Короткі теоретичні відомості

Формуванням у кесонах отримують великі відливки масою до 200 тонн.

Кесон – залізобетонна яма, розташована нижче рівня підлоги цеху, водонепроникна для ґрунтових вод.

Механізований кесон має дві рухливі і дві нерухомі стінки з чавунних плит. Дно з порожнистих плит, які можна продувати (для прискорення охолодження відливок). Кесон має механізм для пересування стінок і пристосований для установки та закріплення верхньої напівформи.

Машинне формування. Використовується у масовому і серійному виробництві, а також для дрібних серій і окремих відливок. Підвищується продуктивність праці, поліпшується якість форм і відливок, знижується брак, полегшуються умови роботи.

За характером ущільнення розрізняють машини пресові, струшувальні та інші. Ущільнення пресуванням може здійснюватися за різними схемами, вибір якких залежить від розмірів форми моделей, ступеня і рівномірності ущільнення та інших умов.

У машинах з верхнім ущільненням (рис. 3.1 а) ущільнюючий тиск діє зверху. Використовують наповнювальну рамку. При подачі стисненого повітря у нижню частину циліндра 1 пресовий поршень 2, стіл 3 з прикріпленою до нього модельної плитою 4 з моделлю піднімається. Пресова колодка 7, закріплена на траверсі 8, входить у наповнювальну рамку 6 і ущільнює формувальну суміш у опоці 5. Після пресування стіл з модельним оснащенням опускають у вихідне положення.

Рисунок 3.1 – Схеми способів ущільнення ливарних форм при машинному формуванні

а – пресуванням; б – струшуванням

У машин з нижнім пресуванням формувальна суміш ущільнюється самою моделлю і модельною плитою. Ущільнення струшуванням відбувається у результаті багаторазово повторюваних струшувань (рис. 3.1.б).

Під дією стиснутого повітря, що подається у нижню частину циліндра 1, струшуючий поршень 2 і стіл із закріпленою на ньому модельною плитою 4 з моделлю піднімається на 30–100 мм до випускного отвору, потім падає. Формувальна суміш у опоці 5 і наповнювальній рамці 6 ущільнюється у результаті появи інерційних сил. Спосіб характеризується нерівномірністю ущільнення, ущільнення верхніх шарів досягається допресуванням.

Вакуумне формування. Модельна плита має вакуумну порожнину. У моделі є наскрізні отвори діаметром 0,5–1 мм, що збігаються з отворами у плиті. Модельну плиту з моделлю закривають нагрітою полімерною плівкою. У повітряній коробці насосами створюється вакуум 40–50 кПа. Потім встановлюється опока з сухим кварцовим піском, який ущільнюється за допомогою вібрацій.

На верхню поверхню поміщають розігріту плівку, щільно прилеглу до опоки. Полуформу знімають з моделі. При заливанні металу плівка згорає, утворюючи протипригарне покриття.

Ущільнення піскометом здійснюється робочим органом піскомету – метальною голівкою. Формувальна суміш подається у головку безперервно. Піскомет забезпечує засипку суміші і її ущільнення. При обертанні ковша (1000–1500 хв^-1) формувальна суміш викидається у опоку зі швидкістю 30–60 м/с. Метальна головка може переміщатися над опокою. Піскомет – високопродуктивна формувальна машина, його застосовують при виготовленні великих відливок у опоках та кесонах.

Безопокове автоматичне формування. Використовується при виготовленні форм для дрібних відливок з чавуну і сталі у серійному і масовому виробництві. Виготовлення ливарних форм здійснюється на високопродуктивних піскодувно-пресових автоматичних лініях (рис. 3.2).

Рисунок 3.2 – Виготовлення безопокових ливарних форм

Формувальна камера заповнюється сумішшю за допомогою стиснутого повітря з головки 2. Ущільнення здійснюється при переміщенні модельної плити 1 плунжером 4. Після ущільнення поворотна модельна плита 3 відходить вліво і повертається у горизонтальне положення. Напівформа переміщається плунжером 4 до зіткнення з попереднім відбитком, утворюючи порожнину 5. Потім проводять заливання металу з ковша 6. Після затвердіння й охолодження відливки, форми подаються на вибивну решітку, де відливки 7 звільняються від формувальної суміші.

Виготовлення стрижнів. Виготовлення стрижнів здійснюється вручну або на спеціальних стрижневих машинах із стрижневих сумішей. Виготовлення стрижнів включає операції: формування сирого стрижня, сушіння, фарбування сухого стрижня. Якщо стержень складається з декількох частин, то після сушіння їх склеюють.

Ручне формування здійснюється у стрижневих ящиках. У готових стрижнях виконують вентиляційні канали. Для додання стрижням необхідної міцності використовуються арматурні каркаси зі сталевого дроту або литого чавуну. Готові стрижні піддаються сушінню при температурі 200–230 ^oС для збільшення газопроникності і міцності. Під час сушіння зі стрижня видаляється волога, частково або повністю вигорають органічні домішки.

Часто стрижні виготовляють на піскодувних машинах. При використанні сумішей з синтетичними смолами стрижні виготовляють у оснащенні, яке нагрівається. Виготовлення стрижнів з рідкоскляних сумішей полягає у хімічному затвердінні рідкого скла шляхом продування стрижня вуглекислим газом.

Порядок виконання роботи

1. Вивчити теоретичні відомості.

2. Розробити процес виготовлення відливок у піщаних формах машинним способом.

Зміст звіту

1. Найменування роботи, мета й устаткування.

2. Основні положення теоретичних відомостей.

3. Описання процесу виготовлення відливок у піщаних формах машинним способом.

Контрольні питання

1. Описати машинне формування.

2. Особливості безопокового автоматичного формування.

3. Особливості виготовлення стрижнів.

Література: [4, 5, 7, 8].

Практична робота № 4