Розділ 2. Обладнання для виготовлення ливарних форм і стрижнів

Тема лекції: 2.1.Класифікація обладнання для ущільнення

формувальних сумішей

Завдання для самопідготовки студентів: Л1 с.63-71

1. Вимоги до ливарної форми

Одним з найбільш розповсюджених способів одержання виливків є литво в піщано-глиняні форми, виготовлені методом ущільнення суміші в парних чи в роз’ємних опоках. Тому до ливарної форми висувають високі вимоги по міцності, щільності і поверхневій твердості, газопроникності, а також по рівномірності розподілу цих параметрів по всьому її об’єму.

Від щільності і поверхневої твердості форми залежать точність виливка і шорсткість його поверхні. Технологічно необхідно мати:

- щільність форми у межах 1,6—1,8 г/см³,

- поверхневу твердість у межах 70—90 од.,

- газопроникність форми 70-80 од.

Ці властивості залежать від властивостей суміші, способу ущільнення і режиму роботи формувальної машини. Звичайні піщано-глиняні формувальні суміші для струшуючих формувальних машин мають:

- міцність при стиску у вологому стані 50—60 кПа,

- вологість 3—5 %.

У сучасних автоматичних лініях застосовують високоміцні суміші зі зниженим змістом вологи (міцність при стиску у вологому стані 160—200 кПа, вологість (2.8-3.5%) Така висока міцність суміші досягається введенням у її склад бентоніту замість каолінової глини, а також деяких інших сполучних.

 

2. Властивості формувальної суміші та ливарної форми

 

На різних стадіях ущільнення суміш поводиться по-різному:

- 1 стадія ущільнення, коли піщини зближаються і ліквідуються повітряні пори, суміш поводиться як пластичне тіло,

- 2 стадія - у міру підвищення щільності, відбувається деформація сполучних оболонок, і суміш поводиться як в’язкопластичне тіло (Сили Ван-ДерВаальса).

- 3 стадія - при подальшому навантажені частки піску приходять у зіткнення один з одним, настає їх пружна деформація, а в деяких випадках і руйнування окремих зерен. У цей період виявляються пружні властивості суміші. Таким чином, при ущільненні суміш поводиться як пружньо-в'язкопластичне тіло.

 

3. Вимоги до модельно-опічного оснащення при машинному формуванні

 

При машинному формуванні пред'являються підвищені вимоги до точності розмірів і шорсткості поверхні модельного і опочного оснащення; конфігурація і розміри виливків повинні наближатися до конфігурації і розмірів готової деталі.

При масовому і багатосерійному виробництві виливків модельне оснащення виготовляють з алюмінієвих сплавів, бронзи, чавуна і деяких пластмас, а при дрібносерійному — з дерева (сосни, берези, липи й ін.).

При машинному формуванні застосовують наступне опочне оснащення: опоки, жакети, наповнювальні рамки, направляючі і спаровуючи штирі, а також пристосування для скріплення напівформ перед заливанням.

Опоки бувають суцільнолиті, зварені і зварнолиті, виконані з чавуну та сталі. Для машинного формування необхідні опоки парні, взаємозамінні, з добре обробленими площинами, крім того, вони повинні точно центруватися за допомогою штирів.

При формуванні в знімних опоках останні мають конічну форму з ухилом стінок 5° з добре обробленими внутрішніми поверхнями. Ці опоки, як правило, виконують з алюмінієвих сплавів. Розміри опок і їх конструктивних елементів повинні відповідати стандартам. До опоки висувають наступні вимоги: вони повинні мати високу міцність і твердість; добре утримувати стінками формувальну суміш; точно спаровуватися з іншими опоками.

У масовому виробництві широко застосовують зварені товстостінні сталеві опоки з ребрами і без хрестовин, а також литі коробчатого типу. Твердість їх надзвичайно висока. Пружна деформація таких опок знаходиться в межах 0,1—0,3 мм при значно високих тисках пресування. Для утримання ущільненої суміші в цих опоках при транспортуванні стінки їх роблять зі зворотним ухилом.

У масовому виробництві опоки скріплюють скобами чи накладенням вантажу.

Якщо форма переміщається по роликовому конвеєрі, то нижню напівформу встановлюють на спеціальний (підопічний) щиток, що виконують з дерева, алюмінієвих сплавів чи зварюють з листової сталі. Для проходу газів у щитках передбачають вентиляційні отвори. Розміри підопічних щитків повинні відповідати зовнішнім розмірам опок. Наповнюючи рамки застосовують в основному при ущільненні формувальної суміші пресуванням.

 

4. Класифікація формувальних машин

 

Формувальні машини класифікують по наступним ознаках:

1 - по способу ущільнення формувальної суміші - на пресові, вібраційні, струшуючі, піскодувні, піскометні і комбіновані (вібропресові, струшувально – пресові, струшувальні з допресовкою, піскодувно-пресові і т.д.);

2 - по методах вилучення моделі з форм - на формувальні машини зі штифтовим зніманням, рамковим зніманням; з перекидним столом, з поворотною плитою; з поворотною колоною (мал.2.1.3.-2.1.5).

3 - по роду привода механізму ущільнення – гідравлічні, механічні, електромагнітні і комбіновані (пневмогідравлічні, пневмоважільні і т.д.);

4 - по типу системи керування — з ручним поопераційним керуванням, напівавтомати й автомати;

5 - по числу позицій — на одно -, двох -, трьох -, і багатопозиційні;

6 - по методу переміщення опок у машині — на прохідні, човникові і карусельні.

 

5. Вібратори

Вібратор робить 2000—3000 ударів у хвилину. Створювані вібратором високочастотні ударні імпульси передаються на стіл формувальної машини і встановлену на ньому модельне оснащення. Завдяки цьому при витягуванні моделі з форми значно зменшується тертя між моделлю й формою. У формувальних машинах найчастіше застосовують пневматичні вібратори — поршневі, інерційні, відцентрові.

5.1. Пневматичний поршневій вібратор (мал. 2.1.7).

Корпус 1 закритий двома кришками 2 і 3. Усередині корпуса рухається плунжер 6. Стиснене повітря при впуску проходить через отвір у корпусі, канал 4 плунжери 6 і попадає в ліву поршневу порожнину. Під дією тиску стиснутого повітря плунжер рухається вправо, вдаряється в кришку 3, стискаючи пружину 7. У цей момент канал 4 збігається з випускним отвором m, і стиснене повітря з лівої порожнини іде по каналі nв атмосферу. При цьому канал 5 сполучається з впускним отвором k, і стиснене повітря надходить у праву порожнину, а з лівої порожнини іде в атмосферу по каналах 4 через отвір m плунжер знову переміщається вліво і вдаряється в ліву кришку 2, і цикл повторюється. Пружина 7 завжди ставить плунжер у робоче положення впуску, не допускаючи зупинки його між отворами.

5.2. Турбовібратор (мал. 2.1.8) більш ефективний, чим пневматичний. Турбовібратор складається з ротора 1, маса якого неврівноважена, і корпуса 3; вал ротора обертається в шарикопідшипниках 2. Ротор виконаний у виді турбінного колеса, так що поступаючи тангенціально стиснене повітря обертає його з частотою 80-100 с^-1. При цьому в наслідок неврівноваженої маси створюються коливання, що утворять значну силу. Такий вібратор працює зі значно меншим рівнем шуму, чим поршневий.

5.3. Відцентрові кулькові вібратори ( мал.2.1.9) засновані на тих же принципах, що і турбовібратори. Сила створюється в них внаслідок обертання неврівноваженої маси (кульки). Корпус 1 вібратора має замкнутий кільцевий паз 2, у якому вільно переміщається сталева кулька 3. У корпусі є сопло 4 і штуцер 5 для приєднання шланга для стиснутого повітря. У бічних стінках вібратора передбачені отвори для виходу відпрацьованого повітря в атмосферу.

Стиснене повітря, проходячи через сопло 4 і отримуючи велику швидкість, змушує кульку обертатися по кільцевому пазу. Кулька притискається до зовнішньої стінки канавки, точка торкання його увесь час переміщається по колу, створюючи в такий спосіб коливання вібратора з частотою 150-170 с^-1. Частота коливань кулькового вібратора залежить від тиску стиснутого повітря і маси кульки.

5.4. Електромагнітний вібратор (мал.2.1.10) являє собою соленоїд, по якому протікає перемінний струм частотою 50 Гц. Електромагніт 1 утягує якір 3, що робить удар і повертається пружиною 2 у вихідне положення. Для зменшення тертя при витягу моделі найчастіше застосовують поршневі вібратори, а для обвалення зводів завислої формувальної суміші в бункерах використовують звичайно турбовібратори чи кулькові вібратори, як більш могутні і створюючи менше шуму.

 

Заключний етап

Питання:

1. Основні вимоги до форми, оснастки.

2. Класифікація формувальних машин.

3. Характеристика основних способів ущільнення суміші.

4. Характеристика основних способів вилучення моделі із форми.

5. Призначення вібраторів, їх застосування.

 

Тема лекції: 2.2. Пресові формувальні машини

Завдання для самопідготовки студентів: Л1 с.71-88

1. Процес ущільнення суміші пресуванням

При пресуванні суміш ущільнюється тиском пресової колодки на суміш, яка знаходиться в наповнювальній рамці і переміщається в опоку. Степінь ущільнення залежить від висоти рамки, яка розраховується для різних висот моделей. У початковий період дії тиску середня щільність збільшується дуже швидко по висоті опоки, а потім при збільшенні навантаження щільність росте дуже повільно. Це відбувається, наприклад, при тиску пресування понад 5 МПа. При плоскої пресової колодці суміш ущільнюється по висоті опоки не рівномірно: у високих моделей в “карманах” не достатнє ущільнення, а над горизонтальними поверхнями - занадто високе. Тому ущільнення суміші пресуванням застосовують для низьких моделей без перепаду висот. Як висока (>1,8 г см³), так і низька (<1,4 г см³) щільність суміші у формі може привести до браку виливка при високій щільності – унаслідок поганої газопроникності, а при дуже низькій — унаслідок «роздуття» форми.

Основний недолік пресування — відносно низька рівномірність ущільнення. З підвищенням тиску пресування рівномірність ущільнення підвищується, але при цьому зменшується газопроникність. У силу цих недоліків чисте пресування застосовують для відносно низьких опок (Н=200-250мм) і моделей.

2. Класифікація пресових формувальних машин

1) по способу руху моделі відносно суміші пресування можна підрозділити на верхнє і нижнє.

При верхнім пресуванні суміш (мал. 2.2.3, а) виштовхується з рамки опоку зверху вниз. Недоліки: не рівномірно ущільнюється суміш в нижній частині опоки біля моделі.

При нижнім пресуванні суміш (мал. 2.2.3,б) переміщається з наповнювальної рамки в опоку знизу вверх. Недоліки: при нижньому пресуванні унаслідок попадання формувальної суміші між столом і рамкою швидко зношуються поверхні, утрудняється переналагодження формувальних машин на інший розмір опоки.

2) По конструкції пресуючого елементу:

- плоскою колодкою (Мал.2.2.3), (Недоліки: низька якість ущільнення біля моделі)

- профільною колодкою (Мал..2.2.4), (Недоліки: 1- необхідна велика кількість

колодок, 2- витрачається час на переналадку колодок),

- гнучкою діафрагмою (мал. 2.2.5) (Недоліки: 1-низька сила пресування, 2- знос гумової діафрагми);

- багатоплунжерною колодкою (мал.2.2.6) (Недоліки: складність конструкції);

 

 

3) По ступені пресування:

- тиск пресової колодки на суміш низький 0,3÷0,5 МПа;

- тиск пресування середній 0,5-2 МПа;

- високий 2-4 МПа;

- сверхвисокий 5—6 МПа.

4) По роду привода:

- пневматичний, (Переваги: швидкісний, проста конструкція. Недоліки: різкий хід, низький тиск).

- гідравлічний, (Переваги: плавний хід, високий тиск. Недоліки: складна конструкція, мала швидкість).

- пнемогідравлічний для одержання підвищених (1—2 МПа) і високих (2—4 МПа) тисків

-

3. Конструкція та характеристика пресових машин

3.1. Машина моделі 5883 -пневматична пресова форму­вальна машина з верхнім пресуванням, з важелями Ейлера для верхніх напівформ в опоках 800х700 мм. Загальний вид машини показано на малюнку 2.2.7.

Конструкція: 1–ресивер, 2–механізм виштовхування модельної плити, 3–привід дозатору, 4–шибер, 5–дозатор, 6–бункер з сумішшю, 7–механізм опускання наповнювальної рамки, 8–пресовий механізм, 9–траверса, 10–важелі Ейлера, 11–колони, 12– плоска колодка,13–рамка,14–захвати,15–плита модельна, 16–механізм обдуву, 17–станина

ОПЕРАЦІЇ ФОРМУВАННЯ:

По рольгангах подається опока в захвати наповнювальної рамки. Модельна плита обдувається и обприскується спеціальним механізмом. Пневмоциліндри опускають рамку з опокою на плиту. Привод переміщує дозатор по рамці і суміш засипається в опоку. Зворот дозатора під бункер, відкривання шиберу і подача суміші в дозатор. Включається пресовий механізм, поршень якого давить на важелі Ейлера, плоска колодка входить в наповнювальну рамку і витісняють суміш в опоку - іде верхнє пресування. Важелі підвищують тиск пневмоприводу в 10 раз. Зворотній хід пресового поршня вилучає плоску колодку з рамки і складає важелі в неробоче положення. Привод рамки піднімає її вверх з готовою напівформою - іде протяжка моделі. Готова напівформа виштовхується опокою на рольганги. Цикл повторюється.

3.2. Машина моделі 226 - пневматична вібропресова форму­вальна машина з штифтовим зніманням для верхніх напівформ в опоках 500х400х200 мм по однобічним модельним плитам з продуктивністю 100 з/г при повній механізації. (Мал.2.2.8).

Конструкція: 1-пресовий циліндр, 2, 8-вібратор, 3-станина, 4-пульт керування, 5-привід штифтів, 6-штифти, 7-механізм підйому штифтів, 9-плоска колодка, 10-траверса, 11- С-подібна станина,12-стіл

ОПЕРАЦІЇ ФОРМУВАННЯ:

На стіл машини встановлюємо модельну плиту, опоку, наповню­вальну рамку, обдуваємо, обприскуємо, засипаємо суміш. Приводом траверса з плоскою колодкою повертається в робоче положення. Під час включення вібропресового механізму стиснуте повітря подається під циліндр і в вібратор, стіл із оснасткою піднімається, плоска колодка входить в наполнювальну рамку, суміші із наповнювальної рамки витісняється пресовою колодкою в опоку і відбувається пресування верхніх шарів суміші в опоці. Вібратор під час пресування знижує сили тертя суміші об стінки опоки, що забезпечує якість ущільнення. Повітря випускається із пресового механізму, стіл повільно опускається, тра­верса відводиться в не робоче положення. Вмикаємо штифтовий механізм, і їде подача масла під штифти, які піднімаються, із одночасним включенням вібратору столу, який забезпечує вилучення моделі без порушення форми. Готова напівформа знімається з штифтів.

3.3. Машина мод.ПФ-5 -пневматична поршнева трипозиційна пресова з нижнім пресуванням для верхніх напівформ з човниковим рухом столів (Мал..2.2.9).

Конструкція: станина, траверса нижня, пресовий механізм, направляюча балка, колони, траверса верхня, столи з приводом.

Принцип дії: На позиції 1 та 3 виконуються операції підготування моделі, встановлювання опоки на стіл, засипання суміші. Приводом переміщується стіл по балці на 2 позицію, де поршень пресового механізму давить на модельну плиту, яка піднімається до контрладу з опокою, виштовхує суміш в опоку і ущільнює її. При опусканні поршня модель вилучається із форми, стіл переміщується на 1 позицію, де форма знімається зі стола підйомним механізмом і цикл повторюється.

Переваги:

1.Висока якість ущільнення біля моделі,

2.Простота конструкції,

3.Висока механізація,

4.Висока продуктивність.

Недоліки:

1. Великі габарити,

2. Швидко зношуються тертьові поверхні пресового механізму.

3. Складність переналадки машини.

Заключний етап

Питання:

1. Сутність ущільнення суміші пресуванням, переваги, недоліки.

2. Порівняльна характеристика ущільнення верхнім та нижнім пресуванням.

3. Призначення гнучкої діафрагми, багатоплунжерної головки, їх характеристика.

4. Переваги та недоліки пневмоприводу в порівнянні з гідроприводом, пневмогідроприводом.

5. Особливості машини мод.226 в порівнянні з мод.222.

6. Особливості машини мод.5883 в порівнянні з мод.226.

7. Основні недоліки машини мод.ПФ-4.

Тема лекції: 2.3. Струшувальні і пресово-струшувальні

формувальні машини

Завдання для самопідготовки студентів: Л1 с.88-108

1. Основи ущільнення форм струшуванням

Ущільненні суміші на струшувальній формувальній машині (мал.2.3.1 ) відбувається за такими процесами:

- в циліндр під поршень подається стиснуте повітря і поршень піднімається з модельною плитою, опокою, рамкою, сумішшю до вікна;

- в вікно виходить повітря і поршень падає;

- відбувається удар поршня об циліндр, оснастка зупиняється, а суміш в опоці по інерції рухається вниз;

- верхні шари суміші тиснуть на нижні і відбувається добре ущільнення внизу біля моделі.

Таким чином, режим ущільнення суміші характеризується такими факторами:

- швидкістю столу до і після удару (висотою підйому стола),

- твердістю удару;

- числом ударів, необхідних для ущільнення однієї напівформи.

Переваги:

- висока якість ущільнення біля моделі,

- застосуються для різних по висоті моделей,

- простота переналадки машин,

- не залежить від якості суміші.

До недоліків струшування варто віднести тривалість процесу, значний шум при роботі, не ущільнення верхніх шарів суміші у формі. Щоб уникнути цих недоліків чи деяких з них, у сучасній практиці струшуючі механізми виконують у комбінації з механізмом допресування.

 

2. Класифікація, конструкція і робота струшуючих механізмів

1) По роду привода струшуючий механізм поділяють на:

- пневматичні (простота керування, надійність і безпека в експлуатації),

- електромеханічні

2) По ступені амортизації діляться на:

- машини без амортизації ударів (Мал..2.3.1),

- з частковою амортизацією,

- з повною амортизацію.

3) По типу розподілу повітря струшуючі механізми бувають:

- з поршневим (див.мал.2.3.1), Переваги: простоті і надійності в роботі; Недоліки - неможливість регулювання висоти струшування

- золотниковим механізмами,

- клапанним (див.мал.2.3.3). Переваги: можливо регулювати висоту підйому стола.

 

3. Регулювання степеня ущільнення формувальної суміші і режимів роботи на струшуючих формувальних машинах

Для регулювання щільності форм у процесі її виготовлення запропоновані прямі та косвені способи. Способи, при яких безпосередньо визначається щільність суміші в процесі її ущільнення, називають прямими. При косвених способах щільність кожної форми не визначається.

Косвені: по числу ударів та за часом струшування;

Прямі: по газопроникності суміші та по опору, який робить ущільнена суміш оберту у неї плужка (мал.2.3.7).

 

 

4. Конструкція, принцип дії та характеристика формувальних машин

4.1. Машини для виготовлення форм струшуванням без допресовки

1. Машини мод. 242, 243, 244 - струшувальні без допресовки з пневматичним приводом, рамочним з’йомом для верхніх напівформ

у опоках 800х700, 1200х1000, 1600х1200,

продуктивністю 40, 25, 15 з/год.

Схема машини показана на мал.2.3.8.

ПРИНЦИП ДІІ: На модельну плиту встановлюють опоку і наповнювальну рамку. Обдувають, обприскують і посипають графітом, засипають формувальну суміш. Стиснуте повітря подається в циліндр під поршень, піднімає стіл. Після досягнення завданої висоти підйому, повітря виходить у вихлопний отвір, стіл падає, ударяється в торець циліндра струшувального механізму. Оснастка зупиняється, а суміш рухається вниз, іде ущільнення. На протязі 20-30 ударів досягається ступінь ущільнення суміші і струшувальний механізм вимикається натисканням кнопки "СТОП". Подається стиснуте повітря під штифти, протяжна рамка піднімається з опокою, а модель залишається на столу машини. Готова напівформа знімається підйомним механізмом, опускаються штифти і протяжна рамка повертається в неробоче положення.

2. Машини мод.231, 232, 233, 234, 235, 236, 237 - пневматичні двохпозиційні струшувальні без допресовання з перекидним столом для нижніх напівформ в опоках 600х500, 800х700, 1000х800, 1600х1200, 2000х1600, 2500х2000, 3000х2500. Схема машини показана на мал.2.3.9.

ПРИНЦИП ДІЇ: На перекидний стіл з підмодельною плитою встановлюють опоку, наповнювальну рамку. Засипають суміш, включають механізм струшування: стиснуте повітря подається до автома­тичного клапану часу та у двосідельний клапан струшування. Стіл піднімається та падає, суміш під час ударів ущільнюється: верхні шари тиснуть на нижні навколо моделі. Верхні шари суміші не ущільнені, їх трамбують трамбівками. За до­помогою пневмозатискачів закріплюють опоку на перекидному столу, вмикають механізм повороту важелів, які повертаються на 90^о, а напівформа прокручується на цапфах на 180^о. Вмикається механізм піднімання приймального столу з рольгангами, стіл піднімається до опоки; при контакті з опокою відкріплюються пневмозатискачи, стіл опускається з готовою напівформою, в цей час вмикаються вібратори для вилучення моделі із напівформи. Готова напівформа зштовхується по рольгангах. Модельна плита з перекидним столом важелями повертається на позицію формування.

 

4.2. Машини для виготовлення форм струшуванням з допресуванням

1. Машини мод. 265, 266, 267, 268 - пневматичні струшувальні з допресовкою з рамочним з’йомом для верхніх напівформ

в опоках 600х500, 800х700, 1000х800, 1200х1000

з продуктивністю 50 з/г, 40 з/г, 35 з/г, 30 з/г

Схема машини показана на мал.2.3.10

ОПЕРАЦІІ ФОРМУВАННЯ:

На стіл машини встановлюють модельну плиту, обдувають її, обприскують розподільним складом, встановлюють опоку і наповнювальну рамку, заповняють формувальною сумішшю з бункера.

При включенні привода стиснуте повітря поступає під поршень - виконується підйом стола. Після досягнення завданої висоти підйому відкривається вихлопний отвір і стіл падає, вдаряється у торець циліндра. Оснастка зупиняється, а суміш рухається вниз, іде ущільнення і так 20-30 ударів.

Для допресовки вмикаємо механізм повороту траверси, яка стає по діагоналі до столу, та закріплюється в стояк. Стиснуте повітря подається під пресовий поршень, який піднімається до колодки і суміш в опоці ущільнюється. Одночасно подається повітря в штифтовій рамочній механізм. Після цього випускається повітря з-під сто­лу, виконується протяжка моделі з включенням вібратора в столі.

Для зняття готової напівформи з машини піднімають кромочний рольганг до контакту з опокою, вмикаємо механізм повороту травер­си і штовхач, який закріплений на траверсі, зштовхує напівформу на рольганг. Випускається масло з-під поршнів механізму рамочно­го знімання, опускається рамка разом з кромочним рольгангом.

2. Машини мод. 253, 254, 255 - пневматичні однопозиційні стру­шувальні з допресовкою з поворотною плитою для нижніх напівформ з частковою амортизацією ударів для опок, мм 600 х 500, 800 х 700, 1000 х 800

з продуктивністю, з’йомів/годину 50, 45, 40

для виливків масою, кг 20, 100, 200. Загальний вид машини показано на малюнку 2.3.11

ОПЕРАЦІЇ ФОРМУВАННЯ:

- модельна плита обдувається стиснутим повітрям і обприскується керосином з пульверизатора,

- на модельну плиту встановлюється опока з наповнювальною рамкою,

- засипається суміш із дозатора,

- вмикається механізм струшування: повітря подається під циліндр, який піднімається разом з поршнем до системи каналів, по яким повітря попадає під поршень і піднімає його до отвору, че­рез який здійснюється відсіч повітря,

- поршень падає, ударяється об циліндр, циліндр падає, але удар у станину зм’якшується повітряною подушкою, цикл повторюється 20-30 ударів, суміш ущільнюється біля моделі за рахунок тиску верхніх шарів на нижні,

- вмикається механізм переміщення скребка, який зчищає суміш над опокою з залишком 20-30 мм для допресовки,

- встановлюється підопічний щиток на опоку,

- вмикаються пневмозатискачі, які затискають підопічний щиток разом з опокою, вмикається механізм повороту плити на 180^о ,

- подається повітря в циліндр приймального столу і поршень піднімається до контакту з підопічним щитком, яким допресовується верхній шар напівформи,

- вимикаються пневмозатискачі, вмикається вібратор і випускається повітря з під поршня, стіл опускається разом з напівфор­мою, відбувається протяжка моделі з роботою вібратора,

- привід повертає плиту в робоче положення, готова напівформа знімається з столу.

3. Машина моделі 271 - пневматична струшувально-пресова форму­вальна машина однопозиційна прохідного типу з штифтовим зніманням для верхніх напівформ в опоках 500х400х200мм по однобічним модельним плитам з продуктивністю 80 з/г при повній механізації. Створена на базі машини мод.226, де в пресовий механізм вмонтований струшувальний. (Мал.2.3.12).

ОПЕРАЦІЇ ФОРМУВАННЯ:

На стіл з модельною плитою встановлюємо опоку, наповню­вальну рамку, обдуваємо, обприскуємо, засипаємо із бункра суміш. Включається струшувальний механізм: стиснуте повітря подається під поршень, стіл із оснасткою піднімається. На завданій висоті відкривається вихлопний отвір, стіл падає з ударом у то­рець циліндру. Через 20-30 ударів струшування зупиняється, траверса повертається в робоче положення, подається повітря під пресовий поршень. Піднімається стіл, суміш із наповнювальної рамки витісняються пресовою колодкою в опоку і відбувається ущільнення верхніх шарів. Повітря випускається із пресового механізму, стіл повільно опускається, тра­верса відводиться в неробоче положення. Вмикаємо штифтовий механізм, і іде подача масла під штифти, які піднімаються, одночасно включається вібратор на столі, відбувається протяжка моделі і піднімання опоки на штифтах. Операція повороту і відводу траверси відбувається вручну за ручку. Готову напівформу знімають вручну з штифтів, які потім опускаються і цикл повторюється.

4. Машини мод. 22111, 22112, 22113, 22114, 22115 - пневматичні струшувально-пресові формувальні автомати однопозиційні прохідного типу зі штифтовим зніманням для верхніх напівформ з повною амортизацією ударів.

Схема машини показана на мал.2.3.13.

ОПЕРАЦІІ ФОРМУВАННЯ:

В неробочому положенні траверса відведена в бік. На стіл з модельною плитою встановлюється опока, наповню­вальна рамка і засипається із бункера формувальна суміш. Після цього вмикаємо подачу повітря в струшувально-пресовий механізм, яке заповнює підпоршневий простір і давить на поршень і на ударник. Поршень піднімається вверх, а удар­ник опускається униз, стискаючи пружину. Відкривається вихлопне вікно, поршень зі столом падає униз, а ударник штовхається пружиною вверх, відбувається зустрічний удар, який не діє на ста­нину, не руйнує фундамент. Струшування продовжується протя­гом 20-30 ударів. Траверса приводом повертається у робоче положення і подається повітря під циліндр, який піднімається. Пресова колодка входить в наповнювальну рамку і витісняє суміш в опоку; відбувається ущільнення верхніх шарів. Пресовий механізм опускається, траверса відводиться у бік і включається штифтовий механізм. Штифти тиснуть на опоку і напівформа знімається. Одночасно подається повітря під поршень з ударником, розштовхує модель при її вилученні. Готова напівформа знімається за допомогою підйомного механізму.

5. Машини мод. 22211, 22212, 22213, 22214 - пневматичні струшу­вально-пресові формувальні машини з повною амортизацією ударів для нижніх напівформ з поворотом станини:

в опоках 500х400, 600х500, 800х700, 1000х800 мм

з продуктивністю 130, 120, 100, 90 з/г

Схема машини показана на мал.2.3.14

Конструкція: 1 - струшувально-пресовий механізм, 2 - пульт керування, 3 - С-подібна станина, 4 - поворотна траверса з плоскою колодкою, 5 - механізм повороту станини

ОПЕРАЦІІ ФОРМУВАННЯ:

В неробочому положенні траверса відведена в бік. На стіл з модельною плитою встановлюється опока, наповню­вальна рамка і засипається із бункера формувальна суміш. Після цього вмикаємо подачу повітря в струшувально-пресовий механізм, яке заповнює підпоршневий простір і давить на поршень і на ударник. Поршень піднімається вверх, а удар­ник опускається униз, стискаючи пружину. Відкривається вихлопне вікно, поршень зі столом падає униз, а ударник штовхається пружиною вверх, відбувається зустрічний удар, який не діє на ста­нину, не руйнує фундамент. Струшування продовжується протя­гом 20-30 ударів. Траверса приводом повертається у робоче положення і подається повітря під циліндр, який піднімається. Пресова колодка входить в наповнювальну рамку і витісняє суміш в опоку; відбувається ущільнення верхніх шарів. Включаємо механізм повороту С-подібної станини і станина перевертається на 180^о. Для протяжки моделі подається повітря в пресовий механізм, який піднімається вверх та витягає модель з напівформи. Для полегшення виймання моделі подається повітря під поршень з ударником, який виконує удари по столу машини. Готова напівформа залишається на рольгангах пресової колодки, які виштовхують її зі стола. Привід станини повертає її на 180^о.

6. Машина мод. 22410, 22411, 22412, 22413, 22414 - пневмогідравлічні, двопозиційні струшувально-пресові формувальні ма­шини з поворотним столом для нижніх напівформ:

з опоками 1000х800, 1200х1000, 1600х1200, 2000х1600, 2500х2000

з продуктивністю 60, 50, 33, 15, 8 з/ч.

Схема машини показана на мал.2.3.15

Конструкція: 1.Тумба; 2.Струшувальний механізм; 3.Стіл з вібраторами; 4.Важелі повороту стола; 5.Механізм повороту важелів; 6.Приймальний стіл; 7. Механізм підйому приймального стола; 8. Пресовий механізм; 9. Каретка з приводом; 10.Пульт керування.

На перекидний стіл з підмодельною плитою встановлюють опоку, наповнювальну рамку. Засипають суміш, включають механізм струшування: стиснуте повітря подається у двосідельний клапан. Стіл піднімається та падає, суміш під час ударів ущільнюється: верхні шари тиснуть на нижні навколо моделі. Потом включаємо привід каретки, яка наїжджає на стіл машини, вмикається пресовий механізм і виконується доущільнення верхніх шарів колодкою. Каретка з пресовим механізмом в’їжджає в неробоче положення, вмикається механізм повороту важелів, які повертаються на 90^о, а стіл з опокою на цапфах повертається на 180^о. На другий позиці включаємо механізм підйому приймального стола, який піднімається до контакту з опокою. В цей момент відключаються пневмозатискачі опоки, включаються вібратори на перекидному столі і опускається приймальний стіл з готовою напівформою. Вібратори розштовхують модель, полегшують її вилу­чення. Важеля опускають перекидний стіл на першу позицію, а го­това напівформа по рольгангам рухається з другої позиції.

7. Машина моделі КВ-301 - пневматична струшувально-пресова форму­вальна трипозиційна з човниковим рухом столів, з рамочним зніманням для верхніх напівформ. Загальний вид машини показаний на малюнку 2.3.16. ОПЕРАЦІЇ ФОРМОВКИ:

По рольгангах опока подається на протяжну рамку, яка приводом опускається на перший стіл з модельною плитою. Дозатор з наповнювальною рамкою опускається на опоку, затискачі відпускають рамку, шибер відкриває дозатор і суміш заповнює опоку. Привод переміщує перший стіл на другу позицію, де відбувається струшування і допресовання верхніх шарів багатоплунжерною головкою. Одночасно на першої позиції на другому столі встановлюється опока, рамка, засипається суміш із дозатора і механізм переміщує другий стіл на третю позицію, де відбувається струшування і допресовання верхніх шарів багатоплунжерною головкою. Механізм переміщування вертає перший стіл на першу позицію, подається масло під штифти, які тиснуть на протяжну рамку, їде підйом опоки і протяжка моделі із напівформи. В верхній часті наповнювальна рамка захоплюється пневмозатискачами дозатора, а готова напівформа виштовхується наступною опокою на рольганги. Цикл повторюється.

Переваги:

1. Висока продуктивність, 2. Висока автоматизація, 3. Висока якість,

Недоліки:

1. Великі габарити, 2.Складність конструкції.

Заключний етап

Питання:

1. Види пристроїв для повітророзподілу в струшувальних механізмів.

2. Порівняти характеристики золотника та двосідельного клапану.

3. Характеристика машин мод.242, 231, 254, 265, 271.

4. Основні переваги машин мод.22111, 22211, 22411, КВ-301.

 

 

Тема лекції: 2.4. Піскомети

Завдання для самопідготовки студентів: Л1 с.108-113

 

1.Класифікація та характеристика піскометів

Піскомет - формувальна машина для виготовлення форм метанням попередньо ущільнених пакетів суміші. На піскометах формують се­редні та крупні форми на односторонніх модельних плитах в умовах одиничного, дрібносерійного та серійного виробництва. Разом з ли­варними підлоговими конвеєрами (візковими та роликовими) піско­мети використовують у багатосерійному та масовому виробництвах. Піскомет механізує операції насипання суміші в опоку та її ущільнення.

В післявоєнні роки вітчизняною промисловістю виготовлялися піскомети слідуючих конструкцій:

- підвісні (хитні головки),

- стаціонарні консольні дворукавні,

- стаціонарні та пересувні зі змінним бунке­ром,

- пересувні консольні (велосипедні),

- пересувні локомотивного типу,

- мостові.

Робочим органом піскометів є метальна голівка (мал.2.4.1), в корпус якої транспортером подається формувальна суміш. Включаємо привод вала з ротором, на якому закріплені ковші. При швидкому обертанні ротора (близько 1500 об/хв.) форму­вальна суміш відцентровими силами відкидається на стінку корпуса, збирається кожухом в пакети і викидається через вихідний отвір в опоку чи в стержневий ящик. Суміш, яка падає на модельну плиту і модель, ударяється і ущільнюється. Голов­ка піскомета переміщується над опокою і забезпечує рівномірне ущільнення напівформи. Класифікація піскометів:

1) по конструкції:

- підвісні хитні,

- дворукавні консольні,

- мостові;

2) по способу обслуговування площі:

- стаціонарні, обслуговують площу по радіусу,

- пересувні, обслуговують площу вздовж прольоту цеху;

3) по способу забезпечення сумішшю:

- зі стаціонарним бункером,

- зі змінним бункером,

- вмонтований в ЦСВ (центральне сумішоприготувальне відділення).

 

2. Конструкція та робота сучасних піскометів

2.1. Піскомет мод.293 - стаціонарний дворукавний консольний для опок розміром 3000х1800 і більше, обслуговує площу по радіусу з подачею суміші зі стаціонарного бункера. Схема піскомету показана на мал.2.4.2.

РОБОТА: В стаціонарний бункер над піскометом загружається суміш стрічковим конвеєром. На площі, яку обслуговує піскомет, підготовлюється і збирається модельний комплект. Робочий за пультом управління включає механізм повороту вели­кого рукава, який повертається відносно вертикальної осі і зупи­няється над підготовленим модельним комплектом. Включаються при­води стрічкових конвеєрів і піскометної головки. Із бункера суміш подається на конвеєр великого рукава, після чого на конвеєр малого рукава і в піскометну головку. Привід головки обертає ротор з ковшами, які захоплюють суміш, формують пакет, викидають його в опоку. При падінні пакет вдаряється о модельну плиту, суміш ущільнюється. Степінь ущільнення по площі і по висоті опоки рівномірна і складає 1,6 - 1,7 г/см³. Після заповнен­ня опоки сумішшю відключаються приводи стрічкових конвеєрів і рукав повертається до другої опоки. Цикл повторюється.

ПЕРЕВАГИ: 1.Простота конструкції, 2.Малі габарити, 3.Не залежить від ЦСВ.

НЕДОЛІКИ: 1.Більше суміші просипається, тому що пульт стаціонарний, 2.Менша площа обслуговування, тому що піскомет стаціонарний, 3. Не велика продуктивність.

2.2. Піскомет мод.24324 - зроблений на базі піскомета мод.293 з внесенням змін в конструкцію: 1 - винесений пульт управління, 2 - спрощений привід піскометної головки, 3- зроблений вилочний кронштейн для надійного з’єднання двох рукавів, 4- замінена тумба шафою, де розміщено електрообладнання.

Схема піскомету показана на мал.2.4.3.

2.3. Піскомет мод. 296 - дворукавний консольний пересувний велосипедного типу, вмонтований в ЦСВ для опок розміром в світлі 3000х2500 і більше, обслуговує площу уздовж прольоту. Схема піскомету показана на мал.2.4.4. РОБОТА ПІСКОМЕТУ: Робочий за пультом управління включає механізм переміщення візка з колоною, який встановлений на рейку, колона роликами закріплена у верхньому швелері. Піскомет переміщується уздовж прольоту до підготовленого модельного комплекту. По конвеєру подається суміш із ЦСВ. Привод опускає плужок на конвеєр ЦСВ і суміш подається на конвеєр великого рукава, потім на конвеєр малого рукава і в піскометну головку, де формується пакет і викидається в опоку. Рукава переміщують піскометну головку над модельним комплектом і пакети укла­даються рівномірно по ширині, довжині і висоті опоки. Після ущільнення напівформи піднімається плужок, суміш не поступає в піскомет, візок переміщує його на другу позицію.

ПЕРЕВАГИ: 1.Суміш не просипається, тому що пульт переміщується одночасно з піскометною головкою, 2.Велика площа обслуговування, тому що піскомет пересувний, 3.Висока продуктивність.

НЕДОЛІКИ: 1.Складна конструкція, 2.Велики габарити, 3.Залежить від ЦСВ.

2.4.5. Піскомет мод.24437 - зроблений на базі піскомета мод.296 з внесенням змін в конструкцію: більше надійне з'єднання великого ру­кава з колоною, електрообладнання розміщено в колоні.

2.4.6. Піскомет мод.294 - стаціонарний дворукавний з вмонтованим бункером для опок розміром в світлі 3000х2500 і більше, обслуговує площу по радіусу.

2.4.7. Піскомети мод.295,297 - пересувні локомотивного типу дворукавні з вмонтованим бункером для опок розміром в світлі 3000х2500 і більше, обслуговує площу уздовж прольоту, зроблений на базі піскомета мод.294, в якому рама замінена на привідний візок. Схема піскомету показана на мал.2.4.5.

РОБОТА ПЕСКОМЕТІВ: Мостовий кран привозить з сумішоприготувального відділення бункер з сумішшю і встановлює його на візок, витя­гується шибер, суміш остається на пластинчатому конвеєрі. Прово­дять підготовку модельного комплекту. Оператор вмикає привод візка і піскомет пересувається вздовж прольоту до підготовленого модельного комплекту. Вмикаються приводи піскометної головки, стрічкових конвеєрів, сита, пластинчатого живильника і суміш по­дається в сито, де відділяється від пиловидних частинок, потім суміш захоплюється ковшем елеватора і піднімається на рівень конвеєрів. На шкивному залізовідділювачі затримуються металічні включення, а суміш з елеватора просипається на конвеєр великого рукава, потім на конвеєр малого рукава і в піскометну головку. В піскометній головці формується пакет і викидається в опоку. Рукава переміщуються над модельним комплектом і укладають пакети рівномірно по ширині, довжині і висоті опоки. Після ущільнення напівформи відключається привід пластинчатого живильника, суміш не подається в елеватор, піскомет пересувається до наступної опоки на привідному візку.

ПЕРЕВАГИ: 1. Велика площа обслуговування, 2. Висока продуктивність,

3. Висока якість форми: суміш очищується від пиловидних час­тинок,

4. Незалежить від роботи ЦСВ.

НЕДОЛІКИ:1. Великі габарити, 2. Займає територію навіть при неробочому піскометі, 3. Складна конструкція потребує огляду, наладки, контролю.

2.4.8. Піскомет мод.24512 - пересувний мостового типу, встановлений в ЦСВ призначений для виготовлення крупних ливарних форм в опоках з розміром у світлі 3000х2500 мм, висотою 4000 мм і формовки в кесонах глибиною до 4000 мм в умовах одиничного і дрібносерійного виробництва в сталеливарних і чавуноливарних цехах. Схема піскомету показана на мал.2.4.6.

Конструкція: 1-плужок, 2-стрічковий конвеєр, 3-мост, 4-головка піскометна, 5-механізм переміщення головки, 6-пульт керування, 7-командоапарат, 8-стойки, 9-привод коліс

РОБОТА: Оператор включає привід коліс і піскомет переміщується до підготовленої модельно-опічної оснастки. Піскометна головка приводом переміщується до опоки і опускається плужок на стрічковий конвеєр ЦЗВ. Суміш падає на конвеєр і рухається до плужка піскометної головки, який скидає її на ротор. Відцентрові сили викидають суміш на дугу, а ківш збирає суміш в пакет і викидає його в опоку. При ударі о модель відбувається ущільнення суміші. Пакети укладаються по ширині і довжині опоки при переміщенні моста і піскометної головки. Після закінчення ущільнення форми плужок піднімається і піскомет пересувається до другої опоки.

ПЕРЕВАГИ: 1.Велика площа обслуговування, 2.Висока продуктивність, 3. Висока якість форми: суміш очищується від пиловидних час­тинок,

НЕДОЛІКИ: 1.Великі габарити, 2.Займає територію навіть при неробочому піскометі, 3.Складна конструкція потребує огляду, наладки, контролю. 4.Залежить від роботи ЦСВ. 5. Багато суміші просипається.

Заключний етап

Питання:

1. Сутність ущільнення суміші піскометом, переваги, недоліки.

2. Порівняти характеристики показників піскометів мод.293,296,295,24511.

3. Чім відрізняється конструкція піскометів 293 та 24324?

4. Чім відрізняється конструкція піскометів 296 та 24437?

5. Чім відрізняється конструкція піскометів 295 та 24511?

 

Тема лекції: 2.5. Стрижневі машини

Завдання для самопідготовки студентів: Л1 с.113-131

1. Класифікація й область застосування стрижневих машин

Стрижневі машини класифікують:

1) по способу ущільнення суміші на: піскодувні, піскострельні, струшувальні, пресові, піскометні, мундштукові;

2) по направленню дуття: з верхнім, нижнім, боковим дуттям;

3) по площині рознімання стрижневого ящика:

- з горизонтальної площиною рознімання,

- з вертикальної площиною рознімання.

4) по призначенню та способу твердіння стрижнів:

- для піщано-глиняних сумішей з сушінням стрижнів в сушарках,

- для ХТС з твердінням стрижня в холодних ящиках,

- для піщано-смоляних сумішей с твердінням стрижня в гарячих ящиках.

Основні способу ущільнення:

Піскодувним механізмом	Піскострельним механізмом
Ущільнення відбувається за допомогою стиснутого повітря, яке транспортує суміш в ящик і фільтрується скрізь венти. Переваги: простота конструкції механізму Недоліки: складність конструкції ящика, низька продуктивність, абразивній знос механізму та ящика, забруднюється атмосфера цеху, низка якість	Ущільнення відбувається за допомогою тиску повітря на суміш в гільзі, яка виштовхується скрізь конічну насадку в ящик і доущільнюється видавлюванням додаткової порції суміші з насадки в заповнений стрижневий ящик. Переваги: високі продуктивність (0,2 хв) та якість, не ускладнюється конструкція ящика, mіn знос ящика, не забруднюється атмосфера цеху Недоліки: складність конструкції механізму

 

2. Конструкція і принцип дії піскодувних та піскострельних механізмів

Як піскодувна, так і піскострельна стрижнева машина має практично ті самі основні вузли, крім робочих резервуарів. Схеми та конструкція піскодувного та піскострельного механізмів показані на малюнках 2.5.1 а та 2.5.1. б. У піскодувному резервуарі 1 (мал.2.5.1 а) стиснене повітря підводиться до верхньої чи бічної стінки корпуса. Суміш завантажується зверху. Для розпушення суміші в корпусі резервуара вбудовуються приводні мішалки 2. Надувна плита 3 плоска, з одним чи декількома вдувними отворами. Повітря зі сумішшю подається через вдувний отвір у стрижневий ящик 4, де суміш ущільнюється, а повітря виходить через венти 5 в атмосферу (верхня вентиляція). Для складних стрижнів встановлюють додаткові венти в різних місцях ящика.

У піскострельному резервуарі (мал.2.5.1 б) в корпус 1 подаються суміш із бункера і стиснуте повітря через клапан 6, яке проходить в гільзу 2 через вузькі вертикальні і горизонтальні прорізи 3,4. Суміш в гільзі стискається повітрям і виштовхується із резервуара через конічний насадок 5. Повітря із ящика виходить через венти 11, які розташовані у надувній плиті.

Як у піскодувній машині, так і в піскострельної у період надуву суміші стрижневий ящик 13 повинен бути притиснутий до надувної плити силою, яка у 1,5-2 рази перевищує силу тиску повітря на стрижневий ящик.

Переваги піскострельного механізму в порівнянні з піскодувним:

1) вище ступінь ущільнення,

2) рівномірний розподіл ущільнення по висоті ящика,

3) менше витрати повітря в 3...5 раз,

4) менше абразивна дія частинок суміші на стрижневий ящик,

5) час робочого процесу менше в 10 раз і складає 0,1...0,2 хв.

 

3. Приклади конструкцій стрижневих машин

3.1. Автомат мод.2Б83 - піскострельний однопозиційний для виготовлення стрижнів з піщано-глиняних сумішей масою до 6 кг в ящиках з горизонтальною та вертикальною площиною рознімання. Загальний вид та конструкція показані на малюнку 2.5.2.

ПРИНЦИП ДІІ:

На допоміжному столі проводять підготовку ящика до роботи:

- очищують поверхню ящика від суміші продувкою стиснутим повітрям,

- покривають робочі поверхні розділювальною рідиною,

- збирають дві половинки ящика по центруючим штирям,

- ставлять готовий ящик на стіл машини.

Для ящиків з вертикальною площиною рознімання включають пневмозатискачі та механізм підйому ящика. Одночасно з цим вмикають віброживильник і засипають суміш в піскострельний механізм. Коли ящик притискається до конічної насадки включають подачу стиснутого повітря в гільзу піскострельного механізму, відбувається постріл і суміш заповнює ящик, формується стрижень. Опускається стіл, пневмозатискачі звільняють оснастку, стерженщик знімає ящик на допоміжний стіл і виконує розбирання ящика. Стрижень залишається в нижній половині ящика, на яку кладуть драйєр, перевер­тають все на 180^о і знімають другу половину ящика. Стрижень на драйєрі ставлять на конвеєр і транспортують у сушарку.

ПЕРЕВАГИ: 1.Висока продуктивність, 2.Малі габарити, 3.Висока якість,

4.Універсальність - можна застосувати для будь-яких ящиків.

НЕДОЛІКИ: 1.Малий коефіцієнт виходу придатних стрижнів, 2.Мала механізація допоміжних робіт, 3.Небезпека в обслуговувані: робітник знаходиться в небезпечній зоні.

3.2. НАПІВАТОМАТИ МОД.9128Б5, МОД.9128Б7, МОД.9128Б9 -однопозиційні піскострельні напівавтомати для виготовлення стрижнів масою 16, 40 і 100 кг із піщано-глиняних сумішей в ящиках з горизонтальною площиною рознімання. Загальний вигляд показані на малюнку 2.5.3.

Конструкція: 1-бункер з віброживильником; 2-верхня траверса; 3- механізм піскострельний; 4-конічна насадка; 5-стіл прижимний; 6-колони; 7-прижимний механізм; 8-станина

ПРИНЦИП ДІІ: Включається привод віброживильника, подається суміш із бун­кера в гільзу піскострельного механізму. На робочій позиції вер­хня половина ящика закріплена на штоках верхньої траверси. Ниж­ня половина ящика закріплена на кантувачі, де вона обдувається і обприскується роздільною рідиною. Включається механізм переміщення ящиків і штовхач ставить нижню половину ящика на стіл прижимного механізму. Подається повітря під поршень прижимного механізму, стіл піднімається і відбувається притискання нижній поло­вини ящика до верхній і до піскострельного механізму. Подається повітря в гільзу піскострельного механізму і суміш заповнює ящик. Для розбирання ящи­ка прижимний механізм опускає стіл з нижньою половиною ящика, їде протяжка стрижня. Штовхач повертає поло­вину ящика зі стрижнем на кантувач, де накривається плитою (драйє­ром) і затискається пневмозатискачами. Включається привід канту­вача і половина ящика перевертається на 180^о. Подається повітря під приймальний стіл, який піднімається до кантувача з плитою, пневмозатискачі відключаються і плита з стрижнем опускається, іде протяжка стрижня з ящика. Стрижень на плиті виштовхується на рольганг, а половина ящика повертається кантувачем на робочу позицію. Цикл повторюється.

ПЕРЕВАГИ: 1 - мали габарити, 2 - простота конструкції,

3 - висока якість, 4- висока степінь механізації.

НЕДОЛІКИ: 1-не високий вихід придатних стрижнів, 2-не висока продуктивність.

 

4. Виготовлення стрижнів по оснащенню, яке нагрівається

Технологічний процес виготовлення стрижнів по нагріваємому оснащенню полягає в тім, що стрижнева суміш протягом 15-60 с твердіє у ящику. Отриманий стрижень не вимагає додаткового сушіння, а його міцність достатня для транспортування і постановки у форму. Особливість цього технологічного процесу в тім, що одержувані стрижні мають високу якість (підвищена геометрична точність і гладка поверхня).

Нагрівання оснащення на машинах може бути газовим, електричним або комбінованим - газовим і електричним. Складність і неекономічність електричного нагрівання, особливо ускладнюється конструкція і габарити оснащення знизило його застосування.

Газове нагрівання оснащення має наступні переваги: відносно низьку вартість природного газу; швидке і рівномірне нагрівання оснащення; високу надійність роботи газогорілочних пристроїв і простоту конструкції системи нагрівання.

4 .1. АВТОМАТИ мод.23221,23223,23225 (мал..2.5.4 та 2.5.5) - стрижневі піскодувні однопозиційні автомати з човновим рухом піскодувного механізму для стрижнів масою до 2,5; 6; 16кг із піщано-смоляних сумішей у ящи­ках з вертикальною площиною рознімання у гарячих ящиках з газовим обігрівом.

ПРИНЦИП ДІІ: Привід переміщує піскодувний механізм під бункер, де він заповнюється сумішшю і повертає на робочу позицію. Нагрів ящика: газо­вий пальник вводиться між половинками ящика і нагріває порожнину ящика. Привід переміщує рухому плиту по направляючим штан­гам, ящик збирається. Механізм прижиму піднімає оснащення до кон­такту з піскодувним механізмом. Подається повітря в піскодувний механізм, суміш заповнює ящик, повітря через венти виходить і суміш ущільнюється. Витримуємо стрижень визначений час по масі стрижня до розплавлення смоли і спікання суміші до безпо­воротного стану. Прижимний механізм опускає стіл і починається розбирання ящика: рухома плита відводиться приводом до крайнього правого положення, упорні штирі тиснуть на плиту штовхачів і виш­товхують стрижень. З нерухомої плити стрижень виштовхується при розбиранні ящика пружинною плитою штовхачів. Готовий стрижень маніпулятором укладається в контейнер.

ПЕРЕВАГИ: 1. Висока якість поверхні, 2. Високий коефіцієнт виходу придатних стрижнів, 3. Повна механізація, 4. Невеликі габарити.

НЕДОЛІКИ: 1. Невисока продуктивність, 2.Складність конструкції, 3. Небезпечні в обслуговуванні.

4.2. АВТОМАТИ мод.23227,23229 - стрижневі піскодувні однопозиційні автомати з човниковим рухом піскодувного механізму для стрижнів масою 40 і 100 кг із піщано-смоляних сумішей у гарячих ящиках з гори­зонтальною площиною рознімання з газовим обігрівом. Загальний вид та конструкція показані на малюнку 2.5.6.

ПРИНЦИП ДІІ: Нагрів ящика: газовий пальник вводиться між половинками ящика і нагрівається половина ящика. Привод переміщує піскодувний механізм під бункер і заповнює його сумішшю, повертається піскодувний механізм на робочу позицію. За цей час подається форсунка між двома половинами ящика, обдуваються та покриваються спеціальним складом. Механізм прижиму піднімає нижню половину ящику до верхньої і зібраний ящик прижимається до піскодувного механізму. Подається повітря в піскодувний механізм, суміш заповнює ящик, повітря че­рез венти виходить і суміш ущільнюється. Витримується стрижень визначений час до розплаву смоли і спікання її до необоротного стану. Прижимний механізм опускає стіл з нижньою половиною ящика, стрижень остається в нижній половині ящика. Включається механізм виштовхування стрижнів: плита приводом піднімається до крайнього положення, штовхачі тиснуть на стрижень і виштовхують його із ящика. Готові стержні забираються вилочним кронштейном складуються в контейнер.

ПЕРЕВАГИ: 1. Висока якість, 2. Високий коефіцієнт виході придатних стрижнів,

3. Повна механізація, 4. Невеликі габарити.

НЕДОЛІКИ: 1. Невисока продуктивність, 2. Складність конструкції, 3. Небезпечні в обслуговуванні.

4.3. МОДЕЛЬ 4509 - піскострельний автомат вісьмипозиційний карусельного типу для гарячих ящиків з горизонтальною площиною рознімання для стрижнів масою до 16 кг. Схема та конструкція показані на малюнку 2.5.7.

РОБОТА МАШИНИ ЗА ПОЗИЦІЯМИ:

Нагрів ящиків в печі на холостому ходу каруселі. На 8 позиції виконуються підготовчі операції: в розібраний ящик між половинками встановлюється форсунка для обдування і обприскування робочої поверхні. Потім верхня половина ящика приводом опускається на нижню, ящик зібраний. Включаємо привід каруселі і готове оснащення встановлюється на позицію1. Перед цим в піскос­трельний механізм віброживильником подають суміш з бункера в гільзу.

Відкривається клапан повітря через прорізи попадає в гільзу, виконується постріл. Стіл прижимного механізму опускає оснастку на карусель і переміщується на позицію 2. З позиції 3 ящик попадає в піч, де при температурі 350-400^оС смола починає розтоплюватися, покриває зер­на піску, і спекається до необоротного стану. На позиції 8 вер­хня траверса пневмозатискачами захоплює верхню половину ящика і піднімає її вверх, стрижень залишається в нижній половині. Вклю­чають привод плити штовхачів, яки виштовхують стрижень з ящика. Додаткове пристосування в вигляді вилочного кронштейна подається під стрижень, штовхачі опускаються, а стрижень залишається на кронштейні. Кронштейн виводить стрижень з зони машини і укладає в контейнер. Цикл повторюється.

ПЕРЕВАГИ: 1. Висока продуктивність, 2. Висока якість поверхні, 3. Високий коефіцієнт виходу придатних стрижнів, 4. Повна автоматизація, 5. Конструкція оснащення не ускладнюється електронагрівниками.

НЕДОЛІКИ: 1. Складність конструкції машини, 2. Великі габарити, 3. Небезпека роботи з гарячими газами.4. Забруднюється атмосфера цеху пічними газами.

 

5. Виготовлення стрижнів із ХТС

 

АВТОМАТ мод.4716 - піскострельний вісьмипозиційний карусельно­го типу для стрижнів із ХТС масою до 8 кг з вертикальною пло­щиною рознімання ящика з вихровою головкою для разового приго­тування дози суміші. Стрижнева секція з оснасткою показана на малюнку 2.5.5. Загальний вид машини показані на малюнку 2.5.8.

Конструкція: 1-механізм розібрання оснастки, 2-карусель з приводом, 3-механізм прижимний, 4-піскострельний механізм, 5-вихрова головка, 6-станина, 7-стрижнева оснастка.

ПРИНЦИП ДІІ: Форсунка маніпулятором встановлюється між половинками ящика, обдуває і обприскує робочі поверхні. Привід переміщує рухому плиту по штангам до з’єднання двох половинок ящика. На першій позиції механізм прижиму піднімає оснащення до контакту з насадкою піскострельного механізму. Одночасно з цим в вихрову головку подається з дозаторів пісок, смола, розчинник, затверджувач і готується порція ХТС, яка подається в гільзу піскострельного механізму. Включається система подачі стиснутого повітря, відбувається постріл, суміш заповнює порожни­ну ящика. Оснастка опускається на карусель та переміщується на другу позицію.

З другої по сьому позицію іде твердіння стрижня за рахунок реакцій, яки протікають у ХТС. На восьмій позиції відбувається розбирання ящика:

- рухома плита з половиною ящика переміщується приводом по направляючим штангам до контакту зі штирями, яки давлять на пли­ту штовхача, виштовхуючи стрижень з правої половини ящика,

- в нерухомій плиті зроблений пружинний упор, який при розбиранні ящика давить на плиту штовхачів і виштовхує стрижень з лівої половини ящика.

Стрижень по площині, яка знаходиться під нахилом, скочується на конвеєр і виводиться із зони машини. Цикл повторюється.

ПЕРЕВАГИ: НЕДОЛІКИ:

1.Висока якість, 1.Великі габарити,

2.Висока продуктивність, 2.Складність конструкції,

3.Повна автоматизація. 3.Шкідливі виділення при

твердінні стрижня.

 

Заключний етап

Питання:

1. По яким параметрам класифікують стрижневі машини?

2. Основні переваги піскострельного способу в порівнянні з піскодувним.

3. Характеристика машин мод.2Б83, 9128Б5, 4509, 4716, 23223.

4. Переваги та недоліки способу виготовлення стрижнів в нагріваємій оснастці.

 

 

Тема лекції: 2.6. Сучасні методи формування

Завдання для самопідготовки студентів: Л1 с.131-151

 

1. Піскодувно-пресовий автомат "Дісаматік"

Автомат “Дісаматік” - піскодувно-пресовий однопозиційний для безопочних форм з продуктивністю 300 форм у годину. Схема піскодувно-пресового автомату показана на мал.2.6.1.

Конструкція: 1-формувальна камера, 2-пресуєючий поршень з приводом, 3-права модель, 4-ліва модель, 5-плита поворотна, 6-корпус з приводом, 7-піскодувний механізм, 8- ресивер, 9-механізм виштовхування форми.

Робота: Модельні плити очищуються, обприскуються, форма збирається: поворотна плита опускається в вертикальне положення, привод корпуса переміщує його вправо, форма запирається. Суміш з піскодувного резервуара стисненим повітрямвдувається в порожнину форми (мал.2.6.1, а) і пресується поршнем (мал.2.6.1, б). Потім корпус приводом переміщається вліво з лівою модельною плитою, відбувається витяжка моделі. Плита з моделлю повертається в горизонтальне положення (мал.2.6.1, в). Пресуючий поршень виштовхує готову напівформу із корпуса. Напівформа з’єднується з попередньою напівформою, і весь ряд напівформ переміщається. Одночасно продовжується завантаження піскодувного резервуара (мал.2.6.1, г). Повертається плита у вихідне положення (мал.2.6.1. д), камера закривається, і автомат готов для повторення циклу (мал.2.6.1, е).

 

2. Вакуумно-плівочний процес

Сутність вакуумно-плівочного формування (ВПФ) виготовлення форм із сухого піску без сполучного полягає в штучному створенні ущільнення за допомогою вакууму. Для способу ВПФ застосовують спеціальне модельно-опочне оснащення і синтетичну плівку. Тонка (0.05-0.1 мм) синтетична полімерна плівка ізолює лад і контрлад форми від проникання в порожнину форми повітря. Ізольована порожнина форми вакуумується, пісок ущільнюється, і створюється міцна форма. Для вибивання досить зняти вакуум, і форма руйнується, а пісок йде на повторне використання.

Процес ВПФ виконують у наступній послідовності (мал.2.6.2.):

- модельну плиту 1 з моделлю 2 монтують на вакуумному піддоні 3, порожнина якого з'єднана наскрізними каналами 4 з поверхнею модельної плити і моделі;

- газовим чи електричним нагрівачем 6 нагрівають синтетичну плівку 5 товщиною 0.05-0.12 мм до пластичного стану (мал.2.6.2, а);

- розм'якшену плівку 5 накладають на модельну плиту 1 і модель 2, а порожнину піддона 3 підключають до джерела вакууму; внаслідок різниці тисків плівка щільно облягає поверхню модельної плити і моделі, точно відтворюючи її конфігурацію;

- на модельну плиту встановлюють опоку 7, яка через фільтри 8 і колектор 9 з’єднується з джерелом вакууму (мал.2.6.2, б);

- в опоку засипають сухий дрібнозернистий пісок 10, ущільнюють його вібрацією, формують ливникову чашу, накладають на поверхню напівформи другу синтетичну плівку і проводять остаточне ущільнення піску вакуумуванням об’єму опоки (мал.2.6.2. в);

- знімають готову напівформу, при цьому опоку не відключають від джерела вакууму (мал.2.6.2, г);

- другу напівформу виготовляють аналогічним образом; під час збирання, заливання і затвердіння виливка напівформи залишаються підключеними до джерела вакууму (мал.2.6.2, д);

- після заливання й охолодження виливка форму подають на вибивні решітки, де опоки відключають від джерела вакууму; вили