2.5.7. Некоторые технологии изготовления форм

Как уже отмечалось, разовые объемные формы изготовляют вручную с малым использованием механизмов (ручная формовка), с преимущественным использованием механизмов и машин (машинная формовка) и на автоматических линиях.

Ручную формовку обычно используют в мелкосерийном и единичном производстве и осуществляют по моделям, шаблонам, в почве, в опоках, в стержнях.

2.5.7.1. ФОРМОВКА В ПОЧВЕ

Формовку в почве применяют обычно в единичном или мелкосерийном производстве преимущественно при изготовлении крупных отливок. Формовку в почве осуществляют в ямах, которые делают в земляном полу цеха, или кессонах - глубоких ямах в полу цеха, стенки которых (а иногда и дно) выложены кирпичом (или забетонированы) с применением газоотводных формовочных постелей. В зависимости от массы и высоты отливки используют мягкие и твердые постели. Мягкие постели применяют для формовки плоских отливок небольшой высоты, твердые постели - для крупных отливок большой высоты.

Формовка в почве имеет следующие недостатки: рытье ям и приготовление газоотводной постели (трудоемкие операции); значительный объем ручных работ; использование формовщиков высокой квалификации; тяжелые санитарно-гигиенические условия работы (пыль, высокая температура и т. д.); малый съем годных отливок с 1 м²формовочной площади. Однако способ прост и не требует оборудования; используют его редко, в основном в условиях единичного и мелкосерийного производства неответственных отливок.

Яму 5 выкапывают глубиной на 300 … 500 мм больше высоты модели (рис. 2.23, а). На сильно уплотненное дно ямы насыпают слой кокса или коксовой гари 2 (размер кусков 50 … 70 мм) толщиной 100 … 250 мм. Слой кокса уплотняют и сверху насыпают более мелкий кокс 3, который слегка утрамбовывают и покрывают сверху асбестовым полотном. Для вывода газов устанавливают трубы 4, верхний конец которых расположен несколько выше уровня пола цеха.

Н

Рис. 2.23 Формовка по твердой постели:

1- формовочная смесь, 2- коксовая гарь, 3- кокс, 4- трубы, 5- яма, 6- модель, 7- опока, 8- крючки, 9- модели элементов литниковой системы, 10- центрирующие колышки,11- груз, 12- литниковая чаша, 13- выпорная чаша

а твердую постель насыпают слой 1 формовочной смеси, которую после установки модели 6 уплотняют и делают вентиляционные наколы (рис. 2.23, б). Если вместо слоев кокса насыпают формовочную смесь, то формовку ведут по мягкой постели. Затем поверхность нижней формы выравнивают и накрывают опокой 7. В опоке устанавливают модели 9 элементов литниковой системы (питателей, стояка, шлаковика, выпора) и крючки 8. Затем в опоку засыпают формовочную смесь и уплотняют.

После этого верхнюю полуформу поднимают краном и извлекают из нижней полуформы модель. Верхнюю и нижнюю полуформы отделывают вручную, форму собирают по центрирующим колышкам 10 и устанавливают груз 11, а также литниковую чашу 12 и выпорную чашу 13 (рис. 2.23, в).

Если в верхней полуформе имеются выступающие части «болваны», то для лучшего удержания их в верхнюю опоку устанавливают проволочные крючки 8 (см. рис. 2.23, б). Их концы, обращенные к модели, смачивают жидкой глиной или сульфитно-дрожжевой бражкой, чтобы обеспечить прилипание к ним формовочной смеси.

При заливке «по-сырому» для удержания формовочной смеси применяют так называемые «солдатики» - деревянные палочки сечением от 15х 15 мм до 20х20 мм; длина их зависит от высоты верхней опоки и «болвана». «Солдатики» и крючки ставят в формах, имеющих «болваны» сравнительно небольшой высоты.

«Солдатики» прислоняют к крестовинам (ребрам) опоки и заформовывают в смесь. Они не должны соприкосаться с заливаемым в форму металлом, так как это может привести к браку отливок. «Солдатики» 4 (рис. 2.24) нужно ставить в опоку 1 и углублять так, чтобы они были отделены слоем формовочной смеси (10 … 12 мм) от модели.

О

Рис. 2.24. Пример расстановки в верхней опоке «солдатиков» и крючков:

1- опока, 2- крючки, 3- модель, 4- солдатики

бычно крючки 2 устанавливают крестообразно, благодаря этому дополнительно обеспечивается прочность формы. Крючки 2 навешиваются на крестовины или ребра опоки 1. Расстояние между крючками и моделью 3 должно быть 70 ... 100 мм.

Для удержания больших и тяжелых «болванов», расположенных в верхних опоках, используют чугунную и стальную арматуру в виде рамок, укрепленных болтами в верхней опоке.

«Болваны» из формовочной смеси должны обладать хорошей податливостью, так как залитый в форму металл при затвердевании и охлаждении претерпевает усадку. Вследствие низкой податливости «болвана» в отливках могут появиться горячие трещины, поэтому «болваны» следует уплотнять слабее других частей формы. При формовке «по-сухому» «болваны» выполняют пустотелыми или применяют податливые формовочные смеси.

2.5.7.2. КЕССОННАЯ ФОРМОВКА

Кессонную формовку применяют для производства крупных и особо крупных по массе стальных и чугунных отливок, когда изготовленная по жесткой постели в почве форма не может выдержать совместного динамического и статического напора расплава.

Кессон – это выполненная в формовочном плаце яма со стенками и дном из железобетона и реже из кирпича. Стенки и днокессона также часто выполняют из стальных и чугунных плит, перемещаемых механизмами. В последнем случае производится изменение размеров полости кессона с учетом размеров получаемой отливки. В этом случае такую форму называют механизированным кессоном.

Кессонная формовка имеет следующие три разновидности.

Форму целиком собирают из стержней и по технологии изготовления она не отличается от формовки в стержнях с использованием жакетов.

Нижнюю часть формы целиком изготавливают в кессоне из стержней, а верхнюю часть оформляют в опоке из формовочнойсмеси. В этом случае используют крупную по размерам с крестовинами крановую опоку, которую после изготовления полуформы ставят на кессон по штырям. Применяют жидкостекольные, продуваемые СО₂, и самотвердеющие пластичные смеси, которые имеют высокую прочность. Кроме того, при формовке применяют «солдатики» и крючки.

На рис. 2.25 показан механизированный бетонный кессон. Дно его устлано металлическими плитами 6, а стенки 1 и 4 облицованы металлическими плитами с отверстиями. Эти стенки установлены неподвижно. Две другие подобные стенки 7 и 8 установлены на катках 9 и могут передвигаться с помощью червячного редуктора 11, винта 10, приводимых в движение электродвигателем. Верхнюю часть полуформы 12 устанавливают на кессон по штырям 2 и крепят к последнему болтами 3.

3. Кессонную форму целиком изготавливают из формовочной смеси по обычной технологии с соблюдением следующих особенностей:

– наиболее сильно уплотняют формовочную смесь в нижней части формы;

–

Рис. 2.25. Механизированный кессон для отливки станины в момент установки на него верхней полуформы:

1 и 4 - неподвижные стенки, 2 - штырь, 3 - болт, 5 - бетонный кессон, 6 - металлические плиты, 7 и 8 - подвижные стенки, 9 - каток, 10 - винт, 11 - редуктор, 12 - верхняяполуформа

для упрочнения большинства частей формы при формовке используют «солдатики» и стальные крючки, которые перед помеще­нием в формовочную смесь покрывают раствором суспензией из глины;

– предусматривают усиленную систему вентиляционных каналов в форме;

– при использовании сырых формовочных смесей производят поверхностную подсушку формы. Подсушку формы со стороны внутренней полости ведут с помощью переносных сушильных аппаратов или газовых горелок из расчета один газовый аппарат или горелка на 4 … 6 м² обрабатываемой площади.

Для производства средних по массе стальных отливок глубина слоя подсушки формы должна быть в пределах 40 … 120 мм. Такой толщины подсушенный слой в форме получают при температуре 320 … 400 °С, продолжительности сушки 7 … 30 ч. Для получения отливок массой 50 т и более глубина подсушенного слоя формы должна быть не менее 200 … 250 мм.

Цикл изготовления крупных по массе отливок часто превышаетдве недели главным образом за счет длительного их охлаждения в форме. С целью сокращения продолжительности процесса изготовления таких отливок применяют искусственное охлаждение залитой формы. С той же целью после затвердевания отливки снимают с кессона верхнюю полуформу.

2.5.7.3. ФОРМОВКА В ОПОКАХ

В литейном производстве широко распространена формовка в опоках по неразъемным и разъемным моделям. Чаще всего при формовке применяют две и реже три и более опок. При формовке в опоках отливки получаются более точные, чем при формовке в почве, так как опоки центрируют с помощью штырей. Формовка в опоках более производительна, чем в почве.

Формовку в опоках выполняют по разъемным и неразъемным моделям. При этом в зависимости от конфигурации модели, ее конструкции, размеров, числа изготовляемых форм используют различные приемы: формовку с подрезкой, с фальшивой полуформой, с перекидным «болваном», с отъемными частями и т. д. Основное назначение этих приемов формовки состоит в том, чтобы при заданной конструкции отливки и серийности ее изготовления обеспечить необходимое качество при минимальных затратах. Например, при формовке с подрезкой или с перекидным «болваном» в условиях единичного производства во многих случаях можно исключить изготовление стержневых ящиков, что снижает стоимость отливки при практически неизменном качестве. При машинной формовке такие приемы обычно не применяют, так как их выполняют вручную, что снижает производительность труда, вызывает простои оборудования, снижает эффективность производства.

2.5.7.3.1. ФОРМОВКА В ДВУХ ОПОКАХ ПО РАЗЪЕМНОЙ МОДЕЛИ

И

Рис. 2.26. Последовательность технологических операций при изготовлении формы в двух опоках:

1- модельная плита, 2- модель, 3- нижняя опока, 4- сито, 5- трамбовка, 6- линейка, 7- игла

зготовление формы начинают с установки модели или ее половины 2 (если модель разъемная) на модельную плиту 1 (рис. 2.26,а). Расстояние от модели до стенки опоки должно быть 25 … 50 мм. Затем на плиту ставят нижнюю опоку 3 и модель протирают смесью керосина с мазутом (50% керосина, 50% мазута) или припыливают модельной пудрой (рис. 2.26, б). После этого через сито 4 просеивают облицовочную смесь (рис. 2.26, в).

Толщина слоя облицовочной смеси для мелких отливок 15 … 30 мм, а для крупных 30 … 40 мм. При формовке крупных отливок с высокими отвесными стенками облицовочную смесь просеивают через сито только для покрытия горизонтальной плоскости модели. Обкладку отвесных стенок выполняют той же облицовочной смесью.

В опоку насыпают наполнительную смесь и уплотняют ее (рис. 2.26, г). Для получения равномерной плотности формы наполнительную смесь насыпают в опоку слоями (50 … 75 мм) и уплотняют трамбовкой 5 (рис. 2.26, д, е). При уплотнении нельзя сильно ударять трамбовкой по смеси, так как формовочная смесь в местах ударов будет сильно уплотнена и в отливках могут образоваться газовые раковины. Особенно тщательно уплотняют смесь в углах и у стенок опоки. Излишек смеси после уплотнения сгребают с контрлада полуформы линейкой 6 вровень с кромками опоки (рис. 2.26, ж). Затем в форме иглой 7 прокалывают вентиляционные каналы так, чтобы они не доходили до модели на 10 … 15 мм (рис. 2.26, з). После этого полуформу вместе с модельной плитой поворачивают на 180° и устанавливают вторую половину модели.

Чтобы устранить прилипание формовочной смеси верхней полуформы к нижней полуформе, плоскость разъема последней присыпают сухим разделительным песком слоем в одну песчинку. Этот песок сдувают с поверхности модели сжатым воздухом. Верхнюю опоку ставят на нижнюю и через сито насыпают на модель слой облицовочной смеси, устанавливают модель стояка и насыпают в опоку наполнительную смесь. Затем уплотняют смесь трамбовкой (рис. 2.26, и). Излишки смеси сгребают с контрлада полуформы и делают наколы иглой. Форму раскрывают и смачивают ее поверхность вблизи модели водой. В модель ввертывают или забивают подъем. Затем ее слегка расталкивают ударами молотка по подъему и извлекают из формы, сохраняя вертикальное положение подъема и модели (рис. 2.26, к). Также извлекают модели стояка, выпора, питателя. Небольшие модели вынимают из формы вручную, а крупные - краном.

Извлечение модели из полуформ является ответственной операцией, и выполнять ее нужно осторожно, чтобы не разрушить полуформу. Сильно расталкивать модель не рекомендуется, так как при этом отливки получаются с увеличенными размерами и массой.

После извлечения модели отделывают поверхность полуформы. Поврежденные места полуформы исправляют гладилками, ложечками, ланцетами и т. д. Некоторые части ее укрепляют шпильками. Для предупреждения ухода расплава из формы при заливке на плоскости разъема формы наносят риски (подрезки) вокруг отпечатка модели на расстоянии 50 … 70 мм от нее. При заливке металла в сухие формы на плоскость разъема формы кладут тонкий слой глины который исключает уход расплава из формы. Отделанную форму, изготовленную по-сырому, перед сборкой присыпают порошкообразным графитом или древесноугольным порошком. При формовке по-сухому поверхность формы не припыливают, а окрашивают. Форму обычно окрашивают после сушки, когда она еще не остыла. Иногда формы красят 2 раза: до и после сушки. Затем устанавливают стержень и собирают форму (рис. 2.26, л, м).

2.5.7.3.2. ФОРМОВКА В ДВУХ ОПОКАХ ПО НЕРАЗЪЕМНОЙ МОДЕЛИ

Н

Рис. 2.27. Формовка в двух опоках по неразъемной модели

ебольшую крышку получают по деревянной неразъемной модели (рис. 2.27, а). Сначала формуют нижнюю полуформу. На плиту ставят модель и нижнюю опоку (рис. 2.27, б), насыпают формовочную смесь и уплотняют ее. Затем полуформу с плитой переворачивают на 180°, устанавливают верхнюю опоку и модели литниковой системы (рис. 2.27, б), также насыпают формовочную смесь и уплотняют ее. После этого поднимают верхнюю полуформу, переворачивают ее на 180° и извлекают модели из формы. Форму (рис. 2.27, г) отделывают, собирают, заливают. На рис. 2.27, д показана отливка с литниками.

2.5.7.3.3. ФОРМОВКА С ПОДРЕЗКОЙ

При формовке в опоках по неразъемной модели, не имеющей плоскости, пригодной для укладки модели (относительно плоскости разъема опок), применяют формовку с подрезкой.

Модель (рис. 2.28, а) прилегает к плите не всей нижней поверхностью, а только выступом, поэтому при уплотнении нижней полуформы в полость 1 попадает формовочная смесь. Чтобы вынуть модель, формовочную смесь из этой полости срезают гладилкой или ланцетом (рис. 2.28, б). Образующуюся поверхность тщательно заглаживают. Эту операцию называют подрезкой. Разъем формы будет уже не плоский, а фасонный.

Затем поверхность разъема нижней полуформы, в том числе и поверхность подрезки, посыпают разделительным песком или при глубокой подрезке застилают бумагой; устанавливают верхнюю опоку (рис. 2.28, в), засыпают смесь и уплотняют ее. Форму разбирают, модель вынимают. Затем форму собирают для заливки (рис. 2.28, г).

Н

Рис. 2.28. Формовка с подрезкой

а рис. 2.28, д показана отливка с литниками. Подрезку применяют лишь при изготовлении небольшого числа отливок по данной модели.

2.5.7.3.4. ФОРМОВКА С ФАСОННОЙ МОДЕЛЬНОЙ ПЛИТОЙ И ФАЛЬШИВОЙ ПОЛУФОРМОЙ

П

Рис. 2.29. Формовка с фасонной модельной плитой и фальшивой опокой

ри изготовлении форм по неразъемным моделям со сложной поверхностью (рис. 2.29) применяют фасонные модельные плиты 1 из дерева, гипса, в которые при формовке вкладывают модель 2. Эти плиты используют для изготовления относительно большой (до нескольких десятков штук серии отливок). При этом отпадает необходимость в подрезках разъемов каждой изготовляемой формы.

На деревянную фасонную плиту с моделью 2 (рис. 2.29, а) ставят нижнюю опоку и уплотняют в ней формовочную смесь. Затем полуформу с плитой переворачивают и снимают фасонную плиту (рис. 2.29, б). При этом модель остается в нижней полуформе, на которую ставят верхнюю опоку и уплотняют; затем разбирают форму, извлекают модель и форму собирают под заливку (рис. 2.29, б). При изготовлении трех-пяти отливок (ремонтное литье) вместо фасонной модельной плиты используют фальшивую полуформу. Ее изготовляют из обычной формовочной смеси. Для этого смесь в опоке уплотняют, делают в ней углубление до плоскости I-Iи устанавливают в него модель (рис. 2.29, г), закрывая отверстия в ней жестяными шайбами Шб. Так изготовили из формовочной смеси фасонную модельную плиту, или фальшивую полуформу 4. На фальшивую полуформу с моделью устанавливают опоку 3, уплотняют в ней смесь, переворачивают и снимают фальшивую полуформу (рис. 2.29, д). На ее место ставят опоку 5 (рис. 2.29, е), уплотняют в ней смесь, разнимают форму, извлекают модель и шайбы Шб и собирают форму. Фальшивую полуформу 4 используют повторно как фасонную модельную плиту.

2.5.7.3.5. ФОРМОВКА С ПЕРЕКИДНЫМ «БОЛВАНОМ» ПО РАЗЪЕМНОЙ МОДЕЛИ

При единичном производстве мелких отливок, имеющих поднутрения или полости, выполняемые песчаным «болваном» взамен стержня, применяют формовку с перекидным «болваном».

М

Рис. 2.30. Формовка с перекидным «болваном»

одель канатного блока (рис. 2.30, а) разъемная, состоит из двух частей. Половину 2 модели кладут на плиту 3; на ступицу блока устанавливают модель стояка 1; устанавливают верхнюю опоку; наполняют ее формовочной смесью и уплотняют (рис. 2.30, б). Затем извлекают модель стояка, накрывают полуформу плитой и вместе с ней переворачивают на 180°. Далее снимают модельную плиту.

Для облегчения извлечения модели из формы по окружности блока по линии 4 - 9 (рис. 2.30, в) делают подрезку и образовавшуюся поверхность посыпают разделительным песком, устанавливают вторую половину 7 модели и уплотняют перекидной «болван» 5 (кольцо). Полученное таким образом кольцо из формовочной смеси называют перекидным «болваном». Поверхность болвана 8 приглаживают гладилкой, посыпают разделительным песком, устанавливают опоку 10 (рис. 2.30, г) и уплотняют в ней смесь. Затем снимают полуформу 11, извлекают одну половину модели и возвращают полуформу 11 на прежнее место. Форму переворачивают на 180° и снимают полуформу 12, извлекают половину модели и продувают полуформы сжатым воздухом. После этого устанавливают стержень 12 и форму собирают (рис. 2.30, д).

2.5.7.3.6. ФОРМОВКА В НЕСКОЛЬКИХ ОПОКАХ

Такую формовку применяют при условии, если отливка высокая и не умещается в двух опоках, а также если для сложных частей модели требуется не одна, а две или более плоскостей разъема, иначе она не вынимается.

Ф

Рис. 2.31. Формовка барабана в трех опоках

ормовку в трех и более опоках выполняют так же, как и в двух. В качестве примера на рис. 2.31 приведена формовка барабана лебедки в трех опоках. Формовку начинают с нижней опоки 1 (рис. 2.31, а), модель в этом случае применяют разъемную: с двумя отъемными частями 2, установленную на фасонную плиту 3. После уплотнения нижней полуформы ее переворачивают, ставят на нее цилиндрическую часть 5 модели (рис. 2.31, б) и уплотняют вторую полуформу 4. Затем устанавливают верхнюю объемную часть модели и формуют третью полуформу. После этого разнимают полуформы и извлекают части модели, устанавливают стержень и собирают форму под заливку (рис. 2,31, в).

2.5.7.4. ФОРМОВКА ПО ШАБЛОНУ

Способ изготовления форм, полости которых получают с помощью профильных досок-шаблонов, вращающихся вокруг оси или движущихся по направляющим, называют формовкой по шаблону. Полость формы получается либо удалением шаблоном предварительно уплотненной формовочной смеси, либо выравниванием шаблоном накладываемой и уплотняемой смеси.

Формовку по шаблону применяют преимущественно для отливок, имеющих форму тела вращения (втулок, цилиндров, труб, шкивов, маховиков и др.), а также для отливок, очертания которых получают протягиванием шаблона по направляющей (протяжные шаблоны). При формовке с помощью шаблонов не пользуются моделями, изготовление которых требует длительного времени и значительного расхода дерева. Однако на изготовление формы затрачивается значительно больше времени, чем при формовке по моделям, кроме того, необходим труд формовщиков высокой квалификации. Поэтому формовку по шаблону применяют редко и только для изготовления одной или нескольких отливок.

Чаще используют шаблоны, вращающиеся вокруг вертикального шпинделя (рис. 2.32). Металлический шпиндель 1 устанавливают в подпятнике 5.

В серьге 2 имеются прорези для шаблонов. Шаблоны закрепляют болтами, вставленными в прорези серьги. Серьгу 2 закрепляют на шпинделе зажимным винтом 3. Стопорное кольцо 4 служит для установки шаблона в определенном положении по высоте.

Рассмотрим формовку кольца по шаблону (рис. 2.32, а). Выкапывают яму и устанавливают горизонтально подпятник по ватерпасу на определенной глубине под формой так, чтобы он не мешал формовке (рис. 2.32, б). После уплотнения формовочной смеси вокруг подпятника в него вставляют шпиндель. На шпинделе укрепляют стопорное кольцо, навешивают серьгу и на ней устанавливают ватерпас, по которому проверяют горизонтальное положение серьги, поворачивая ее вокруг шпинделя. Затем в яму насыпают формовочную смесь и уплотняют. Вновь проверяют горизонтальное положение серьги, поворачивая ее вокруг шпинделя. Далее в яму насыпают формовочную смесь и

у

Рис. 2.32. Формовка кольца по вращающемуся шаблону

плотняют. Снова проверяют горизонтальное положение серьги по ватерпасу и приступают к формовке. После уплотнения вокруг шпинделя формовочную смесь счищают до уровня пола шаблоном № 1, посыпают разделительным песком, ставят опоку и уплотняют верхнюю полуформу (рис. 2.32, в). Затем в верхней полуформе делают вентиляционные наколы и вынимают модели стояка и выпора. Полуформу отставляют в сторону и изготовляют форму кольца по шаблону. На шпиндель надевают стопорное кольцо и серьгу с шаблоном № 2, которым затем удаляют смесь (рис. 2.32, е). Собранная форма показана на рис. 2.32, д.

При формовке по протяжным шаблонам смесь удаляют шаблонами, направляемыми по рамке. В форме же с помощью шаблонов можно изготовить и стержень. Таким образом, отпадает необходимость изготовления модели и стержневого ящика. Этот способ применяют для получения крупных и средних отливок (патрубки, колена труб большого диаметра и др.).

На рис. 2.33 приведена схема формовки патрубка с фланцами и с двумя отводами с помощью протяжных шаблонов. Модели фланцев 3, 5 и отводов 2, 4 изготовлены разъемными из двух половин. Деревянная рамка 6 имеет две отъемные планки 1, соответствующие толщине тела патрубка. По рамке с вставленными планками 1 направляют шаблоны, выполняющие стержень, а по рамке без планок шаблоны для формы.

Н

Рис. 2.33. Формовка протяжными шаблонами

а горизонтальную поверхность твердой постели укладывают рамку 6 вместе с отъемными планками 1, затем осаживают в почву нижние половины модели фланцев и шаблонами 11 (положениеI) удаляют профиль по размерам внутренней поверхности патрубка. Полученную из песчаной смеси поверхность «стержневого ящика» обкладывают бумагой и уплотняют стержень. Сверху его заглаживают шаб­лоном 9, имеющим контуры внешней поверхности трубы (положениеII). Затем укладывают модели фланцев и двух отводов, ставят верхнюю опоку, засыпают формовочную смесь и уплотняют ее, снимают и отделывают полуформу. После этого стержню придают окончательные размеры снятием с верхней его половины слоя 8 смеси, толщиной, равной толщине стенки патрубка, шаблоном 7.

Стержень поднимают за каркас 12, заложенный в него при уплотнении, отделывают, красят и сушат. С поверхности нижней части формы снимают нижний слой смеси 10, толщиной, равной толщине стенки патрубка. Стержни для отводов изготовляют отдельно в стержневых ящиках, ставят в форму на знаках и прикрепляют шпильками к основному стержню. Затем форму собирают.

2.5.7.5. ФОРМОВКА В СТЕРЖНЯХ

Этим способом изготовляют сложные и ответственные отливки, когда трудно получить равномерное уплотнение смеси в узких местах формы и поднутрениях модели, а также при большом числе отъемных частей на модели. Литейную форму целиком собирают из сухих стержней, которые могут быть изготовлены из различных смесей. Стержневые формы применяют в массовом и крупносерийном производстве. Основные преимущества формовки в стержнях: 1)возможность деления сложной формы на простые элементы - стержни; 2)отсутствие моделей; 3)параллельное изготовление стержней и формы; 4)низкая квалификация рабочих; 5)уменьшение трудоемкости процесса выбивки форм после заливки; 6)улучшение качества отливок и снижение брака.

На рис. 2,34 дан пример формовки в стержнях отливки корпуса электродвигателя. В ящиках изготовляют отдельные стержни Ст.1 - Ст.8, а затем в жакетах из стержней собирают форму.

Н

Рис. 2.35. Блок стержней для изготовления тонкостенной отливки

а рис. 2.35 дан пример формовки в стержнях отливки головки блока цилиндров двигателя. В стержневых ящиках изготовляют стержни, а затем в жакетах 1, 2 из этих стержней собирают форму; для сборки таких форм могут быть использованы манипуляторы и роботы, управляемые микро-ЭВМ.

2.5.7.6. ФОРМОВКА В КУСКАХ

Этот способ применяют для изготовления отливок художественных изделий. Боковые поверхности моделей таких изделий имеют впадины, выступы или рисунки, затрудняющие процесс извлечения модели из формы без повреждения последней. Поэтому для приготовления форм по этим моделям нельзя применять описанные выше способы формовки. При изготовлении бюстов, статуэток и других художественных отливок применяют более сложные способы формовки, например формовку в кусках.

Модель барельефа (рис. 2.36, а) на лицевой поверхности имеет впадины 1, 2, 3, препятствующие съему с модели верхней части полуформы. Для того чтобы снять полуформу с модели, на впадинах модели уплотняют куски из прочной жирной (глинистой) формовочной смеси. Куски, если они прилегают друг к другу, разделяют тонким слоем древесноугольного порошка или ликоподия. Наружную поверхность кусков 1, 2 и 3 (рис. 2.36, б) подрезают в виде «болванов» с пологими стенками, чтобы с них было удобно снять заформованную на модели нижнюю полуформу.

К

Рис. 2.36. Формовка в кусках

роме того, на поверхности кусков для лучшего их удержания в в полуформе делают специальные знаки в виде продолговатых углублений.

По модели с кусками после их припыливания уплотняют на предворительно изготовленной фальшивой полуформе нижнюю полуформу Б, которую затем вместе с фальшивой полуформой переворачивают. Фальшивую полуформу снимают, а на нижней полуформе с моделью уплотняют верхнюю полуформу А (рис. 2.36, в). Переворачивают обе полуформы, нижнюю полуформу снимают так, чтобы модель с прилегающими к ее поверхности кусками осталась в верхней полуформе. Оставшиеся куски снимают с модели в порядке, обратном их уплотнению (сначала 3, затем 2 и 1), причем снимают так, чтобы их не повредить (рис. 2.36, г). Куски отделывают и согласно их знакам укладывают на соответствующие места в нижней полуформе. Куски в форме закрепляют шпильками (рис. 2.36, д). Таким образом, в нижней полуформе получается полный отпечаток поверхности модели.

В большинстве случаев части формы с закрепленными кусками просушивают, так как куски уплотняют из недостаточно газопроницаемой жирной формовочной смеси. Приведенный пример является простейшим случаем формовки в кусках. Формы более сложных изделий могут иметь несколько десятков кусков, расположенных на поверхности модели.

2.5.7.7. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ НА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЯХ

Как уже отмечалось, формы и отливки изготавливают на поточных механизированных, комплексно-механизированных, автоматизированных и автоматических линиях.

А

втоматическая линия, показанная на рис. 2.37, работает следующим образом. Карусельный четырехпозиционный формовочный автомат 1, последовательно изготовляет нижние и верхние полуформы, которые попадают первоначально в два различных потока. Нижняя полуформа проходит через кантователь 2 и передается на вертикально-замкнутый конвейер 5 с пульсирующим перемещением тележек. 3десь производится простановка стержней, сборка формы, автоматическая заливка 3 и предварительное охлаждение на нижней ветви конвейера, проходящей ниже уровня пола.

Верхняя полуформа на специальной ветви конвейера проходит через два кантователя, что дает возможность проверить ее состояние, и передается на установку для сборки форм (сборщик 4). В линии предусмотрены три рольганговые охладительные ветви 6, что позволяет длительное время охлаждать отливки в форме. Охлажденныеформы подаются на выбивную установку 7, где тело формы с отливкой продавливается на вибрационную решетку 8, на которой происходит отделение смеси от отливок. 3атем смесь направляется на регенерацию, а опоки по транспортной ветви 9 возвращаются к формовочному автомату.

В состав комплекта линии входят установка охлаждения оборотнойсмеси10 и смесеприготовительная система11.