2.6.2. Смесеприготовительное отделение
В современных литейных цехах поступающие свежие формовочные материалы (сухой песок в полипропиленовых мешках, молотая глина) при условии правильного хранения не нуждаются в подготовке и готовы к использованию. Смесеприготовительное отделение литейного цеха состоит из комплекса последовательно установленного оборудования:
грохот или аэратор для размельчения оборотных смесей;
металлоотделители (магнитные или инерционные);
сито;
бункер-гомогенизатор;
смеситель (выбор типа смесителя диктуется составом смеси и требованиями к ее качеству);
аэратор готовой смеси.
При значительных объемах перерабатываемой смеси экономически эффективно устанавливать систему регенерации формовочных песков. Метод регенерации строго определяется используемым связующим:
формовочная глина – пневматическая регенерация в каскаде колонн;
водорастворимые связующие – мокрая регенерации в оттирочных машинах с последующей сушкой или центрифугированием;
органические связующие – окислительный отжиг в каскаде барабанных сушил или многоподовом тарельчатом сушиле.
Для экономии площади наиболее целесообразно устанавливать смесеприготовительное оборудование на разных уровнях, однако необходимо учитывать невозможность транспортировки материалов ленточным конвейером под углом более 30°. В смесеприготовительном отделении для предотвращения простоев смесителей над ними предусматривается установка бункеров-накопителей. Для временного хранения отходов (пыль, шлам) в смесеприготовительном отделении должен быть бункер, а для кусков – площадка.
Участок приготовления литейной краски оснащается мешалками.
2.6.3. Формовочно-заливочно-выбивное отделение
Обеспечить высокую производительность литейных цехов невозможно без использования автоматических формовочных линий (АФЛ). Формовочные машины на современных АФЛ опочной формовки имеют поворотный стол, что позволяет:
использовать 1 машину на линии, попеременно изготавливающую верхнюю и нижнюю полуформу, либо
осуществлять переход на другую модельную оснастку без остановки линии.
В целях расширения номенклатуры производства рекомендуется использовать наиболее универсальный метод уплотнения на настоящее время – Seiatsu (импульсная формовка с допрессовкой многоплунжерной головкой). Марка машины выбирается в соответствии с максимальным размером используемых опок.
За формовочной машиной устанавливается кантователь, переворачивающий полуформы ладом вверх для контроля полости формы. В нижние полуформы устанавливаются стержни. Количество рабочих мест простановщиков стержней рассчитывается по формуле (5). Затем верхняя полуформа подвергается обратной кантовке и устанавливается на нижнюю универсальным спаривателем. На форму укладывается груз.
После заливки форма сталкивается на охладительную ветвь конвейера. Длина охладительной ветви Lохл должна быть рассчитана по формуле
Lохл=Аqtохл , (9)
где А – расстояние между центрами тележек на конвейере;
q – производительность линии (в формах);
tохл – максимальное время охлаждения отливки в форме.
В целях экономии производственной площади охладительную ветвь конвейера разбивают на участки, возможно размещение участков на разных уровнях. Количество участков охлаждения рассчитывается по формуле
,
(10)
где L – общая длина конвейера (по компоновке).
На охладительной ветви с форм снимаются грузы, затем они сталкиваются на выбивную ветвь, откуда снимаются мостовым укладчиком на выбивную решетку. Выбитые опоки распаровываются и подаются на формовку.
При незначительной длине охладительной ветви (в случае низкой производительности формовочных машин или при малом времени охлаждения отливок) используют горизонтально-замкнутый литейный конвейер. Внутри конвейера устанавливают формовочные машины отдельно для изготовления верхних и нижних полуформ, а также грузоукладчик. По этой же схеме изготавливают линии вакуумно-пленочной формовки и формовки по выжигаемым моделям.
Автоматическая формовочная линия горизонтально-стопочной пескодувно-прессовой формовки (Дизаматик) состоит из формовочного автомата, шагающего конвейера, автоматического простановщика стержней (может отсутствовать), ленточного заливочного конвейера и выбивного галтовочного барабана. Дизаматики комплектуются производителем всем комплексом смесеприготовительного оборудования из-за высоких требований к качеству смеси.
Стационарный пескомет незаменим при изготовлении широкой номенклатуры отливок разного развеса и сложности (ремонтное литье). Изготовленные полуформы транспортируются на заливочный плац, где собираются. При использовании передвижного (мостового или тележечного) пескомета отпадает необходимость транспортировки нижних полуформ на заливочный плац. Они накрываются верхними полуформами и заливаются непосредственно на формовочном плацу. Также пескомет может быть использован при изготовлении крупных форм в кессонах как альтернатива ручной формовке.
В мелкосерийном производстве используют формовочные машины без дополнительной механизации. Изготовленные полуформы кантуются для отделки и передаются по рольгангу на заливочный плац, где собираются, заливаются и охлаждаются. Возможна сборка форм непосредственно на рольганге.
Выбивка форм производится на выбивной решетке, установленной вблизи заливочного плаца. В формовочно-заливочно-выбивном отделении также необходимо расположить склад моделей и склад опок. Парк опок рассчитывается по формуле
N = kT/q, (11)
где N – потребность цеха в опоках (парк опок);
k – коэффициент, учитывающий резерв и ремонтный задел опок (1,3);
T – время оборота опок;
q – производительность формовочного отделения (полуформ).
Модели хранятся на площадке или на стеллажах (в условиях широкой номенклатуры выпускаемых отливок). Площадь склада моделей (опок) S рассчитывается по формуле
S = sN/k, (12)
где s – площадь, занимаемая одной моделью (опокой), – рассчитывается из
габаритных размеров;
N – количество моделей (по номенклатуре отливок) или запас опок (30 %
от парка);
k – количество рядов моделей (опок) по высоте.
Емкость ковша для заливки мелких отливок рассчитывается по формуле (5), где такт – время оборота ковша (табл. 6) методом интерполяции. Для крупного и среднего литья металл полностью выпускается из печи в ковш. Для расчета потребности в ковшах используется та же формула, но в качестве такта используется сумма времени работы ковша и длительность его ремонта (табл. 6). Дополнительно к рассчитанной потребности принимается запас в 30 %.
Таблица 6