Вопросы для самоконтроля
1. Какова методика расчета литниковых систем по способу Озана-Диттерта?
2. Какие основные конструктивные элементы формируют литниковую систему?
3. Каково различие литниковой чаши и литниковой воронки?
4. Что такое прибыль и ее назначение в процессе формирования отливки?
5. Какие отличительные признаки прибылей работающих по газовым и атмосферным давлением?
6. Какие особые отличительные свойства присущи экзотермическим прибылям?
7. Какая форма прибыли является оптимальной по условиям ее питающей способности?
8. Назначение зумпфа в литниковой системе и какие элементы литниковой системы к нему примыкают, и какие из него исходят?
Лекция № 7
1. Технология изготовления форм
2. Безопочная формовка с горизонтальным и вертикальным разъемом форм
3. Стопочная формовка
4. Формовка в парных опоках
Наиболее сложной и трудоемкой операцией изготовления отливки является формовка – процесс изготовления литейных форм. в средней трудоемкости формовочных работ, в зависимости от степени механизации процесса и сложности литья, этот процесс составляет 30 – 60%.
Наиболее распространена формовка по моделям в почве и опоках, шаблонная и машинная.
Основные операции изготовления форм (формовки): уплотнение формовочной смеси для получения точного отпечатка модели в форме и придание форме достаточной прочности; устройство вентиляционных наколов для вывода газов из полости формы; отделка и сборка форм.
По степени механизации различают формовку: ручную и машинную.
Формовка по шаблону – способ изготовления литейных форм, рабочие полости которых получают с помощью профильных досок – шаблонов, вращающихся вокруг оси. Сущность процесса изготовления формы поясняет рис. 15.
Формовку по шаблону применяют преимущественно в производстве литых заготовок, имеющих, форму тел вращения (втулок, шкивов, маховиков и др.), а также для отливок, очертания которых получают протягиванием шаблона по направляющей (протяжные шаблоны). При формовке с помощью шаблонов модельный комплект не используется.
В уплотненной формовочной смеси вращением шаблона оформляют наружную поверхность литой заготовки и используют ее как модель для формовки в опоке верхней полуформы. Затем удаляют верхнюю полуформу и вторым шаблоном оформляют нижнюю полуформу, снимая слой смеси, равный толщине стенки отливки. Затем форму собирают. Формовку по шаблону применяют редко и только для изготовления одной или нескольких отливок.
Рис. 15. Схема формовки по шаблону: а – изготовление модели из формовочной смеси; б – изготовление верхней полуформы в опоке; в – собранная форма; г – отливка
Безопочная формовка с горизонтальным разъемом форм. В производстве массовых мелких отливок часто применяют безопочную формовку, которую проще было бы назвать безопочной заливкой, т. к формовку осуществляют в специальной паре опок, которые после сборки формы с нее снимаются и используются для изготовления последующих форм, а на раздетые формы перед заливкой одевают жакеты. Схема процесса приведена на рис. 16.
Основные преимущества данного способа:
– не используются опоки. Отсутствует их грузооборот;
– сокращается использование формовочной площади;
– себестоимость отливок снижается в среднем на 20-25%.
Безопочная формовка с вертикальным разъемом форм. В последнюю четверть века довольно широко применяют безопочную формовку с вертикальным разъемом форм (горизонтальная стопка), рис. 17.
По данной схеме работают формовочные линии «Дизаматик», где блоки полуформ прессуются под давлением – 300 МПа (30 кгс/см2), а также отечественные линии типа АЛ237122.
Рис. 16. Безопочная формовка: а, б – положения при уплотнении нижней и верхней опок; в, г – снятие верхней опоки; д – собранная форма в опоках; е – снятие опок с формы; 1 – верхняя опока; 2 – модельная плита; 3 – нижняя опока; 4 – подопочный щиток; 5 – металлический жакет.
Стабильно получают на данных линиях блоки форм размером 600X800X300 мм и максимальный развес отливок до 50 кг, но это далеко не предел возможности.
Механизирована и простановка стержней в подобные формы за счет применения простановочной плиты работающей с вакуумом, рис. 18.
Рис. 17. Схема безопочной формовки с вертикальной плоскостью разъёма форм 1 – надувная головка; 2, 4 – модельные плиты; 3 – прессующий плунжер; 5 – формовочная смесь; 6 – уплотнённая полуформа; 7 – плита; 8 – полость формы; 9 – отливки; 10 – разливочный ковш
Рис.18. Простановочная плита
Простановка стержней в форму осуществляется в натяг по знакам.
Стопочная формовка. Данный способ применяют с целью лучшего использования производственной площади на формовочном участке с плацевой заливкой, рис. 19.
Различают два вида стопочной формовки: этажную (а) и ступенчатую (б). При этажной формовке в одной опоке одновременно делаются две полуформы – нижняя и верхняя и вся стопка форм имеет одну общую литниковую систему с центральным стояком. Ступенчатая форма дает возможность экономить производственную площадь.
Рис.19. Схема стопочной формовки
Формовка в парных опоках. Этот способ часто называют нормальным способом и имеет он наибольшее распространение. Обычно формовка производится в двух опоках по разъемным моделям расположенных на односторонних модельных плитах. При этом могут применяться различные марки машин, работающие по различным технологичным схемам в зависимости от способа уплотнения форм и извлечения из них моделей. Формовочные машины могут быть пневматические, гидравлические и реже электрические. Ниже рассматриваются существующие производственные способы машинного уплотнения форм и извлечения из них моделей.