книги из ГПНТБ / Паршин И.П. Выбивка, очистка и обрубка отливок учеб. пособие для подготовки рабочих на пр-ве

Шлакоуловитель 4 — горизонтально расположенный в плоскости разъема верхней полуформы канал. При те­ чении металла по шлакоуловителю шлак всплывает, а чистый металл протекает по нижней части шлакоулови­ теля и стекает в питатели.

Питатели 5 — каналы, подводящие металл непосред­ ственно в полость формы. Они расположены в нижней полуформе и обычно соединяются со шлакоуловителем по нижнему его основанию.

Для вывода воздуха и газа из полости формы при заливке и сигнализации о конце заливки применяют вы­

щие для изготовления стержней, которые предназначают­ ся для получения в отливках внутренних полостей и от­ верстий.

Ф о р м о в о ч н ы е ш а б л о н ы — плоские скребки с фасонной или прямолинейной режущей кромкой. Они применяются при безмодельном изготовлении литейных

скребки подобны формовочным и применяются при изго­ товлении крупных круглых стержней методом заточки.

К о н т р о л ь н ы е ш а б л о н ы — приспособления, при помощи которых производится проверка правильности установки стержней в форму.

придающие им прочность. Опоки делают из литой стали, чугуна и сплавов алюминия. В зависимости от размеров, веса .и очертания отливок опоки могут иметь круглую, квадратную и прямоугольную форму. Для удобства и безопасности переноски в мелких опоках предусматри­ ваются рукоятки, а в крупных, крановых — специальные головки, называемые цапфами.

Для удержания формовочной смеси с внутренней сто­ роны опок предусмотрены буртики и крестовины. Верх­ няя и нижняя опоки центруются при помощи штырей, которые входят в специальные втулки.

Ф о р м о в о ч н ы й и н с т р у м е н т . Для изготовления песчаных форм и стержней используют разнообразные формовочные инструменты — пневматические и ручные

трамбовки, подъемы, плоские и фасонные гладилки, лан­ цеты, вентиляционные иглы, ложечки, крючки различ­ ных типов, сита, лопаты, меха и др. (рис. 6).

А-А

кварцевые и глинистые пески, огнеупорные глины, связу­ ющие, противопригарные добавки, модельные пудры.

В качестве составных частей эти материалы входят в формовочные и стержневые смеси.

Ф о р м о в о ч н ы й п е с о к состоит из 90—98% зерен чистого кварца различной величины и формы, .небольшо­ го количества глины и других примесей. По величине зер­ на песок делится на мелкий с зерном 0,05—0,15 мм; сред­ н и й — 0,15—0,42 мм и крупный — 0,42—3,3 мм. Крупный песок обеспечивает высокую газопроницаемость и огне­ упорность смесей и используется для крупных отливок. Мелкозернистый песок применяют для •приготовления

обволакивание и связывание зерен песка друг с другом' и придание смеси необходимой прочности и пластично­ сти.

смесей и обеспечения необходимой прочности их в сыром и сухом состоянии. К связующим материалам относятся быстросохнущие крепители типа СП, СБ и КВС. Крепи­ тель СП представляет собой эмульсию сульфитно-спир­ товой барды (93—95%) с окисленным петралатумом (смесь парафина с остаточным минеральным маслом по­ сле его обработки и очистки) (5—7%), а крепитель СБ состоит из эмульсии сульфитно-спиртовой барды (80— 85%) и сланцевой смолы ГТФ (15—20%), связующий КВС является водным, материалом органического проис­

трудноудаляемрй корки, которая усложняет операции очистки и обрубки литья.

В качестве противопригарных добавок используют порошки древесного угля, мазута и др. Такие добавки во время заливки расплавленного металла в форму сгора­

для уменьшения или устранения пригара и получения от­

Краску .наносят на формы и стержни мягкой кистью или опрыскиванием из пульверизатора.

При заливке чугуна в сырые формы используется про­ тивопригарная керосиновая краска, состоящая из сереб­ ристого графита 20%, черного графита — 20%, кероси­ на — 60% и сверх 100% добавляется отработанное ма­ шинное масло — 4%.

Для противопригарного покрытия литейных форм при получении стальных отливок используют быстросохну­ щую краску, состоящую из кварца пылевидного, клея поливинилбутерального и растворителя РКБ. На 100 ве­ совых частей кварца берется одна весовая часть клея.

и стержневому ящику. В качестве модельной пудры или разделяющих составов в литейном деле используют по­ рошкообразные материалы: ликоподий — споры болот­ ного растения плауна, серебристый графит, молотый дре­ весный уголь, кварцевая мука и др.

§ 13. ФОРМОВОЧНЫЕ И СТЕРЖНЕВЫЕ СМЕСИ

Формовочные и стержневые смеси приготавливают из свежих материалов и горелой, бывшей в употреблении формовочной смеси. Для получения высококачественных отливок формовочные п стержневые смеси должны обла­ дать определенными свойствами, к которым относятся: прочность, пластичность, газопроницаемость, огнеупор­ ность, податливость и противопригарность.

П р о ч н о с т ь — способность смеси противостоять раз" рушающим усилиям в сыром состоянии при температуре цеха и при высокой температуре.

П л а с т и ч н о с т ь — с п о с о б н о с т ь смесей деформиро­ ваться под действием внешних нагрузок без разрушения целости ,и сохранять приданную им форму после снятия нагрузок. Эти свойства необходимы для получения в ли­ тейной форме отчетливого отпечатка модели.

Г а з о л р о н и ц а е м о с т ь — способность смеси про­ пускать газы вследствие своей пористости. Высокая га­ зопроницаемость необходима для облегчения выпуска из полости литейной формы, заполненной металлом, возду­ ха и газов, выделяющихся из металла при его охлажде­ нии и затвердевании в форме.

О г н е у п о р н о е т ь —способность формовочной сме­ си выдерживать воздействие высокой температуры зали­

Формовочные смеси разделяют по назначению на об­ лицовочные, наполнительные и единые; по роду метал­ ла •— на смеси для чугунного, стального и цветного литья; по видам формовки — на смеси для сырых и сухих форм.

О б л и ц о в о ч н о й называют смесь улучшенного ка­ чества .и большой прочности. Облицовочные смеси отли­ чаются от единых повышенным содержанием свежих ма­ териалов (песка и глины), каменного угля (до 10%) и упрочняющих добавок. В процессе формовки ее первой насыпают в опоку на модель, где она образует лицевой слой формы, непосредственно соприкасающийся с рас­ плавленным металлом. Толщина облицовочной смеси со­ ставляет 20—30 мм.

Н а п о л н и т е л ь н о й называют смесь менее высоко­ качественную и более дешевую, чем облицовочная. Она состоит из горелой оборотной земли 60% с добавкой гли­ нистых веществ, воды и до 40% кварцевого песка. Та­ кой смесью заполняют 80—90% объема опоки.

Е д и н а я формовочная смесь обычно применяется в поточно-массовом производстве при машинной формов­ ке для изготовления большого количества отливок. При составлении единой формовочной смеси в горелую зем­ лю добавляют от 7 до 15% свежих материалов.

громадное по весу количество материалов. Например, для 1 т годного литья приходится приготавливать в сред­ нем 5—б т формовочных и стержневых материалов.

Технологический процесс приготовления формовоч­ ных и стержневых смесей включает этапы:

предварительная подготовка свежих материалов и добавок;

переработка отработанной или горелой земли; приготовление смесей из предварительно подготов­

ленных материалов; восстановление отработанной смеси.

Подготовка свежих материалов состоит из сушки пе­ ска и глины, а также из дробления и размалывания. Сушка формовочного песка осуществляется при темпера­ туре 250 ± 10° С с последующим просеиванием через си­ то с ячейками 2—6 мм. Глину сначала просушивают' при температуре 200—250° С, а затем комковую глину следу­ ет раздробить до порошкообразного состояния.

П е р е р а б о т к а о т р а б о т а н н о й с м е с и . Во время заливки литейных форм металлом в формовочных и стержневых смесях происходят .некоторые •превраще­ ния. Глина под давлением высокой температуры теряет связующую способность, зерна песка рассыпаются и образуют мелочь и пыль, крепители и уголь сгорают с образованием золы и т. д.

Таким образом, после заливш форм металлом фор­ мовочные и стержневые смеси теряют свои свойства и превращаются в новый, материал, который принято на­ зывать отработанной смесью. Так как в отработанной смеси имеются металлические частицы (застывшие мел­ кие брызги) и неметаллические включения (кирпичики, пыль и др.), то ее подвергают переработке. Металличе­ ские частицы удаляют путем магнитной сепарации (от­ деления) на магнитных сепараторах; неметаллические включения — путем просеивания через сита.

Совокупность всех операций по удалению вредных примесей, включений и пыли называется восстановлени­ ем или регенерацией отработанных смесей.

Приготовление формовочных смесей из предвари­ тельно подготовленных составляющих или исходных ма­ териалов заключается в перемешивании, увлажнении и разрыхлении. Процесс перемешивания состоит в том, чтобы из песка, глины и воды получить однородную смесь, в которой каждое зернышко песка было бы по­ крыто тонким слоем влажной глины и связующих. Это придает в формовочной земле хорошее склеивание зерен песка между собой.

Приготовление формовочной смеси осуществляется в смешивающих бегунах моделей 1А12, 115М, 116 и др.

В чашу 1 бегунов (рис. 7) порциями засыпают со­ ставляющие: оборотную землю, свежие материалы и за­ ливают некоторое количество воды. Смесь перемешива­ ется при помощи двух вращающихся катков 2 и двух плужков 5. Катки свободно посажены на горизонталь­ ную ось 4, которая вращается относительно вертикаль­ ной оси 3. При своем движении катки перекатываются по формовочной смеси и перемешивают ее. Для предохра­ нения частиц песка от раздробления катки подвешивают на высоту 0,6 мм над чашей. Плужок при вращении бе­ гунов непрерывно направляет смесь под вращающиеся катки.

Приведение в действие бегунов осуществляется от электродвигателя через муфту и редуктор.

Полученная формовочная смесь подвергается раз­ рыхлению на лопастных разрыхлителях, аэраторах или

Рис. 7. Смешивающие бегуны

более высокой прочностью, податливостью, противопригарностыо, гигроскопичностью (не .впитывать влагу из атмосферы) и должны легко выбиваться из отливки.

Материалом для изготовления стержней служит мел­ кий кварцевый песок с минимальным содержанием гли­ нистых веществ и связующие— растительные масла или их заменитель типа СП, КТ и СБ.

Технологический процесс приготовления стержневых смесей состоит из тех же операций, что и приготовление облицовочных формовочных смесей.

Так, например, перемешивание и увлажнение смесей для стержней 1-го класса — стержней очень сложной конфигурации с тонкими сечениями и небольшим коли-

но-глинистыми формовочными и стержневыми смесями в литейном производстве используют быстротвердеющие смеси.

Применение в составе облицовочной смеси быстро­ действующих материалов органического и неорганиче­ ского происхождения значительно ускоряют сушку форм и стержней.

Использование органических связующих материаловкрепителей СП н СБ позволило ограничиться только по­ верхностной сушкой форм горячими газами. Твердение смесей с неорганическим жидким стеклом после продув­ ки углекислотой .не требует последующей сушки.

Для чугунного литья средних и крупных отливок применяют облицовочные смеси с крепителями СП и СБ, состоящие из 44—52% кварцевого песка 1К02А, 40— 50% оборотной смеси, б—8% огнеупорной глины, 3—4% опилок и 3—4,5% быстросвязующего крепителя СП.

Для изготовления стержневых смесей, быстротвердеющих на воздухе, используют связующие КВС. Этот быстротвердеющий связующий является водным раство­ ром органических соединений — растворимая смола пи­ ролиза древесины (опилки, сучья, щепки и др.). Из сме­ сей с КВС изготавливают стержни массой до 700 кг. Ти­ повым составом стержневых смесей для чугунного и стального литья является состав смеси: песок марки Ба-

Исходными материалами являются: наполнители, до­ бавки для затвердевания смесей, связующие, пенообра­ зователи, стабилизаторы пены и пеногасители. Для чу­ гунного и цветного литья составы смесей приведены в табл. 1.

Т а б л и ц а 1

Приготовление наливных самотвердеющих смесей производится в специальной установке следующим обра­ зом. В смеситель загружают сыпучие, сначала кварце­ вый песок и нефталиновый шлам перемешивают их в течение 1,5—2 мин, а затем вводят жидкую-композицию: жидкое стекло, контакт Петрова, кислоту и воду. Через 30—40 сек смесь принимает тестообразное состояние. Далее при перемешивании в течение 2—3 мин смесь при­ обретает высокую подвижность, после чего ее выпускают в форму или стержневой ящик. Окончательно затвердев­ шие формы и стержни собирают и заливают обычным способом.

§ 14. ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ

Методы изготовления стержней зависят от конструк­ ции, формы, размеров и массовости производства. В ин­ дивидуальном производстве стержни изготавливают руч­ ным способом с применением деревянных стержневых ящиков.

Процесс -изготовления простейшего стержня состоит в заполнении стержневого ящика смесью и уплотнении смеси до необходимой плотности.

При ручном изготовлении уплотнение производится простым инструментом — деревянным молотком, набой­ кой, пневматической трамбовкой.

На заводах серийного и массового производств изго­ товление стержней производится в металлических ящи­ ках машинным способом.

Последовательность операций изготовления мелких стержней в неразъемном стержневом ящике показана на рис. 8. Собранный стержневой ящик / очищают от пыли