§ Выбор разъема формы. (Основные требования).

Число разъемов формы должно быть минимальным, а поверхности разъемов – плоскими; при фасонной поверхности разъема его построение должно выполняться линиями, имеющими определенную (классическую) геометрическую форму, что упрощает процесс изготовления, доводки и контроля модельных плит.

Число отъемных частей должно быть минимальным; при массовом и серийном производстве, нельзя изменить конструкции отливки, их следует заменить стержнями.

Количество стержней должно быть минимальным; по возможности стержни следует заменять болванами, особенно на автоматических линиях формовки, или несколько отдельных стержней заменять одним общим; в единичном производстве для возможности замены стержней болванами следует применять парные модельные плиты по типу машинной формовки.

Разъем формы должен быть таким, чтобы все или основные стержни устанавливались в нижней полуформе и обеспечивали тем самым максимально удобные процессы сборки формы, ее отделки, окраски и просушивания, а также контроль установки стержней.

Базовые поверхности отливок должны быть расположены в одной полуформе с обрабатываемыми поверхностями, а также с фланцами и приливами, связанными с базовыми жесткими размерами; части детали, не допускающие относительного взаимного смещения, должны также располагаться в одной полуформе; если же разъем формы не допускает их расположения в одной полуформе, и то ответственные поверхности должны занимать в форме строго определенное положение по отношению к базовым, что достигается применением специальной оснастки и средств контроля.

Для обеспечения равномерной толщины стенок отливки линии разъема формы и стрежня должны совпадать, а величины их формовочных уклонов – быть одинаковыми.

Для повышения точности отливки располагать её следует в одной полуформе, что обязательно для отливок, формуемых в почве или неспаренных опоках; с этой же целью фиксацию стержней следует производить в той части формы, в которой оформляются все или большинство наружных поверхностей отливок.

Разъем должен обеспечить наименьшее количество дефектов по перекосам, а также минимальную протяженность литейных швов по поверхностям отливок и соответственно заливов; если же заливов не избежать, то обработка их не должна вызывать затруднений; на базовых поверхностях отливок литейные швы и заусенцы не допускаются.

Разъем формы должен быть таким, чтобы обеспечить удобный вывод газов из всех стержней, болванов углубленных (при почвенной формовке) участков формы.

При ручной формовке, а также при использовании машин без поворота для изготовления верхних опок (полуформ) болваны следует делать в нижней полуформе, так как при этом уменьшаются усилия, стремящиеся их разрушить при извлечении моделей из формы.

§ Изготовление форм «по – сырому».

При формовке выбор режимов уплотнения смеси необходимо производить исходя из условия достижения технологически необходимой степени уплотнения и получения требуемой равномерности уплотнения смеси по объему формы. Необходимая степень уплотнения смеси выбирается для наиболее трудноуплотняемого места с учетом состава смеси, условий заливки, преобладающей толщины стенок и массы отливки, конкретных требований, предъявляемых к отливкам. Для получения качественных отливок при формовке по – сырому твердость формы в наиболее труднодоступных местах должна быть не ниже HSh(50 – 60) единиц.

Степень уплотнения формы определяется выбранным способом уплотнения и его параметрами, относительными геометрическими параметрами и конфигурацией модели и опоки, свойствами смеси, условиями внешнего трения смеси о поверхность оснастки, начальной плотностью смеси и её распределением до операции уплотнения.

Способ уплотнения смеси:

Встряхивание. Высота подъема стола 25 – 100 мм, (S), частота ударов 40 – 250 1/мин. Наибольшее уплотнение в нижней части формы, вверху слабое.

При увеличении числа ударов плотность растет, но может привести к образованию трещин.

Прессование верхнее. Р≤40 кг/см² (40*10⁵Па).

1 – прессовый стол машины;

2 – модельная плита;

3 – опока;

4 – наполнительная рамка;

5 – прессовая колода;

6 – неподвижная траверса;

7 – модель.

Наибольшее уплотнение вверху, с увеличением «Н» неравномерность уплотнения выше, переуплотнение смеси под выступами модели, в зазоре между моделью и стенкой опоки плотность мала. Увеличение давления повышает среднюю плотность, но при этом увеличивается обратная упругая деформация и снижается газопроницаемость.

Прессование нижнее. Р≤40 кг/см²

1 – наполнительная рамка;

2 – модельная плита;

3 – подвижный прессовый стол;

4 – модель;

5 – неподвижный стол;

6 – опока;

7 – неподвижная плита.

Наибольшее уплотнение получается в частях формы около модели. Уплотнение смеси в карманах между моделью и стенками опоки, а также между моделями получается лучше, чем при верхнем прессовании.

Встряхивание с последующим прессованием: S=25-100 мм, n=40 – 250 1/мин; Р=20 кг/см². Более высокое уплотнение в верхних слоях формы по сравнению со встряхиванием и более равномерная плотность по сравнению с прессованием.

Встряхивание с одновременным прессованием: n=300 – 1000 1/мин; Р≤20 кг/см².

1 – прессовый поршень;

2 – амортизатор ударов;

3 – встряхивающий поршень4

4 – прессовая колодка.

По сравнению со встряхиванием с последующим прессование достигается высокая средняя плотность формы, снижается неравномерность уплотнения, увеличивается уплотнение в сложных карманах.

Вибропрессование: S=0,8-1,0 мм, n=2500 – 4000 1/мин; Р≤4 кг/см².

При действии вибрации на формовочную смесь во время прессования происходит рост текучести смеси, что способствует увеличению уплотнения и снижению неравномерности по объему уплотняемой формы.

Пескодувно-прессовое уплотнение.

I – надув – р=6кг/см².

II – прессование р=40 кг/см².

1 – смесь;

2 – неподвижная прессформа;

3 – подвижная прессформа;

За счет надува смеси достигается высокое и регулируемое предварительное уплотнение до прессования, благодаря чему снижается неравномерность распределения конечной плотности.

Пескометное уплотнение.

Скорость выброса смеси V=30-45 м/сек, n=1000 – 1500 1/мин.

1 - метательная головка;

2 – лопатка.

Обеспечивается практически равномерное уплотнение на высоте формы. Снижение уплотнения наблюдается по местам пересечения крестовин опоки, а также в узлах вертикальных болванах формы.

Сборка формы заключается в установке и креплении стержней, тщательной очистке формы от пыли, остатков формовочной смеси, контроле толщины стенки будущей отливки, осуществление мероприятий по предотвращению затекания расплава в вентиляционную систему и вытекания её по линии разъема, накрывание нижней полуформы верхней, установке при необходимости литниковых и выпорных чаш, креплений полуформ.

В сырье формы не допускается простановки стержней, имеющих температуру выше, чем температура формы. В случае необходимости мелкие стержни крепят в форме проволокой или гвоздями; в качестве дополнительных опор для стержней большой длины и массы применяют жеребейки.

Для предупреждения вытекания металла по линии разъема при формовке по-сырому производят гладилкой подрезку лада формы по периметру полости формы и литниковой системы. Глубина подрезки 15-20 мм, расстояние подрезки от края полости формы 40-100 мм. Для того, чтобы предупредить подъем верхней части формы при заливке, производят крепление форм с помощью грузов, болтов, скоб, штырей с клиньями и специальными стяжками. В условиях конвейерного производства эта операция производится путем лигонизированного нагружения форм. Неплотность прилегания полуформ не должна превышать 1 мм.