-процесу, а також у «гарячих» і «холодних» стрижневих ящиках.
Піскострельні
машини.
Відмінністю піскострельної
стрижневої
машини від піскодувної є наявність у
першої конусної спеціальної насадки
на робочому резервуарі, що закінчується
плитою з отвором великого поперечного
переріза. На відміну від піскодувної
машини піскострельна машина має
розташований поруч з робочим резервуаром
ресивер, що забезпечує при надуві стрижня
в ящику миттєво велику витрату повітря
— «постріл».
Особливістю пескострельного процесу виготовлення стрижнів є незначне змішання стрижневої суміші з повітрям.
На мал. 7.26 показано загальний вигляд і принцип роботи стрижневої пескодувно-пескострельної машини в пескострельному режимі і виконується в такій послідовності:
завантаження робочого резервуара 3 з бункера 12 стрижневою сумішшю при працюючому вібраторі 2;
установка ящиківи 17 на робочий стіл 4 машини;
переміщення робочого резервуара на робочу позицію;
підйом столу з притискним пристроєм (до упора ящиків в надувну плиту і далі до упора робочого резервуара в механізм подачі повітря);
надув стрижня (подача повітря в робочий резервуар);
випуск повітря (з'єднання робочого резервуара з атмосферою);
опускання столу;
знімання зі столу ящиків зі стрижнем і переміщення робочого резервуара на позицію завантаження нової порції суміші;
розбирання ящиків, вилучення стрижня і наступні операції його обробки.
Слід зазначити, що при здійсненні «пострілу» суміш у ящик попадає з повітрям, яке виходить через вентиляційні отвори 16 в надувній плиті, венти і частково по розніманню стрижневого ящику.
Піскодувно-піскострельні машини. Такі комбіновані стрижневі машини при установці на них робочого резервуара в піскодувному виконанні (з механічною мішалкою) працюють у піскодувному режимі, при установці піскострельного робочого резервуара — працюють у піскострельному режимі.