Вакуумная формовка

Конкурентоспособным в настоящее время являет­ся вакуум-процесс, при котором формы упрочняются под воздействием вакуума. Вакуум-пленочная фор­мовка считается особенно эффективной при произ­водстве протяженных, сложных отливок из чугуна и стали. При этом отношение массы заливаемого метал­ла к массе наполнителя формы должно быть мини­мальным для достижения оптимальных теплофизических и экономических параметров процесса.

Освоено серийное производство чугунных ванн с толщиной стенки 4 мм, стальных отливок конструк­ций железнодорожных вагонов (равностенных и про­тяженных заготовок типа рам и надрессорных балок), а также автомобильных задних мостов и других ответ­ственных деталей типа задвижек для нефтяной и газовой промышленности.

Преимущества линий вакуумной формовки оче­видны. Основными достоинствами являются: экологичность процесса, отсутствие связующего в составе смеси и традиционных систем приготовления и реге­нерации смесей, повышенная точность литья и более высокий общий уровень качества. Высокое качество поверхности отливки обеспечивается за счет сниже­ния уровня перегрева сплава, так как воздействие вакуума способствует лучшему заполнению формы.

По сравнению с сырой формой из песчано-глинистой смеси заполняемость вакуумной формы выше на 30 %. Кроме того, высокому качеству отпечатка модели способствует применение мелкого огнеупор­ного песка соответствующего гранулометрического состава.

Воздействие вакуума в процессе заливки, отсос об­разующихся газов позволяют получать отливки, сво­бодные от газовых дефектов, а податливая форма спо­собствует получению заготовок без горячих трещин. Кроме того, достигается эко-

номический эффект за счет снижения расхода материалов, в том числе сни­жения массы отливок на 5 %, доли образования отхо­дов, трудоемкости на финишных операциях и повы­шения срока службы моделей.

К недостаткам, которые могут сдерживать внедре­ние технологии вакуумной формовки, следует отнести высокие разовые капитальные затраты на оборудова­ние и оснастку, большой расход электроэнергии при эксплуатации оборудования (в основном на поддер­живание вакуума в системах).

Высокие капитальные затраты обусловлены боль­шой металлоемкостью оборудования и сложностью опок, которые имеют двойные герметичные стенки, оснащенные вакуумными вентами, специальными вентиляционными трубами, обратными клапанами, соединительными конусами и другими специальными устройствами, необходимыми для создания вакуума внутри опоки и при проведении различных манипуляций с полуформами.

Габаритные размеры опок и подмодельных плит для вакуумной формовки значительно больше обыч­ных, что влечет увеличение размеров всех систем ли­ний. Кроме того, обстановку в цехе осложняет нали­чие различных вакуум-проводов.

При изготовлении форм для стальных отливок массой более 200 кг необходимо выполнять литнико­вую систему в керамических трубках.

Существенным недостатком вакуумной техноло­гии является то, что система не допускает случайных отключений электроэнергии, так как это может привести к серьезной аварии.

Общий итоговый экономический эффект от вне­дрения технологии вакуумной формовки при изготов­лении отливок является положительным и позволяет снижать себестоимость отливок на 20...30 %.

В своем развитии литейное производство должно двигаться синхронно с тенденциями развития маши­ностроения. Учитывая то, что ключевыми параметра­ми развития в настоящее время являются бережливая концепция организации производства, то и приме­няемые технологии должны вписываться в эти рамки. Основными пунктами концепции являются гибкие, переналаживаемые системы для выпуска продукции ограниченными сериями, сокращение складских по­мещений, объемов незавершенного производства, людских ресурсов за счет внедрения частичной или полной автоматизации. Этим требованиям отвечают рассмотренные выше процессы получения литейной формы.

Выводы

Современные процессы формообразования в до­статочной степени универсальны, но в зависимости от серийности и массы производимых отливок могут быть разграничены.

Мелкие отливки большими сериями рентабельнее изготовлять на линиях и автоматах безопочной фор­мовки с применением песчано-глинистых смесей.

Средние отливки из различных сплавов малыми и большими сериями изготовляют преимущественно с применением импульсной формовки. Конкуренцию этому способу составляет вакуум-пленочная формов­ка, которая имеет реальную перспективу.

Крупное литье и другие единичные отливки целе­сообразно изготовлять с применением холоднотвер­деющих смесей.

(Евлампиев А.А., Чернышов Е.А. Выбор способов изготовления литейных форм // Заготовительные производства в машиностроении. – 2005. – №11. – С. 10–12)

4. Составьте назывной план текста; руководствуясь им, составьте тезисно-цитатный конспект. Выскажите свое мнение по рассматриваемой в статье проблеме.