книги из ГПНТБ / Титов, Н. Д. Технология литейного производства учебник для машиностроительных техникумов

Формовочная машина с перекидным столом (рис. 71) состоит из трех основных частей: встряхивающего механизма, перекидного и приемно-вытяжного столов. Эти машины снабжены клапаном времени встряхивания.

Опоку устанавливают на модельную плиту машины (рис. 71, а), модель обдувают сжатым воздухом и опрыскивают смесыо керосина с мазутом. Опока наполняется формовочной смесыо из бункера. После включения встряхивающего стола смесь в опоке уплотняется,

а затем с помощью пневматических трамбовок подуплотняют верх­ ний слой полуформы. На опоку устанавливают деревянный подопочный щиток и крепят к столу пневматическими зажимами, ско­ бами или клиньями. Включают механизм поворота стола, полуформа поворачивается и устанавливается на стол приемно-вытяжного механизма (рис. 71, б). Полуформа отсоединяется от стола, вклю­ чается вибратор, и вытяжной стол вместе с полуформой медленно опускаются; модель извлекается из формы (рис. 71, в). Полуформа

(от 0,1 до 3 кг) несложных отливок с целью уменьшения числа опок на конвейере применяют безопочную формовку. Безопочная формовка обычно производится по двусторонним модельным плитам

120

на одной формовочной машине. При этом способе формовки исполь­ зуют специальные опоки, которые снимают с формы после ее уплот­ нения. Перед заливкой на форму надевают особые жакеты для предо­ хранения формы от разрушения во время заливки. Наиболее рас­ пространены безопочиые формы размерами 400 X 250; 400 X 300; 450 X 300 и 450 X 350 мм при высоте полуформы 150 мм.

Формовку начинают с изготовления нижней полуформы. Модель­ ная двусторонняя плита (рис. 72, а) лежит на перевернутой верхней съемной опоке. На плите стоит также перевернутая нижняя опока. После уплотнения нижней полуформы на нее накладывают подопочный щиток (рис. 72, б). Обе опоки с модельной плитой и щитком пере­

ворачивают и уплотняют верхнюю полуформу (рис. 72, в). Перед уплотнением верхней и нижней полуформ модельная плита очищается от приставшей к ней формовочной смеси сжатым возду­ хом и опрыскивается разделительной смесью.

Если по технологическому процессу применяется облицовоч­ ная смесь,то обе половины плиты покрываются облицовочной смесью. Формы уплотняются на встряхивающих с допрессовкой формовоч­ ных машинах. После уплотнения форму разбирают, снимают щиток, поднимают верхнюю полуформу с модельной плиты и из­ влекают модель стояка, а с нижней полуформы снимают модельную плиту (рис. 72, г). В нижнюю полуформу ставят стержни, накры­ вают ее верхней, безопочную форму на щитке передают на заливку, где на нее надевают жакет и кладут груз в виде чугунной плиты

(рис. 72, 5).

Для предохранения от сдвига верхней полуформы относительно нижней, а также от прорыва металла по разъему формы на модель­ ных плитах для безопочной формовки делают уступы с замком вы­ сотой 10 мм и уклоном 45°. Уступ предусматривают в верхней

121

опоке для того, чтобы облегчить массу полуформы и упростить съем ее с модельной плиты.

В последнее время часто осуществляют безопочную формовку на автоматических формовочных машинах.

Стопочная формовка. Основным преимуществом стопочной фор­ мовки является экономия производственных площадей. Наиболее распространена формовка в опоках, воз­ можна также и формовка в разъемных рамках и в стержнях. Готовые полуформы собирают в стопки (рис. 73, а), устанав­ ливаемые на специальном поддоне, и за­

ливают через общий стояк.

Рис. 73. Формы, собранные ъ стопку (1— отливка)

При стопочной заливке со ступенчатой установкой форм (рис. 73, б) последние изготовляют и собирают обычным способом, но для экономии площади три-четыре формы устанавливают друг на друга. Каждая вышележащая форма сдвинута относительно нижеле­ жащей на расстояние а, зависящее от размера литниковой чаши. Каждую форму заливают отдельно жидким металлом через свой стояк.

Уплотнение пескометом

Основным рабочим органом пескомета является метательная головка (рис. 74). Головка имеет корпус-кожух 1, внутри которого на валу 2 насажен ротор с метательной лопаткой 4. Формовочная смесь через отверстие в торцовой стенке кожуха подается ленточ­ ным транспортером 3 внутрь головки пескомета. Вал 2 с ротором и метательной лопаткой 4 вращается с угловой скоростью 1450 об/мин. Метательная лопатка, захватывающая порцию формовочной смеси (пакеты), с большой скоростью (до 16—30 м/с) выбрасывает эти пакеты через окно 5 практически непрерывной струей. Падая в опоку, пакеты формовочной смеси ударяются о модель и модельную плиту и уплотняются за счет кинетической энергии удара.

122

Для требуемого уплотнения формовочной смеси в опоке не­ обходимо метательную головку равномерно перемещать над опокой, что требует определенных навыков рабочего. При достаточном навыке пескомет обеспечивает равномер­ ную плотность.

Метательную головку закреп­ ляют на малом рукаве пескомета (рис. 75), который может вра­ щаться вокруг вертикальной оси, закрепленной на конце большого рукава пескомета. Большой рукав пескомета может поворачиваться практически на 320° вокруг вер­ тикальной колонны, смонтирован­ ной на тумбе пескомета. Такая конструкция пескомета позволяет обслуживать значительную пло­ щадь. Малый и большой рукава пескомета приводятся специаль­ ными гидравлическими устройства­ ми, что облегчает труд рабочего.

В отличие от встряхивающих и прессовых формовочных машин пескомет осуществляет сразу две операции: подачу формовочной

смеси в опоку и ее уплотнение. Пескомет является высокопроизво­ дительной машиной (3—12,5 м3/ч уплотненной формовочной смеси).

123

Поэтому целесообразно пескомет применять для уплотнения круп­ ных и особо крупных форм в опоках размерами в свету более 700 X 600 мм и высотой более 150 мм.

Пескометы бывают двух типов: стационарные и передвижные. Стационарные пескометы на колонне (рис. 75) обычно устанав­ ливают так, чтобы максимально использовать зону, обслуживае­ мую пескометом. Передвижные пескометы могут перемещаться по рельсам вдоль пролета цеха и уплотнять формы. Управление пес­ кометом автоматизировано, пескомет обслуживает, как правило, один рабочий-формовщик.

§ 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПОТОКА, КОМПЛЕКСНАЯ МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ

В ФОРМОВОЧНОМ ОТДЕЛЕНИИ

Производительность труда, качество отливок во многом за­ висят от организации производства в литейном цехе. В основе организации современного производства отливок лежит разделе­ ние или совмещение по времени или месту основных технологичес­

основных технологических процессов по времени. При ступенчатом режиме формовку и сборку производят в первую смену, а заливку и выбивку, подготовку и уборку формовочной площади — во вто­

гические процессы производят одновременно в течение смены, но на разных площадях. Готовые формы передают на сборку, затем на заливку и на выбивку с помощью специальных транспортных средств — конвейеров, транспортеров или рольгангов. Вдоль этих транспортных средств размещают формовочные машины, участки сборки, участки заливки и соответственно рабочие места формов­ щиков, заливщиков и т. д. Таким образом, создается непрерывный поток предметов обработки — литейных, форм, организуется по­ точно-массовое производство отливок. Параллельный режим ра­

124

125

поток, осуществляемый на литейном конвейере или же на авто­ матической формовочной линии.

■На рис. 77 приведена схема современного литейного конвейера, наиболее часто применяемого в цехах мелких и средних отливок. Полуформы изготовляют на машинах 1 (нижние) и 2 (верхние), затем собирают на рольгангах 3, после чего формы сталкивают на платформы 4 конвейера 5, который доставляет их в заливочное отделение. Формы заливают из ковша 6, наполняемого расплавлен­ ным металлом из вагранки и доставляемого по монорельсу 7 к по­ движной заливочной площадке 8. Залитые формы проходят через охладительное устройство 14, а затем сталкиваются толкателями 9 на выбивную решетку 10.

Выбитая из опок формовочная смесь проваливается через ре­ шетку и ленточным транспортером, расположенным ниже уровня пола литейного цеха, доставляется на переработку в смесепри­ готовительное отделение. Пустые опоки после выбивки подаются по рольгангу 11 к формовочным машинам для повторного исполь­ зования. Отливки проваливаются в люк выбивной решетки и пла­ стинчатым транспортером передаются в очистное отделение. Опоки ставятся на формовочные машины пневматическими подъемниками, движущимися по монорельсу 12. Подопочные щитки с конвейера подаются ленточным транспортером 13 на рольганг для подачи пустых опок И, а затем к формовочным машинам 1 и 2. Конвейер приводится в движение приводной станцией с электродвигателем 15.

Формовочная смесь из смесеприготовптельного отделения к фор­ мовочным машинам доставляется ленточными транспортерами, рас­

к местам сборки форм подаются на этажерках подвесным конвей­

ером 16.

Механизированная поточная линия пескометной формовки. На Электростальском заводе тяжелого машиностроения (ЭЗТМ) по­ строена и работает механизированная поточная линия (рис. 78) изготовления крупных форм. Линия состоит из карусели 1, пес­ комета 2, кантователя 3, рольганга 4 и установки 5 для подсушки форм. На конвейере по рельсам с помощью гидравлического при­ вода перемещается шесть тележек, на которые установлены мо­ дельные плиты и опоки.

На позиции I на координатную плиту устанавливают модель, ее натирают смесью серебристого графита с керосином. На пози­ ции II на координатную плиту ставят опоку и наносят слой обли­ цовочной смеси по плоскости разъема полуформы. Позиции / и II обслуживает консольный кран. На позиции III на ребра опоки наве­ шивают крючки и уплотняют слой облицовочной смеси. На позиции IV уплотняют формовочную смесь пескометом 2. На позиции V подтрамбовывают верх полуформы, удаляют излишнюю формовоч­ ную смесь, накалывают иглой вентиляционные каналы, удаляют модели выпоров и прибылей.

126

На позиции (//'кантуют полуформы и извлекают из них модели. Повернутая полуформа по наклонному рольгангу кантователя скатывается на механизированный рольганг. На позиции VII отде­ лывают полуформы, окрашивают и подготовляют к подсушке. На позициях VIII и IX производится подсушка формы в установке 5, которая имеет две позиции. На позиции X полуформы снимаются с механизированного рольганга мостовым краном и транспорти­ руются для сборки на плацу. На случай отсутствия крана преду­ смотрена резервная позиция.

На этой линии формуют опоки длиной 2000—3000 мм, шириной 1000—2500 и высотой 300—900 мм. Максимальная масса полуформы 2000 кг; ход вытяжки модели (при высоте опоки 900 мм) 630 мм.

Рис. 78. Механизирован­ ная поточная линия пескометной формовки ЭЗТМ

Производительность линии — 4 полуформы в час, производи­ тельность пескомета модели 296М — 20 м3 формовочной смеси в час, скорость перемещения полуформы по рольгангу 8 м/мин, скорость поворота кантователя 0,5 об/мин, продолжительность перемещения тележек карусели с одной позиции на другую 60—70 с.

Автоматические формовочные линии конструкции НИИТРАКТОРСЕЛЬХОЗМАШ успешно эксплуатируют в литейных цехах многих машиностроительных заводов. Эти формовочные линии имеют достаточно высокую производительность и надежны.

На рис. 79 представлена схема одной из таких формовочных линий, предназначенной для изготовления форм в опоках раз­ мером 900 X 600 X 150/200 мм. Пустые опоки после выбивки по­ ступают в распаровщик I, который отделяет верхнюю опоку от нижней. Верхняя опока по приводному рольгангу-накопителю по­ ступает на участок формовки верхних полуформ II, а нижняя — на участок формовки нижних полуформ /.

Нижняя опока по рольгангу поступает в кантователь 2, где поворачивается на 180° относительно своей продольной оси. Да­ лее толкателем 3 опока подается в однопозиционный с пневмати­ ческим приводом и рычажным усилителем формовочный пресс 4. Давление прессования, при котором уплотняются формы, достигает 40 кгс/см2. Готовая нижняя полуформа поступает в кантователь 5, где поворачивается на 180°, а затем на приводной рольгангнакопитель 6 для установки стержней.

127

Верхняя опока толкателем 7 подается в формовочный пресс 8, который устроен аналогично прессу 4 для нижних форм, а затем в кантователь 9 и оттуда на рольганг-накопитель 10. На этом рольганге производится контроль отпечатка модели в полуформе.

Сборка форм осуществляется также автоматически на участке III. Нижние полуформы с рольганга-накопителя 6 толкателем 11 подаются в автомат сборки 12. Верхние полуформы, находящиеся на рольганге-накопителе 10 отпечатком вверх, перед сборкой посту­ пают в кантователь 13, а затем в автомат сборки 12. После сборки готовые формы проходят по рольгангу н толкателями 14 и 15 по­ даются на участок укладки грузов и заливки 16. Попадая на участок IV заливки, формы автоматически устанавливаются на подопочные

Рис. 79. Схема автоматической формовочной линии конструкции НИИТРАКТОРСЕЛЬХОЗМАШ

плиты рольганга охладительной ветви VI и нагружаются грузо­ выми плитами. По окончании заливки грузовые плиты припод­ нимаются над формами пневмоприводом, а залитые формы толка­ телем 15 проталкиваются на рольганг охладительной ветви VI, где под вентиляционным кожухом происходит их охлаждение. Роль­ ганговый транспортер VI имеет два яруса. По верхнему ярусу от участка заливки формы следуют к участку выбивки форм V. По нижнему ярусу подопочные плиты возвращаются на участок за­ ливки форм.

После охлаждения формы выбиваются на пятитонном прессе 17. Выдавленный из спаренных опок ком формовочной смеси вместе с отливкой попадает на встряхивающую решетку, где формовочная смесь отделяется от отливки.

Производительность линии — 180 форм в час. Число рабочих, обслуживающих линию, без учета заливщиков и простановщиков стержней — 4 человека.

Безопочные формовочные автоматические линии «Дисаматик». На Волжском автомобильном заводе (ВАЗ) и других заводах страны и за рубежом эксплуатируются автоматические формовочные линии датской фирмы Disa модели «Дисаматик». В этих формовочных

128

линиях используется пескодувно-прессовый принцип уплотнения формовочной смеси.

Формы изготовляются в формовочной камере с модельными «пли­ тами 1 и 2 (рис. 80). Камера заполняется формовочной смесью 3 из резервуара 4 под действием сжатого воздуха (позиция 1). После этого плунжером 5 производится прессование формовочной смеси. Затем модельная плита 2 отходит и поворачивается, а уплотнен­ ный ком 6 формовочной смеси плунжером 5 проталкивается по

Рис. 80. Схема автомати­ ческой формовочной ли­ нии «Дисаматик»

плите 7 до соприкосновения с предыдущим комом 8 смеси, образуя полость 9 (позиция II). В результате получается непрерывный ряд форм, которые заливаются металлом из ковша 10. Затем безопочные формы попадают на выбивную решетку, где отливки 11 освобождаются от смеси, которая по ленточному конвейеру посту­ пает на переработку и повторное использование, а отливки — в обрубное отделение.

На этой линии используются высокопрочные формовочные смеси (более 1 кгс/см'2 в сыром состоянии). Производительность таких линий составляет 300 форм в час. На линиях изготовляют мелкие фасонные отливки из чугуна, стали, цветных сплавов без стержней, а также со стержнями из смесей, отверждаемых в горячих ящиках. Отливки имеют малые припуски на обработку, хорошую поверх­ ность без заливов и заусенцев.