Сучаснi способи виготовлення ливарних форм

Автоматична безопочна формовка. Частіше використовують автоматичні лінії, які дозволяють виготовляти безопочні форми з вертикальним розніманням, що збираються в стопку. Для ущільнення формувальної суміші застосовують піскодувно-пресовий спосіб(Мал. 24). Форми виготовляють у формувальній камері по модельних плитах 2 і 4. Модельна плита 2 машини, плита 4 на плиті протитиску. У вихідному положенні модельні плити 2,4, бічні стінки камери, плита 7 і голівка 1 утворять формувальну камеру (позиція 1).

Камера заповнюється формувальною сумішшю 5 з голівки 1 під дією стиснутого повітря (позиція 1). Після цього плунжером 3 формувальна суміш пресується. Потім модельна плита 4 відходить і повертається. Ущільнена грудка 6 формувальної суміші плунжером проштовхується по плиті 7 до зіткнення з попереднім грудкою, утворюючи порожнину. Виходить безупинний ряд форм, які заливаються металом з ковша. Безопочні форми подаються на вибивні ґрати, де відливки звільняються від суміші.

На цій лінії використовують високоміцні формувальні суміші (не менш 186 кПа) у вологому стані. Продуктивність таких ліній при виготовленні форм розміром до 600 х500 х300 мм більш 300 форм/ч. На лініях виготовляють дрібні фасонні виливки із сірого, високоміцного і ковкого чавуна без стрижнів, а також зі стрижнями. Для установки стрижнів у форму лінії оснащують спеціальними механізмами — стержнеукладчиками.

Автоматичні формувальні лінії. Такі формувальні лінії успішно експлуатуються в ливарних цехах багатьох машинобудівних заводів, вони мають досить високу продуктивність і надійність в експлуатації. На мал. 25 представлена схема однієї з таких формувальних ліній для виготовлення форм в опоках розміром 900х600х150/200 мм конструкції НИИтракторсельхозмаша.

Порожні опоки після вибивки надходять у розпаровщик 1, який роз'єднує верхню опоку від нижньої. Верхня опока по приводному роликовому конвеєрі надходить на ділянку // формування верхніх напівформ, а нижня — на ділянку / формування нижніх напівформ.

Нижня опока по роликовому конвеєрі надходить у кантувач, де повертається на 180° щодо своєї подовжньої осі. Далі штовхальником 2 опока подається в однопозиційний із пневматичним приводом і підоймовим підсилювачем формувальний прес 4. Тиск пресування, при якому ущільнюються форми, досягає 3,94 МПа. Готова нижня напівформа надходить у кантувач 5, де повертається на 180°, а потім на приводний роликовий конвейєр 6 для установки стрижнів.

Верхня опока штовхальником 16 подається у формувальний прес 15, який улаштований аналогічно пресу 4 для нижніх форм, а потім у кантувач 14 і відтіля на конвейєр 13. На цьому конвейєрі контролюють відбиток моделі в напівформі.

Зборка форм виконується також автоматично на ділянці ///. Нижні напівформи з конвейєра 6 штовхальником 7 подаються в автомат зборки 11. Верхні напівформи, які знаходяться на конвейєрі 13 відбитком нагору, перед зборкою надходять у кантувач 12, а потім в автомат зборки 11. Після зборки готові форми проходять по конвейєрі і штовхальниками 8 і 9 подаються на ділянку 10 вантажоукладки і заливання.

Потрапляючи на ділянку IV заливання, форми автоматично встановлюються на підопочні плити конвейєра охолоджувальної дільниці VI і навантажуються. Після заливання вантажні плити піднімаються над формами пневмоприводом, а залиті форми штовхальником 9 проштовхуються на конвейєр охолоджувальної дільниці V/, де під вентиляційним кожухом прохолоджуються. Охолоджувальна дільниця VI конвейєра має два яруси. По верхньому ярусі від ділянки заливання залиті форми надходять до ділянки V вибивки форм. По нижньому ярусі підопочні плити повертаються до ділянки заливання форм.

Після охолодження форми вибиваються на пресі 17. Видавлений зі спарених опок грудку формувальної суміші разом з відливком попадає на струшуючі ґрати, де формувальна суміш відокремлюються від відливка. Продуктивність лінії 180 форм/год. Число робітників, які обслуговують лінію, без обліку заливальників і простановщиків стержнів — 4 чоловік.

Сучаснi способи виготовлення ливарних форм

4.2. Повітряно-імпульсна формовка (Мал.26. )

Сутність способу полягає в тому, що на суміш, яка знаходиться в опоці, впливають короткочасним повітряним імпульсом високого тиску. У результаті суміш з великим прискоренням переміщається убік модельної плити. При зустрічі з моделлю або модельною плитою суміш різко гальмується й ущільнюється під дією тиску лежачих вище шарів. Верхні шари так само, як і при струшуванні, не ущільнюються.

При повітряно-імпульсному способі досягається високе і рівномірне ущільнення суміші. Твердість форми з боку моделі складає 90 – 95 од., а на контрладі після видалення неущільненого шару суміші 20 – 40 мм твердістю 70 од.

Переваги:

- мінімальний час ущільнення;

- гарна якість ущільнення;

- універсальність.

Недоліки:

- підвищена витрата повітря;

- значний шум;

- необхідність спеціального компресора і резервуара високого тиску.

Технологічний процес:

- на модельну плиту з моделлю 1 встановлюють опоку 2 (яка має високу твердість і міцність), наповнювальну рамку.

- формувальну суміш 3 засинають в опоку.

- на опоку накладають плиту-розсікач 4 з великим числом отворів.

- зверху плити розташовують імпульсну голівку 5 із пусковим клапаном 6.

- голівку, плиту-розсікач і опоку щільно притискають один до одного спеціальним механізмом.

- відкривають пусковий клапан.

- стиснене повітря під тиском 4,8 - 7,85 Мпа надходить в опоку, ущільнює суміш шляхом динамічної дії і фільтрації через пори й іде через венти моделі і плити.

4.3. Вакуумно-плівочна формовка(Мал.27. )

Сутність формування виготовлення сухих піщаних форм без сполучного полягає в штучному створенні надлишкової напруги стиску між піщинами, що визначається величиною вакууму або різницею між атмосферним тиском і тиском у сипучому вогнетривкому наповнювачі. Для реалізації способу застосовують спеціальне модельно-опочне оснащення і синтетичну плівку. Тонка (0,05-0,1мм) синтетична полімерна плівка ізолює лад і контрлад форми від проникнення в порожнину форми атмосферного повітря. Ізольована порожнина форми вакуумується, пісок ущільнюється, і створюється міцна форма. Для вибивки досить зняти вакуум, і форма руйнується, а пісок майже цілком йде на повторне використання.

Переваги:

- не потрібно для виготовлення форми сполучні матеріали, сумішоприготувальне обладнання;

- одержувані форми сухі (можна виготовляти тонкостінні виливки з мінімальним шлюбом по газових раковинах);

- незначні витрата піску (~ 2%);

- висока точність виливків, мінімальні ухили.

Недоліки:

- підвищений пригар ввідливок ( необхідне обов'язкове фарбування форми)

- утворення газових раковин і засмітчень при виготовленні плоских відливок;

- підвищена витрата енергії;

підвищена запиленість робочого місця (при засипанні піском опоки і при вибивці форм.)

-