Сборка и заливка форм расплавом

Сборка форм под заливку — одна из ответственных операций. Вначале проверяют качество поверхности и основные размеры формы и стержней. Подготовленные стержни устанавливают в форму в соответствующем технологии порядке. Форму продувают воздухом для удаления засоров. Особенно тщательно должна быть очищена полость литниковой системы. Затем нижнюю полуформу накрывают верхней и фиксируют. После этого верхнюю и нижнюю опоки скрепляют для противодействия поднимающим усилиям, которые возникают при заполнении формы расплавом.

Заливку форм в механизированных цехах осуществляют на конвейерах или рольгангах, иногда на специальной площадке. Расплав заливают в форму с помощью ковшей или заливочно-дозирующих устройств. После охлаждения и кристаллизации металла в форме производят выбивку форм.

Выбивку форм обычно выполняют на механических выбивных решетках, которые по принципу действия классифицируют на эксцентриковые, инерционные и инерционно-ударные. Решетка с литейной формой с помощью привода и опорной пружины совершает колебательное движение. В каждом цикле колебаний решетки форма подбрасывается вверх и затем, падая, ударяется о решетку или опорную раму. В момент соударения под действием сил инерции форма разрушается. Выбитая из опоки формовочная смесь проваливается через решетку и системой конвейеров передается к месту ее переработки для повторного использования. Выбивка форм сопровождается выделением большого количества газов, тепла, пыли и сильным шумовым эффектом. Поэтому решетки оборудуются пылегазоулавливающими и звукоизоляционными системами.

Рис. 1.2. Основные операции при изготовлении песчано-глинистой формы ручной формовкой:

а — формовка нижней опоки; 6 — срезание излишков смеси; в — формовка верхней полуформы; г — извлечение моделей стояка и прибыли; д, е — извлечение моделей отливки и отделка формы; ж — сборка формы; з — наложение груза; и — отливка; 1 и 7 — нижняя и верхняя половинки модели отливки; 2 — модель питателя; 3 — щиток; 4 — опока; 5 — трамбовка; 6 — линейка; 8 — модель стояка; 9 — модель прибыли; 10 — штырь; 11 — кисть;

12 и 16 — крючок; 13 — гладилка; 14 — ланцет; 15 — ложечка; 17 — груз; 18 — стержень; 19 — литниковая система (стояк) Комплексное решение многих проблем может быть достигнуто выбивкой в гидравлических камерах, где струя воды толщиной 5—20 мм под давлением 5—10 МПа размывает формовочную смесь. Этот метод хорошо вписывается в схему мокрой регенерации оборотной смеси, кроме того, в нем одновременно сочетаются выбивка форм, удаление стержней из отливок и очистка поверхности от пригара. Для выбивки форм используют герметичные камеры, в которые формы закатывают на тележках.

В технологических процессах производства отливок в разовых формах стремятся исключить операцию выбивки стержней, для чего в них применяют легко выгорающие связующие, а стержни стараются делать полыми и тонкостенными. В этом случае удаление стержня из отливки происходит одновременно с ее выбивкой из формы. Если же выбивка стержней необходима, то ее осуществляют на пневматических вибрационных машинах, в гидравлических камерах и электрогидравлических установках. Электрогидравлический способ выбивки стержней и очистки отливок заключается в использовании электрогидравлического эффекта, возникающего при высоковольтном разряде в воде между специальным электродом и поверхностью отливки. При этом в жидкости возникают ударные волны, которые разрушают стержни и пригоревшую к отливке смесь, очищая ее поверхность.

Технологические возможности литья в песчаные формы.

Материал отливки — все литейные сплавы (кроме тугоплавких); масса отливки — от 0,25 до 250 000 кг; минимальная толщина стенки отливки: 3—5 мм (чугун), 5—8 мм (сталь) и 3—8 мм (сплавы цветных металлов). Наибольший габаритный размер отливки — до 10 000 мм; коэффициент использования металла — до 0,7. Минимальная партия отливок, обеспечивающая рентабельность процесса, — без ограничений (даже одна отливка). Дополнительная информация о технологическом процессе приведена в книге [1.1].