8. Изготовление форм и стержней.

Для изготовления стержней в массовом производстве применяем метод изготовления стержней из холоднотвердеющих смесей (ХТС).

Использование новых типов связующих материалов (синтетиче­ских смол) привело к созданию новых технологических процес­сов изготовления стержней из холоднотвердеющих смесей. Эти процессы основаны на отверждении синтетических смоляных свя­зующих в присутствии катализаторов при нормальной темпера­туре. ХТС состоят из наполнителя (кварцевый песок), синтети­ческого связующего, катализатора отверждения и различных улучшающих смесь добавок. Приготовление смесей осуществля­ют последовательным перемешиванием песка, связующего, ката­лизатора отверждения и добавок. Подача, дозировка и загрузка в смеситель исходных составляющих смеси, а также выпуск го­товой смеси легко механизируются и автоматизируются приме­нением специального оборудования.

В состав песчано-смоляных холодно­твердеющих смесей входят наполнитель, связующее, катализатор отверждения и специальные жидкие или порошкообразные добавки, улучшающие свойства смеси.

В качестве наполнителя используют в основном пески, а так же другие высокоогнеупорные наполнители. В качестве связующего материала применяют карбамидно-фурановую смолу. В качестве катализаторов холодного твердения применяют неорганическую ортофосфорную кислоту.

Состав и свойства стержневой смеси представлены в табл. 6

Состав и свойства стержневых смесей

Таблица 6

Марка смолы	БС-40 (Карбамидо-фурановая)
Расход смолы, мас. ч.	1,8-2,0
Отвердитель	Ортофосфорная кислота (Н3РО4), ρ=1,56-1,58 г/см3
Расход отвердителя, мас. ч.	0,8-1,0
Прочность при растяжении, Н/мм2, после выдержки: 1 ч 4 ч 24 ч	Свыше 0,2 0,6-0,7 0,8-1,0
Осыпаемость через 24 ч, %	0,02-0,06
Газотворность, см3/г	До 20
Живучесть, мин	2,5-3,5
Минимальное время отверждения в оснастке, мин	До 10

*Примечание. Песок 1К₂О₂016 - 100%. Содержание БС-40 и Н₃РО₄ сверх 100%

Высокая эффективность от внедрения холоднотвердеющих смесей достигается при комплексной механизации и автоматиза­ции всех технологических операций изготовления стержней.

На рис. 3 дан участок изготовления стержней из ХТС

Для приготовления холоднотвердеющих песчано-смоляных смесей наиболее широко применяют шнековые смесители непре­рывного действия, обеспечивающие достаточно высокое качество перемешивания компонентов смеси. Максимальные значения прочности смеси, как правило, достигаются при продолжительности перемешивания до 0,5 мин в смесителях непрерывного действия и до 1 мин в смесителях периодического действия.

Конструкция смесителей состоит из следующих основных частей: основания,

смесительной камеры с приводом, дозатора песка, дозаторов жидких компонентов и системы управления.

Смесительная камера (рис. 4) представляет собой желоб, в котором находится шнек, т. е. вал с лопастями, расположен­ными по винтовой линии. При вращении шнека компоненты сме­си одновременно перемешиваются и транспортируются вдоль оси шнека, а затем выгружаются из смесительной камеры.

На рис. 4 представлена установка для приготовления ХТС:

В установке сухой песок, поступающий из бункера 4, лопастным смесителем непрерывного действия 3 перемешивается с жидкими составляющими —смолой и катализатором, поступающими через дозатор 8 по шлангам 10 и 9. Длительность перемешивания смеси 1,5—2 мин. Готовая смесь непрерывно выдается с лотка 2 в стержневой ящик.

Изготовление форм:

Изготовление форм выполняется на автоматизированных формовочных линиях (АФЛ) опочной формовки (рис. 5).

Залитая металлом форма после охлаждения поступает в распаровщик , который снимает верхнюю полуформу на ходу конвейера и передает её в выбивное устройство . Выбивка формы осуществляется путем прошивки полуформы плоской прошивной плитой. Далее пустая опока поступает к автомату изготовления верхней полуформы. Заформованная опока выходит из автомата на рольганг 6, который доставляет её к сборщику форм .

Нижняя полуформа, оставшаяся на конвейере после снятия верхней опоки, с отливками и оставшейся массой формовочной смеси движется до перестановщика форм , который переставляет форму в выбивное устройство , работающее так же по методу прошивки. Ком смеси вместе с отливками проваливается на выбролотки, расположенные на первом этаже цеха, и отливки, отделенные от формовочной смеси на вибролотках, поступают сначала в накопитель, а затем в короб охладительного толкающего конвейера. Пустая опока без кантовки (опока низа двусторонняя: обе стороны одинаковые, снабжены втулками) поступает в автомат формовки нижней полуформы , работающий аналогично автомату изготовления верха формы. Далее готовая нижняя полуформа попадает на конвейер, а по нему – сначала в кантователь , а затем в установщик форм , опускающий нижнюю полуформу на конвейер, по которому она через участок установки стержней поступает к сборщику форм, где выполняется её накрытие верхней полуформой. После сборщика форма без установки грузов и дополнительного крепления поступает на заливочный участок. Веса верхней полуформы с массивной опокой достаточно, чтобы предотвратить раскрытие место стыка полуформ и уход металла по разъему. Операции, связанные с перестановкой полуформ и их сборкой, проводятся на непрерывно движущемся конвейере.

Сборка форм.

Операции, которые относятся к сборке форм, включают в себя установку и контроль установки стержней в форму, размещение верхней полуформы (опоки) на нижней полуформе ; скрепление полуформ (опок) или нагружение собранных форм.

В условиях массового производства стержни устанавливаются в опочную форму вручную, а если механизировано, то с помощью кондукторов в зоне конвейера, предназначенного для установки стержней. Контроль положения стержня в форме выполняют с использованием шаблонов.

В поточно - механизированном производстве сборка форм выполняется на движущемся литейном конвейере или на промежуточном рольганге с последующим сталкиванием собранных форм на литейный конвейер. При сборке используют сборочные штыри, длина которых должна быть больше высоты стержней, выступающих над разъёмом. В поточно - механизированном производстве применяется «сборка на штырь». Штыри вставляются во втулки верхней и нижней опоки. На автоматизированных линиях сборка выполняется специальным механизмом - сборщиком в автоматическом режиме по штырям, которые жестко закреплены в верхней опоке.