
- •Курс лекций
- •Содержание
- •1. Введение
- •2. Классификация формовочных и стержневых машин
- •3. Прессовые формовочные машины
- •3.1. Особенности прессовых формовочных машин
- •3.2. Напряженное состояние литейной формы. Опока без модели
- •3.3. Напряженное состояние литейной формы. Опока с моделью
- •3.4. Способы снижения основного недостатка прессования
- •3.4.1. Прессование с профильной засыпкой смеси в опоку
- •3.4.2. Прессование жесткой профильной колодкой
- •3.4.3. Прессование решеткой
- •3.4.4. Прессование гибкой диафрагмой
- •3.4.5. Прессование с применением многоплунжерной головки
- •3.4.6. Прессование блоком мягкой резины
- •3.5. Прессование роторной головкой
- •3.6. Прессование лопастным рабочим органом
- •3.7. Верхнее и нижнее прессование
- •3.8. Аналитическое уравнение прессования
- •3.9. Эмпирические уравнения прессования
- •3.10. Расчет высоты наполнительной рамки
- •3.11. Влияние вибрации на уплотнение прессованием
- •4. Встряхивающие формовочные машины
- •4.1. Общая характеристика встряхивающих машин
- •4.2. Классификация встряхивающих формовочных механизмов
- •4.2.1. Классификация по роду привода
- •4.2.2. Классификация по характеру рабочего процесса
- •4.2.3. Классификация по степени амортизации удара
- •4.3. Характер уплотняющего воздействия на формовочную смесь
- •4.3.1. Кинетика сил инерции при ударе встряхивающего стола
- •4.3.2. Уплотнение формовочной смеси при встряхивании
- •4.3.3. Распределение сжимающих напряжений по высоте формы
- •4.3.4. Качество уплотнения формовочной смеси при встряхивании
- •4.3.5. Эмпирические уравнения встряхивания
- •4.4. Индикаторные диаграммы встряхивающих механизмов
- •4.5. Комбинированный механизм уплотнения
- •5. Пескометы
- •5.1. Классификация, устройство и работа пескометов
- •5.2. Физические основы процесса уплотнения пескометом
- •5.3. Потребляемая пескометной головкой мощность
- •6. Пескодувные машины
- •6.1. Классификация пескодувных машин
- •6.2. Устройство и работа пескодувных машин
- •6.3. Выбор основных параметров пескодувных машин
- •6.4. Границы применимости процесса
- •7. Импульсные машины
- •7.1. Процесс импульсного уплотнения
- •7.2. Импульсные головки
- •8. Комбинированные методы уплотнения
- •8.1. Предпосылки комбинированных методов уплотнения
- •8.2. Встряхивание с допрессовкой
- •8.3. Комбинированные импульсные методы уплотнения
- •8.4. Пескодувно-прессовый и пескодувно-импульсный методы
- •9. Сравнение методов уплотнения
- •10. Стержневые машины
- •11. Способы приведения формовочных машин в действие
- •12. Оборудование для приготовления смесей
- •12.1. Технология обработки формовочных материалов
- •12.2. Состав смесеприготовительных систем
- •12.3. Физические основы смешивания и классификация смесителей
- •12.4. Катковые смесители (бегуны)
- •12.5. Основы теории работы катковых смесителей (см)
- •12.6. Центробежные смесители
- •12.7. Лопастные и барабанные смесители
- •12.8. Разрыхлители и дезинтеграторы
- •13. Оборудование для приготовления свежих формовочных материалов
- •13.1. Оборудование для сушки и охлаждения песка и для сушки глины
- •13.1.1. Одноходовое горизонтальное барабанное сушило
- •13.1.2. Трехходовое барабанное сушило (20.10.11)
- •13.1.3. Особенности процесса сушки в барабанных сушилах
- •13.1.4. Установки для сушки и охлаждения песка в кипящем слое
- •13.2. Дробильно-размольное оборудование
- •13.2.1. Способы механического дробления
- •13.2.2. Физические основы процесса дробления.
- •13.2.3. Щековые дробилки
- •13.2.4. Валковые дробилки
- •13.2.5. Молотковые дробилки
- •13.2.6. Шаровые мельницы
- •13.2.7. Молотковые мельницы
- •13.2.8. Вибрационные мельницы 10.11.11.
- •13.3. Механизация процесса приготовления глинистой суспензии
- •14.1. Технология переработки отработанных формовочных смесей
- •14.2 Магнитные железоотделители
- •14.2.1. Шкивные железоотделители
- •14.2.2. Ленточные магнитные железоотделители 17.11.11
- •14.3. Оборудование для просеивания формовочных материалов
- •14.3.1. Плоское механическое сито
- •14.3.2. Барабанное полигональное сито
- •14.3.3. Вибрационное сито
- •14.3.4. Основы теории работы плоского механического сита
- •14.4. Установки гомогенизации и охлаждения отработанных смесей 1.12.11.
- •14.5. Устройства для регенерации отработанных смесей
- •15. Оборудование хранения и раздачи материалов и смесей
- •15.1. Бункеры для хранения сыпучих материалов 8.12.11.
- •15.2. Затворы
- •15.2.1. Секторный затвор
- •15.2.2. Челюстной затвор
- •15.2.3. Шиберный затвор
- •15.3. Питатели
- •15.3.1. Ленточный питатель
- •15.3.2. Пластинчатый питатель
- •15.3.4. Лотковый питатель
- •15.3.5. Тарельчатый питатель
- •15.3.6. Лопастной питатель
- •15.4. Дозаторы
- •15.4.1. Бункерный дозатор
- •15.4.2. Коробчатый дозатор
- •15.4.3. Поворотный дозатор
- •15.4.4. Шиберный дозатор
- •15.4.5. Весовые дозаторы
- •16. Оборудование для выбивки форм и стержней
- •16.1. Классификация выбивных устройств
- •16.2. Вибровозбудители
- •16.3. Подвесные вибраторы и вибрационные траверсы
- •16.4. Выбивные решетки
- •16.4.1. Рабочий процесс механических выбивных решеток
- •16.4.2. Выбивная эксцентриковая решетка
- •16.4.4. Выбивная инерционно-ударная установка
- •16.4.5. Установки с выдавливанием кома
- •16.4.6. Выбивка форм с крестовинами
- •16.4.7. Выбивные решетки с транспортированием отливок
- •16.4.8. Конструктивные особенности инерционных решеток
- •16.5. Выбивной барабан
- •16.6. Оборудование для удаления стержней из отливок
- •16.6.1. Пневматические вибрационные машины
- •16.6.2. Гидравлические камеры
- •16.6.3. Электрогидравлические установки
- •17. Оборудование для финишных операций
- •17.1. Отделение элементов литниковых систем
- •17.1.1. Механическое отделение элементов литниковых систем
- •17.1.2. Кислородно-ацетиленовая резка
- •17.1.3. Разделительная воздушно-дуговая резка металлов
- •17.2. Очистка и зачистка отливок
- •17.2.1. Рубильные молотки
- •17.2.2 Галтовочные барабаны
- •17.2.3 Дробеметная очистка отливок
- •17.2.4 Дробеструйная очистка отливок
- •17.2.5 Вибрационная очистка отливок
- •17.2.5. Зачистка отливок шлифовальными кругами
- •Список рекомендуемой литературы
8.2. Встряхивание с допрессовкой
Встряхивание с допрессовкой – наиболее распространенный способ уплотнения формы. При низком давлении допрессовывается только верхний рыхлый слой формы. Давление допрессовки может достигать 0,71 МПа. Машины с повышенным давлением допрессовки более экономичны, так как работа, затрачиваемая на уплотнение встряхиванием, больше работы, затрачиваемой на уплотнение прессованием. Поэтому целесообразно уменьшать число ударов машины и увеличивать давление допрессовки.
Допрессовку обычно применяют для опок размером в свету до 1500x1100 мм, так как для более крупных опок механизм допрессовки получается громоздким. Для крупных опок целесообразно применять зонную допрессовку, при которой верхние слои формы уплотняют переносным прессовым цилиндром. Цилиндр, подвешенный на перемещающейся мостовой траверсе, специальными захватами зацепляют за бурт опоки. На штоке цилиндра укреплена прессовая плита, длина которой равна ширине опоки, а ширина – части длины опоки. При подаче в цилиндр жидкости под давлением прессовая плита опускается и уплотняет участок формы, затем захваты разводят и цилиндр передвигают на следующую позицию, где операцию повторяют. Происходит последовательная допрессовка всей формы. На участках контрлада формы, примыкающих к прессовой плите, смесь не выдавливается.
8.3. Комбинированные импульсные методы уплотнения
Как было показано выше, при импульсном процессе контрлад формы всегда получается рыхлым. Плотность смеси в верхних слоях не превышает 1200 кг/м3, что недостаточно даже для верхней полуформы. В настоящее время существует три способа устранения этой рыхлоты: срезка рыхлого слоя; подпрессовка полуформы, повторное импульсное уплотнение формы после увлажнения контрлада (двухстадийное импульсное уплотнение).
Срезка рыхлого слоя – наиболее простой способ. Эту операцию можно осуществлять как на формовочной машине, так и при транспортировании полуформ. Толщина срезаемого слоя зависит от толщины рыхлого слоя, и при импульсном процессе высокого давления она не превышает 80 мм. Толщина рыхлого слоя в полуформах, полученных импульсным методом при низком давлении, составляет более 100 мм, поэтому применяют подпрессовку. Характер распределения плотности по сечениям формы после импульсного процесса наиболее благоприятен для последующего прессования. В этом отношении только встряхивание может сравниться с импульсным процессом.
При низком давлении подпрессовки плотность выравнивается по всему сечению. С ростом давления плотность на контрладе превышает плотность на ладе, однако плотность на ладе после подпрессовки превышает плотность смеси в той же части формы после одного импульсного уплотнения. Твердость на контрладе в последнем случае достигает 9295 единиц, а на ладе в промежутке между моделью и стенкой опоки – 8085 единиц.
Известны импульсно-прессовые машины для изготовления форм размером до 1400x1100x500/400 мм.
Для получения более крупных форм нужно использовать громоздкий прессовый механизм, поэтому такие формы целесообразно изготовлять двухстадийным импульсным способом. Суть способа состоит в том, что после первого импульсного уплотнения на контрлад формы из пульверизатора наносят жидкость. Жидкость, проникая в поры формовочной смеси, снижает газопроницаемость верхнего слоя формы. Затем в пространство над смесью снова подают порцию сжатого воздуха. Так как газопроницаемость верхнего слоя мала, то возникает резкий перепад давления по сечению этого слоя. Слой работает как диафрагма и уплотняет смесь, лежащую под ним. По данным С. Н. Казанцева, твердость нижних слоев не изменяется, а твердость верхних слоев увеличивается до 65 единиц. Такую полуформу теперь можно использовать без срезки верхнего слоя или подпрессовки. Оптимальное количество воды 1,41,6 л на 1 м2 поверхности формы. Толщина слоя с пониженной газопроницаемостью составляет 35 мм. Влажность смеси этого слоя достигает 10%, но уже на глубине 68 мм она уменьшается до 4,5%. На более глубокие слои увлажнение влияния не оказывает. Для опрыскивания также применяли глинистые и бентонитные суспензии. Их использование не дало дополнительного эффекта, но работа пульверизатора стала менее надежной.