5 Участок изготовления форм и смесей

Контроль формовочных материалов

• входной контроль (входному контролю подвергаются следующие материалы: кварцевый песок, смолы и кислоты)

• текущий контроль (проверка годности формовочных материалов)

Состав формовочной смеси

В приготовлении формовочной смеси используется кварцевый песок марки 2К₂О₁О₂ по ГОСТу 2138-91, в качестве связующего материала служит карбамидно-фурановая смола марки КФ-65С. Отвердителем является термическая ортофосфорная кислота 75 %. При изготовлении формовочной смеси из чистого песка используют исходные компоненты в соотношении: 0,5 % кислоты и 1,5 % смолы. Если используют регенерат, то соотношения будут следующими: 30% чистого песка и 70% регенерата; 50 % чистого песка и 50% регенерата; 70% чистого песка и 30 % регенерата. В этом случае количество кислоты составляет 0,3-0,4% и смолы 0,9-1,5 % соответственно. Песок подвергается предварительной сушке в прокалочных печах для удаления влаги. Смолы приобретаются в металлических бочках объемом 200 л и кислоты в пластиковых канистрах объемом 20 л.

Физико-механические свойства.

1.Количество смолы/катализатора, на 100 мас. ч. песка 1,0-1,2/0,6-0,8

2.Прочность на разрыв МПа, 1 час/24 часа 0,3-0,6/1,0-1,4

3.Осыпаемость % через 24 часа,max 0,1

4.Газотворность,см³/г, не более 12

5.Живучесть, мин. 3-10

6.Min время отверждения в оснастке, мин. 10-40

Технология приготовления смеси.

Состав смеси определяется по градуированной таблице. Предварительно подготовленный песок и регенерат засыпают в бункер дозирования, который разделен перегородкой. Из бункера смесь подается в смеситель периодического действия С1СМ-050-00-000 (см. приложение 2) для тщательного перемешивания. В первую очередь в смесь подается ортофосфорная кислота, через 90 – 110 секунд подается фурановая смола КФ-65С. Смесь перемешивается в течение 90 – 110 секунд и после этого она выгружается в подготовленные опоки для дальнейшего уплотнения с помощью вибрационного стола.

Технология изготовления форм и стержней

Перед формовкой модели и стержневые ящики окрашиваются специальным разделительным составом с помощью пульверизатора. Затем модели и стержневые ящики устанавливаются на вибростол и заполняются смесью, которая разравнивается вручную, излишки смеси срезаются металлической линейкой. Затем опоки и стержневые ящики переставляются на поворотный стол для затвердевания.

После затвердевания смеси опоки и стержневые ящики обстукиваются деревянным молотком и разбираются. Полуформы и стержни аккуратно извлекаются из опок и стержневых ящиков и выкладываются на поворотный стол для набора прочности. Затем формы окрашиваются. Для цветных сплавов применяется краски 1) спирт + оксид циркония; 2) ПВА + мел + вода. Для сплавов из черных металлов краска не применяется.

Далее формы подвергаются сборке и сушке с помощью пропан-воздушной газовой горелки.

Изготовление стержневой смеси по Амин-процессу.

Стержневая смесь содержит 100% кварцевого песка, 0,6...0,8% фенольной смолы (СК1), 0,6. ..0,8% полиизоцианата (СК2). После уплотнения смеси в ящике пескодувным или пескострельным способом стержень продувается смесью паров низкокипящей жидкости - третичного амина (триэтиламина, диметиламина), с воздухом, и стержень приобретает начальную прочность, которая составляет 60% её конечного значения. Время продувки 2..5 с, далее 10...20 с стержень продувают воздухом для его очистки от паров амина. Расход катализатора менее 1,5 г на 1 кг стержневой смеси. В результате взаимодействия компонентов связующего в присутствии катализатора (амина) образуется твердый полимер – полиуретан, который и обеспечивает высокую прочность стержня. Для подготовки, дозирования и подачи амина применяют специальные газогенераторы, которые испаряют амин, смешивают его с воздухом и подают в стержневой ящик. Смесь амина с воздухом, после прохода через стержневой ящик, направляется в нейтрализатор, где полностью нейтрализуется разбавленной серной кислотой с образованием водорастворимой соли - сульфата аммония. Степень очистки воздуха в этой системе близка к 100%. Таким образом, весь тракт подачи амина полностью герметизирован, что обеспечивает безопасность процесса. При необходимости готовые стержни окрашивают противопригарной краской.

Возможно изготавливать стержни на жидком стекле (песок + жидкое стекло + продувка СО₂). Стержневую оснастку изготавливают из стали или пластика.

Смеситель

Настоящее руководство по эксплуатации распространяется

на смесители мод. С1СМ-050-02-00.000, ...-01, ...-02, ...-03.

Общие сведения о смесителе

1.1 Смеситель предназначен для приготовления стержневых смесей, используемых в различных технологических процессах изготовления стержней.

Смеситель должен использоваться для работы в закрытых, отапливаемых и вентилируемых помещениях с умеренным климатом.

Область применения - литейные цехи машиностроения с единичным, серийным, крупносерийным или массовым характером производства отливок.

1.2 Смеситель изготавливается в климатическом исполнении УХЛ категории 4 по ГОСТ 15150-69.

1.3 Изготовитель смесителя - НПРУП "ИНСТИТУТ БЕЛНИИЛИТ".

1.4 Общий вид смесителя приведен на рис. 1 и 2 приложения 2

1.5 Основные технические данные и характеристика предоставлены в Таблице 3.

Таблица 3 - Основные технические данные и характеристика

Наименование параметра	Величина характеристики
Тип смесителя Масса замеса, кг Производительность т/час, не более Количество оборотов S-образного смешивающего элемента, об/мин Внутренний диаметр чаши, мм Установленная мощность кВт, не более Тип привода Габаритные размеры смесителя, мм, не более Масса кг, не более	20…50 0,7 67,1 615 4,0 Электрический 836х1150х1426 383

Данные о электроприводе смесителя предоставлены в Таблице 4

Таблица 4 - Данные о электроприводе смесителя

Наименование параметра	Величина, характеристика
1. Род тока питающей сети	Переменный,
	трехфазный
2. Частота, Гц	50
3. Напряжение, В	220/380
4. Напряжение цепей управления, В	220
5. Электродвигатель мотор-редуктора:
обозначение	AИP100L4
исполнение	1М3081
мощность, кВт	4,0
синхронная частота вращения, об/мин	1500

Стержневая машина 4749Б1К2

1. Машина стержневая модели 4749Б1К2 (далее-машина) предназначена для изготовления стержней из песчано-смоляных смесей с отверждением их в холодном стержневом ящике, имеющем вертикальный разъем, с последующей продувкой газообразным катализатором (третичными аминами и углекислым газом).

2. Область применения - литейные цехи машиностроения с крупносерийным и массовым характером производства отливок,

3. Машина - однопозиционная с подвижным пескодувным резервуаром и механизмом продувки, поворачивающимися с позиции загрузки смеси на позицию надува, и стационарно установленным- разбирающимся стержневым ящиком.

4. Машина должна использоваться для работы в закрытых отапливаемых и вентилируемых помещениях для районов с умеренным климатом, климатического исполнения УХЛ категории 4 по ГОСТ 15150-69 с температурой не ниже 16°С и относительной влажностью не более 75% при температуре 20°С.

5. Общий вид машины показан на рисунках приложения 4. Машина соответствует требованиям ГОСТ 8907-87 и ГОСТ 10580-74.

6. Основные технические данные и характеристика предоставлены в Таблице 5

7. Схема указана в приложении 3

Таблица 5 - Основные технические данные и характеристика

Параметры	Технические характеристики |
1. Тип машины.	Стержневая, однопозиционная. |
2. Способ получения стержней.	Пескодувный с отверждением в ящике газообразным катализатором
3. Цикловая производительность, съемов в час	53...60
4. Масса стержня, кг, не более	63
5. Габаритные размеры стержне­вого ящика, мм, не более: длина ширина высота	540 516 263
б. Тип Привода.	Пневматический |
7. Давление воздуха в сети, МПа	О,5~.0,63
8. Расход сжатого воздуха, м /ч.	12
9. Род тока питающей сети.	Переменный-трехфазный
10. Частота, Г ц	50
11. Напряжение, В	220/380
12.Установленная мощность, кВт	5
13. Масса машины, кг, не более	2510
14. Габариты машины с укрытием, мм: длина ширина высота	3145 х 2562 х 3385
15. Количество отсасываемого воздуха, м /ч. не менее	2200
16. Количество обслуживающего персонала, чел	1

Оборудование для изготовления стержней из ХТС с продувкой газообразными отвердителями

В создаваемых конструкциях стержневых машин принят пескодувный способ уплотнения песчаной смеси в стержневом ящике, обеспечивающий достаточно высокое качество стержней и минимальное время на заполнение песчано-смоляной смесью стержневого ящика. Определяющим параметром машин является объем пескодувного резервуара, которому соответствует масса изготавливаемого стержня и размеры стержневого ящика.          По своей компоновке машины относятся к однопозиционным машинам челночного типа с подвижным пескодувным резервуаром и продувочной головкой, перемещающимися с позиции загрузки стержневой смеси в пескодувный резервуар на позицию надува смеси в ящик и стационарно установленным или же перемещающимся стержневым ящиком. Основные характеристики стрежневых машин приведены в Таблице 6:  Таблица 6 - Основные характеристики стрежневых машин. Наименование параметра Модель 4749Б1К2 Максимальная масса стержня, кг 6 Производительность, съемов/час 60-80 Разъем стержневого ящика вертикальный Размеры стержневого ящика, мм (могут быть увеличены) 400х320 х200 Тип привода пневматический Расход воздуха, м. куб./час 15 Установленная мощность, кВт 5 Масса машины, кг 3200 Габариты машины, мм 1850х1590х2660 Стержневые машины по своим техническим параметрам и конструкторским исполнениям не уступают зарубежным аналогам и оснащены:         - системами локализации вредных газовыделений, образующихся при отверждении стержневой смеси в ящике; укрытием в специальный кожух, ч астично застекленный для наблюдения за работой механизмов и раскрывающийся для обслуживания машины;      - системами герметизации стержневого ящика и продувочной плиты для возможности более полного удаления газообразного катализатора при продувке стержневой смеси в ящике;       - системами, обеспечивающими быстрый съем и установку надувной плиты и стержневого ящика на машину;         - надежными современными системами управления работы машин с использованием программируемых контроллеров (с учетом требований заказчика);         - современной лицензионной пневматической аппаратурой. Создаваемые стержневые машины по своим конструктивным решениям способны производить стержни по двум технологиям: "Ashland-процессу" и "Betaset-процессу".

Установки смесеприготовления

Установки смесеприготовления служат для обеспечения подачи и дозирования сухого песка и жидких составляющих смесей в смесители периодического действия модельного ряда С1С.          Исходя из производительности используемых смесителей, в ОАО «БЕЛНИИЛИТ» разработаны несколько эстакадно-бункерных установок подачи и дозирования песка. На рисунке слева представлена установка смесеприготовления модели П1739/С1С-150. На рисунке справа - установка смесеприготовления П1863/С1С-300.          Установка подачи и дозирования устанавливается над смесителем и посредством имеющегося промежуточного бункера-дозатора позволяет подавать требуемую объемную дозу песка непосредственно в смеситель. Кроме бункера-дозатора, установки имеют четыре несущие колонны, верхнюю площадку для обслуживания с лестницей и ограждением, б ункер для хранения песка объемом 1-2 куб. м, который может быть увеличен. В зависимости от модели используемого смесителя, имеется несколько модификаций установок подачи и дозирования песка (максимальные разовые дозы песка до 50, 100, 150 и 300 кг).          Для подачи и дозирования жидких составляющих установки смесеприготовления комплектуются плунжерными насосами-дозаторами на подставках, комплектом фильтров-заборников жидких компонентов из стандартной транспортной тары (бочек).          Для выгрузки приготовленной смеси из смесителя и раздачи ее по стержневым машинам установки смесеприготовления могут комплектоваться кюбелями и кюбельными тележками.