Технология конструкционных материалов

При нижнем прессовании вместо прессовой колодки 5используется модельная плита 1, а наполнительная рамка 6 устанавливается ниже опоки, и в процессе уплотнения модель вдавливается в формовочную смесь. Анализ кривых распределения плотности по высоте показывает, что оно более благоприятно при нижнем прессовании. Тем не менее этот способ применяется реже в связи с трудностями его техническо­ го выполнения и необходимостью тщательного дозирования засы­ паемой в опоку смеси.

Прессованиеэластичной диафрагмой 10не улучшает распределения плотности по высоте опок, но обеспечивает ее равномерность незави­ симо от перепада высот контура модели. Сама диафрагма устанавли­ вается в накатываемом на опоку колпаке 9.

Еще большей равномерности плотности по площади опоки можно добиться, применяя прессованиемногоплунжерной головкой. Прессую­ щие колодки 11 имеют индивидуальный привод от гидравлических цилиндров 12, соединенных с единой системой подачи рабочей жид­ кости от нагнетающего насоса.

Эскиз формовочной прессовой машины модели 4821 приведен на рис. 12.6, а ее внешний вид на рис. 12.7. Управление машиной осуще­ ствляется с пульта 1. Для изготовления полуформы опока устанавли­ вается на рабочем столе 2, где расположёна модель, и заполняется формовочной смесью, после чего механизм разравнивания формо­ вочной смеси 3 перераспределяет ее по площади опоки и с помощью цилиндра 7 траверса 5 с многоплунжерной головкой -/перемещается в положение над опокой. Рабочая жидкость от гидростанции 6 пода­ ется в рабочий цилиндр, и опока со смесью поднимается вверх. Плун­ жеры головки давят на смесь, уплотняя ее.

Эскиз многоплунжерной головки приведен на рис. 12.8. В корпу­ се 4 головки установлены цилиндры с пружинами 2 и 1. По мере сжа­ тия пружины 1 возрастает давление на формовочную смесь, переда­ ваемое через плунжеры 5 и колодки 6, в связи с чем обеспечивается равномерное распределение плотности смеси по площади опоки. Ра­ бочая жидкость в головку подается от гидростанции по трубам через приемное устройство 3.

Прессовый метод очень часто применяют в комбинации с други­ ми способами уплотнения (например, пескодувно-прессовый, грави­ тационно-прессовый, вибропрессовый и т. д.).

Встряхивающие машины применяются для изготовления средних по размеру отливок, имеющих большой перепад высот относительно

Рис. 12.8. Многоплунжерная головка

Импульсная формовка появилась сравнительно недавно и считается одним из самых прогрессивных направлений развития литейного про­ изводства. Сущность методазаключается в том, что в течение 0,01 с над опокой, заполненной формовочной смесью, создается давление до 1,5 МПа. Динамический удар приводит песок в подвижное состоя­ ние, в результате чего степень уплотнения смеси выше, а плотность равномернее распределяется по периметру и высоте опоки. Давление над смесью можно создавать, используя сжатый воздух, накопленный в ресивере, или воспламеняя смесь воздуха с газом. Схема импульс­ ной формовки, при которой используется энергия сжатого воздуха, приведена на рис. 12.11.

1 Б 2

Рис. 12.11. Схема импульсной формовки

Воздух из ресивера поступает в полостьЛ, расположенную под ко­ жухом 2 головки машины. Внутри находится клапан 3, с помощью пружины 1 закрывающий отверстие, которое соединяет полости А и В. После установки под головкой заполненной формовочной сме­ сью опоки 6с наполнительной рамкой 5 головка плотно прижимается

рассекателем 4 к наполнительной рамке и поворотом крана 9 воздух подается в полость Б. Клапан 3 поднимается вверх, и воздух из полос­ тиА поступает в полость Ви далее через рассекатель, выравнивающий давление по площади опоки, — в наполнительную рамку, оказывая динамическое давление на смесь. В модельной плите 7и в опоках ус­ танавливают венты 8 (пробки с тонкими щелевыми отверстиями, за­ держивающими смесь, но не препятствующими выходу воздуха). По­ сле уплотнения полуформы и удаления наполнительной рамки изли­ шек смеси срезается специальным приспособлением.

Вакуумная формовка (рис. 12.12) также относится к разряду про­ грессивных технологических процессов. Изготовление форм основано на формообразовании и придании им необходимой прочности за счет разности давлений с внешней стороны формы и внутри, между части­ цами песка. Модель 3 вентами соединяется с вакуумируемой поло­ стью внутри модельной плиты 4, что облегчает ее покрытие плен­ кой 2, подогреваемой нагревателем 1 до термопластичного состоя­ ния. На покрытую пленкой модель 5 устанавливают опоку 7, также оборудованную вакуумируемой камерой, которая связана вентами с внутренней полостью опоки, после чего в нее засыпают просеян­ ный песок 6. Не снимая вакуума, опоку закрывают пленкой <?ипосле снятия вакуума в полости модельной плиты извлекают модель. Таким же образом изготовляют полуформу низа, после чего в нее, если это необходимо, устанавливают стержень и собирают форму. Не снимая вакуума, форму заливают расплавленным металлом и подают на вы­ бивку, которая сводится к снятию вакуума, в результате чего отливки вместе с песком выпадают из опок. Остатки пленки механически уда­ ляют с лада опок, и цикл формовки повторяется снова. Песок исполь­ зуется многократно.

Вакуумная формовка выгодно отличается от обычной: отпадает необходимость в связующих материалах и выбивных устройствах; отсутствует износ моделей, так как пленка защищает ее от абразив­ ного воздействия песка; повышается качество отливок, в частности устраняется брак по газовым раковинам; облегчается борьба с запы­ ленностью в литейном цехе, так как вакуумирование удаляет из пес­ ка пылевидную фракцию. Этот метод весьма перспективен для ис­ пользования в цехах модернизируемых и строящихся заводов.