3.2.2. Машини для виготовлення стрижнів

Для виготовлення стрижнів використовують вже відомі нам пресувальні маши­ни, струшувальні машини й піскомети. Широкого застосування набули також піскодувні та піскострільні машини.

У піскодувній машині потік стисненого повітря наповнює стрижневий ящик сумішшю і ущільнює її. Розігнана до великої швидкості стрижнева суміш вдува­ється у порожнину стрижневого ящика, вдаряється об його стінки й ущільнюється за рахунок сил інерції, а відпрацьоване повітря виходить крізь пори в суміші й спеціальні отвори в стрижневому ящику — венти.

Головними частинами піскодувної машини є резервуар 5 (рис.3.2.б,а), напов­нений стрижневою сумішшю 4, стіл 2, станина 1, ковпак 8 і бункер 9. Стрижневий ящик 3 щільно притискають до резервуара, рухаючи стіл вгору. Стиснуте повітря впускають через ковпак у резервуар. Воно разом зі стрижневою сумішшю вдувається у стрижневий ящик і потім виходить в атмосферу крізь венти стрижневого ящика. Щоб вийняти стрижень, опускають стіл. Резервуар пері­одично наповнюють сумішшю, пересуваючи його разом із шибером 7 по роль-гану б під бункер за допомогою пневмоциліндра 10.

Піскодувні машини високопродуктивні й рівномірно ущільнюють суміш. Вони призначені для виготовлення дрібних і середніх за розмірами стрижнів складної конфігурації. Недоліком машин є сильний абразивний знос поверхонь стрижневого ящика, що контактують з рухомими зернами піску.

Піскострільна машина за принципом ущільнення не відрізняється від піскодувної, хоч має свої конструктивні особливості.

Порція суміші із бункера 9 (рис.3.2.6,б) потрапляє в резервуар 11, коли шибер 7 відсунутий вліво. Потім шибер засувають (як показано на рисунку), стрижневий ящик піднімають до резервуара. Відкривають клапан стисненого повітря, яке миттєво потрапляє в кільцевий простір резервуара й через щілини проникає у порожнину зі стрижневою сумішшю. Суміш "вистрілює" через конічне сопло в порожнину стрижневого ящика, а повітря виходить в атмосферу крізь венти в плиті 13 і отвори вдувного пристрою 12, як показано стрілками. Для виймання стрижня опускають стіл. Піскострільні машини дуже продуктивні.

Розділ з технологія виготовлення відливок

Однією з важливих передумов отримання високоякісних відливок є добрі ливарні властивості стопів.

3.3.1. Ливарні властивості стопів

До ливарних властивостей стопів зараховують такі як рідкоплинність, усадка, схильність до ліквації й до вбирання газів.

Рідкоплинністю називається здатність розтопленого металу добре наповнювати порожнину ливарної форми, тобто точне відтворення майбутньою відливкою конфігурації порожнини. Рідкоплинність залежить від температури й хімічного складу стопу відливки. Зі зростанням температури рідкоплинність підвищується. Фосфор, кремній і вуглець покращують рідкоплинність сталі, а сірка й неметалеві включення погіршують її. Залежно від рідкоплинності того чи іншого стопу виби­рають мінімальну товщину стінок відливки.

Усадка—це зменшення розмірів відливки під час охолодження від температу­ри заливання аж до кімнатної. На її величину впливають хімічний склад і темпера­тура заливання металу в форму. З підвищенням температури заливання усадка зростає. Розрізняють лінійну та об'ємну усадку. Лінійна усадка сірих чавунів становить 1,0... 1,3 % [39], стопів алюмінію— 1,0... 1,4 % [35, с. 46,47], стопів магнію— 1,1... 1,3 %, сталі—~ 2 %. Лінійну усадку враховують, призначаючи розміри моделей і стрижневих ящиків. Стінки форми і, особливо, стрижні в певній мірі гальмують усадку, що є причиною виникнення у відливках напружень. Ці напруження можна істотно зменшити, застосовуючи податливіші формові та стрижневі суміші. Нерівномірне охолодження різних частин відливки може спричинити її викривлення. Об'ємна усадка й неодночасна кристалізація металу на поверхні та в глибині відливки ведуть, як відомо, до утворення внутрішніх порожнин. Щоб цього не допустити, застосовують раціональну ливникову систему, а в окремих випадках над відливкою передбачають масивні додатки, що заповнюють розтопленим металом усадкову порожнину утворювану всередині відливки.

Ліквація спричиняє хімічну неоднорідність в різних зонах відливки. Найне-безпечніша зональна ліквація, оскільки вона відбивається на неоднорідності струк­тури та властивостях. На ліквацію впливає хімічний склад стопу та швидкість його охолодження. Найбільше сприяють ліквації в сталях і чавунах сірка, фосфор та вуглець. Унаслідок збільшення швидкості охолодження зменшується схильність , стопу до зональної ліквації.

Розтоплений метал здатний розчиняти гази (азот, водень, кисень) і виділяти їх під час охолодження. Виділені гази, які не вийшли в атмосферу, залишаються в металі у газових порожнинах. Для зменшення частки розчинених газів в рідкому металі застосовують його вакуумну дегазацію (див. п. 1.3.4).