§ 55. Изготовление стержней

Стержни во время заливки формы, как правило, окружены жидким металлом; поэтому они должны обладать по сравнению с формой более высокой прочностью, газопроницаемостью, податливостью, противопригарностью и должны легко выбиваться из отливки.

Прочность стержня увеличивают путем установки внутри него каркаса 1, изготовляемого из железных прутьев (фиг. 57, а) или отлитого в виде чугунных рамок / (фиг. 57, б и г). Каркас 1 заформовывают внутрь стержня (фиг. 57, б). При конструировании отливки необходимо предусматривать свободное удаление из нее каркаса.

Газопроницаемость стержня повышается устройством внутри него спе­циальных вентиляционных каналов (фиг. 57, а), выходящих в знак. Пря молинейные вентиляционные каналы накалывают в стержне иглой или же образуют при помощи прутка, который заформовывают в стержень, а за­тем вынимают из него. Криволинейные каналы вырезают в плоскости со­единения половинок стержней.

В отдельных случаях (тонкостенные или очень сложные стержни) ка­налы изготовляют при помощи воскового шнура, который заформовывают внутрь стержня. Воск во время сушки стержня выплавляется, оставляя канал. Крупные стержни делают пустотелыми или с сердцевиной из горе лото кокса 3 (фиг. 57, б), что увеличивает их газопроницаемость и подат­ливость.

Фиг. 57 Технология изготовления стержней:

а —последовательность изготовления стержня; б — изготовление стержня в разъемном стержневом ящике; _в — изготовление стержня по частям; г — изготовление стержня при помощи шаблона

При конструировании детали необходимо учитывать возможность отвода газов из стержня и выбивки самого стержня из отливки. Сырые стержни имеют большую податливость, чем высушенные; их применяют для отли­вок, имеющих большую усадку. При изготовлении сырых стержней тре­буются специальные каркасы, при помощи которых их ставят в форму. Противопригарность стержня увеличивается, если его окрасить красками.

Методы изготовления стержней зависят от конструк­ции, размеров стержней и массовости производства. В индивидуальном про­изводстве принят ручной метод изготовления стержней с применением дере­вянных стержневых ящиков и шаблонов. В серийном и массовом произ­водстве стержни изготовляют в металлических стержневых ящиках на стержневых машинах. Последовательность операций изготовления стержня в стержневом ящике представлена на фиг. 57, а. Собранный стержневойящик. 4 (фиг. 57, а) заполняют в несколько приемов стержневой смесью, предварительно поставив каркас / и пруток 2 для образования газоотводящего канала. Уплотняют стержневую смесь вручную или на встряхивающих машинах.

После уплотнения снимают вкладыш 5, обрадовавшуюся пустоту засы­пают формовочной смесью 6, которую слегка уплотняют, затем наклады­вают сушильную плиту 7, повертывают ящик на 180° и снимают его со стержня. Набитая формовочная смесь служит опорой для выступающих; частей стержня во время сушки. В массовом производстве стержень укла­дывают на металлические подставки. В этом случае вместо земляной под­сыпки 6 применяют фасонные металлические, поддоны 8. Поддон наклады­вают на ящик и вместе с ящиком поворачивают на 180°; после этого ящик? снимают со стержня, а готовый стержень, установленный на поддоне, пере­носят в сушило,

Изготовление стержней в разъемном стержневом ящике показано на фиг. 57, б и в.

В стержневой ящик (фиг. 57, б) засыпают слой стержневой смеси, уплот­няют ее и ставят литой каркас /. Затем подсыпают еще стержневой смеси, наполняют середину ящика коксовой или шлаковой набивкой 3, сверху вновь заполняют ящик смесью и уплотняют ее. После этого делают газо­вые каналы, счищают избыток смеси, ставят сушильную плиту и поворачи­вают ящик на 180°; стержневой ящик разнимают, и стержень вместе с плитой направляют в сушило.

Мелкие и средние стержни, имеющие сложное очертание, изготовляют по частям, а затем склеивают.

Процесс изготовления стержня следующий. ; В половине стержневого ящика 4 (фиг. 57, в) слоями уплотняют стержневую смесь, прокладывают каркасы /, линейкой счищают излишнюю смесь и прорезают газоотводящие каналы. Так же изготовляют другую половину во второй части стержне­вого ящика. Обе половины стержня сушат, а затем склеивают. При изго­товлении небольших стержней половины стержня склеивают в сыром со­стоянии, для чего поверхность стержня смазывают разведенной в воде огнеупорной глиной; две половины ящика, наполненные уплотненной стерж­невой смесью, соединяют. Затем стержневой' ящик снимают, и стержень на плите ставят в сушило.

При одиночном изготовлении простых, но громоздких стержней послед­ние могут быть получены при помощи шаблона. Поверхность стержня образуется движением шаблона 9 (фиг. 57, г)' по направляющей рамке 10.

На плиту 7 устанавливают направляющие рамки 10, ставят каркас /, , затем насыпают кокс 3 и стержневую смесь. При уплотнении стержня шаблон 9 двигается по направляющим рамкам 10. Так же изготовляют вторую половину стержня. Половины стержня //сушат.и склеивают, кар­касы половин стержня скрепляют скобами 12. Стержень подвешивают во время транспортировки за каркас, для чего в последнем оставляют соот­ветствующие отверстия. Эти отверстия при сборке формы заделывают -спе­циальными стержнями 13. Применение шаблонного метода устраняет необходимость изготовлять стержневой ящик, но трудоемкость изготовления' стержня значительно возрастает.

На заводах серийного и массового производства для изготовления стерж­ней применяют прессовые и встряхивающие машины, пескометы, пескодув­ные и пескострельные машины. Первые три типа машин по конструкции мало отличаются от применяемых для формовки.

На фиг. 58 показана схема пескодувной стержневой машины. Машина' действует следующим образом. На стол / машины ставят стержневой ящик 2. При нажиме педали пневматическое устройство 3 прижимает стол / с ящи­- ком 2 к резервуару 4, в котором находится стержневая смесь.

Воздух под давлением 5—7 am через вентиль 5 входит в резервуар 4 и вдувает в ящик смесь. При этом воздух через отверстия в стенках ящика выходит в атмосферу, а смесь остается и уплотняется в ящике.

После заполнения ящика смесью рабочий снимает ногу с педали, кото­рая под действием пружины возвращается в исходное положение; при этом стол опускается и зажимы, скрепляющие ящик, раздвигаются. После этого стержневой ящик снимают и стержень вытаскивают.

Пескодувные .машины имеют высокую производительность, составляю­щую около 200 стержней в час.

Фиг. 58. Схема пескодувной машины:

а — положение /: засыпка стержневой смеси в бункер, стол опущен; б — положение //: выдувка стержневой

смеси в зажатый стержневой ящик

На автомобильных заводах применяют многопозиционные пескодувные машины, на которых все основные операции изготовления стержня производятся в замкнутом принудительном цикле (сборка стержневых ящиков, набивка, разъем и удаление стержней).

На пескострельных стержневых машинах порция сжатого воздуха как бы выстреливает стержневую смесь в стержневой ящик, равномерно его уплот­няя. На этих машинах меньше изнашивается стержневой ящик и обеспе­чивается большая производительность.

Изготовление стержней с быстросохнущими связующими (МФ-17 и жидким стеклом) на пескодувных машинах можно проводить без последую­щей подсушки стержней в печах. В этом случае, если применяется крепи­тель МФ-17, через стержневой ящик продувается горячий воздух, а при применении жидкого стекла — углекислый газ. Через 30 сек. высушенный стержень вынимается из стержневого ящика и направляется на участок формовки.