12 Прессовые формовочные машины.

Уплотнение литейных форм прессованием - наиболее известный способ изготовления литейных песчано-глинистых форм уплотнением. Этот способ имеет ряд преимуществ, в силу которых он и получил широкое распространение. Основные его преимущества:

- бесшумность и простота процесса;

- возможность создания давления прессования практически любой величины;

- относительно низкая энергоёмкость;

Однако этот способ имеет существенный недостаток – значительную неравномерность распределения плотности смеси при уплотнении по высоте опоки, в силу чего он пригоден только для изготовления низких опок (переуплотнение смеси над моделью и недоуплотнение её вокруг модели).

Поэтому прессование нашло широкое применение не как самостоятельный способ, а в комбинации с другими, например со встряхиванием, пескострельным процессом, вибрацией и.т.д. Прессование несёт основную силовую нагрузку; другие же процессы несут хотя и вспомогательную но весьма важную роль, так как они создают предварительную плотность смеси в околомодельной зоне оснастки и тем самым обеспечивают технологически необходимую равномерность плотности по всей высоте полуформы.

13 Характеристика силового воздействия на формовочную смесь при прессовании.

Особенности формовочной смеси как деформируемого материала.

Формовочные и стержневые смеси по характеру физических свойств, представляют собой сложные дисперсные тела или системы, обладающие следующими свойствами: сыпучестью, связанностью, пластичностью, вязкостью, текучестью, упругостью. Все вышеперечисленные свойства их проявляются в различной степени.

На основании выше сказанного нельзя предложить единую универсальную физическую модель формовочной смеси для всех случаев.

Уплотнение формовочной смеси происходит при достижении так называемого предельного равновесия и заключается во взаимном перемещении зёрен с внедрением их в промежутки между соседними зёрнами.

При прогрессивном росте сжимающих напряжений в уплотняемой литейной форме достигается состояние предельного равновесия формовочной смеси с последовательно более высокими значениями напряжений по площадкам разрушения, по мере упрочнения смеси с её уплотнением. В процессе уплотнения, находясь в состоянии предельного равновесия , то есть в состоянии деформации объёма и передвижения зёрен , смесь может перетекать из зон с более высокими в зоны с менее высокими значениями сжимающих напряжений.

14

Характеристика напряжённого состояния литейной формы при прессовании.

Возьмём сначала опоку без модели, уплотняемую плоской жёсткой прессовой колодкой. На основании экспериментальных данных напряжённое состояние формовочной смеси в объёме такой литейной формы характеризуется:

1. боковым давлением, которое вызывает трение смеси о стенки опоки при перемещении её в направлении прессования.

2. Торцовым трением смеси о прессовую колодку и модельную плиту. Фиксирующие прилегающие к ним частицы смеси и препятствующие её свободному боковому перемещению в этих местах формы.

Величина бокового давления формовочных смесей на стенки опоки при прессовании по экспериментальным данным превышает расчётно-теоретическую и колеблется в пределах 0,3 – 0,5 от вертикального сжимающего напряжения.

Трение смеси о стенки опоки при прессовании постепенно снимает часть силы прессования со смеси. С удалением от прессовой колодки в глубь формы вертикальное давление прессования в формовочной смеси прогрессивно уменьшается.

Вследствие трения формовочной смеси о стенки опоки при прессовании горизонтальные слои формы у стенок опок отстают в своём движении вниз от середины слоёв и загибаются к верху. Так как боковое давление в прессуемой форме развивается лавным образом в её средних частях по высоте, раздача смеси в стороны и соответственно изгиб вертикальных слоёв наблюдается в основном в средних горизонтах опоки.

. 15 Опока с моделью.

При прессовании опоки с моделью жёсткой прессовой колодкой возникает сильное перенапряжение и переуплотнение объёме смеси А над моделью и недостаточность сжимающих напряжений и соответственно недоуплотнённость смеси в объёмах В и особенно в объёмах С, вокруг модели. Причиной этого, очевидно являются геометрические соотношения деформаций и высот столбов смеси А и В + С.

Вследствие текучести формовочной смеси во время прессования происходит некоторое выравнивание напряжений и уплотнения в этих объёмах. Сначала в состояние предельного равновесия приходит объём А, и смесь из него частично перетекает вбок в объёмы В, уплотняя их дополнительно к сжатию, происходящему вследствие движения прессовой колодки. При продолжающемся сжатии смесь в объёмах В тоже приходит в состояние предельного равновесия и начинает перетекать с объёме С, которые таким образом получают некоторое дополнительное уплотнению которое в них создалось непосредственно от передвижения прессовой колодки.

В результате мы получаем неравномерную степень уплотнения формовочной смеси в объёмах А В и С. Формовочная смесь объёма А переуплотнится, вызывая низкую газопроницаемость в момент заливки расплава. Смесь в объёме В уплотниться в меньшей степени. Самая низкая степень уплотнения получается в объёмах С между стенками опоки и моделью, у подмодельной плиты. Данная часть формы в большей степени отвечает за качество отпечатка , и соответственно за размерную точность будущей отливки.

Переуплотнение формовочной смеси над моделью и недоуплотнение её вокруг модели является основным дефектом прессования литейных форм. Этот дефект ограничивает применение обычных методов прессования жёсткой прессовой колодкой диапазоном сравнительно низких моделей, формуемых в низких опоках.