Файл: Технология металлов и других конструкционных материалов учеб. пособие.pdf

%

Для получения глиняного порошка сырую огнеупорную глину дробят в зубчатых вальцах, затем сушат в барабанном сушиле при температуре 350—400° до влажности 2—3% и размельчают с специальной мельнице.

Для приготовления глиняной суспензии применяются мешалки, барабаны, смешивающие бегуны и т. д. Подача суспензии к бегунам осуществляется по трубопроводу насосом.

Применение суспензии возможно только для наполнительных и единых смесей. В облицовочных и стержневых смесях суспензия

V

глина в пылевидном состоянии. Бентонит подается в смешивающее устройство только в сухом виде.

Горелая смесь может быть повторно использована после ее охлаждения, отделения металлических примесей, размельчения и просеивания. Полное удаление металлических включений обеспечи­ вается двойной сепарацией (с отбором металла снизу и сверху по­ тока смеси) при помощи магнитного ленточного сепаратора, уста­ новленного дополнительно к магнитному барабану.

в и д Я

3 2 1

Рис. 48. Полигональное сито

Для получения угольной пріли каменный уголь пропускается че­ рез валковую дробилку, а затем поступает в шаровую или молотко­ вую мельницу.

Удаляемые обычно в отвал земляные отходы могут быть снова использованы для приготовления смесей, если подвергнуть их реге­ нерации, имеющей целью удаленйе из бросовой смеси негодных и инородных частиц, больших или меньших, чем нормальные зерна песка. Регенерация производится двумя способами — мокрым и электростатическим.

Мокрая регенерация, применяемая обычно при гидравлической выбивке и очистке отливок, состоит в перетирании и удалении мел­ ких фракций из мокрой смеси, проходящей через систему кониче­ ских и спиральных классификаторов.

Электростатическая сепарация осуществляется в электронном сепараторе. После размельчения до размера комков не свыше 3 мм и просеивания частички смеси, очищенной от металлических вклю­ чений, пропускаются через электрическое поле. Получив заряд, час­ тички отклоняются от траектории свободного падения в зависимо­ сти от размеров на различные расстояния и поэтому попадают в различные отсеки классификаторов. Это позволяет полностью уда­ лить мелкие фракции и пыль, которые собираются винтовым кон­ вейером и затем пневмотранспортом удаляются в бункер за пре­ делы цеха.

Для достижения высокого качества смесей необходима точная дозировка исходных материалов, тщательное перемешивание их и

100

вылеживание готовых смесей в течение определенного времени. Для дозировки применяются весовые и объемные дозаторы. Последние рекомендуются только для жидких компонентов — крепителей и воды.

Для смешивания используются машины трех типов: бегуны с вертикальными катками (модели 112), бегуны с обрезиненными горизонтальными катками (модели 115) и шнековые смесители.

Рис. 49. Смешивающие машины

Бегуны с вертикальными катками (рис. 49, а) пршодны для любых смесей, особенно для стержневых и облицовочных. Недоста­ ток их — низкая производительность.

Бегуны с горизонтальными катками (рис. 49, б) имеют резино­ вую облицовку чаши и резиновые ободы катков. Это позволяет по­ высить скорость качения катков и увеличить производительность в 3—5 раз по сравнению с бегунами типа 112. Наличие вентилятора позволяет дополнительно охлаждать смесь и обеспыливать ее. Бегу­ ны этого типа рекомендуются для приготовления единой формовоч­ ной смеси сырой формовки, особенно в крупных конвейерных цехах.

101

Шнековый смеситель (рис. 49, в) представляет собой желоб, в котором вращаются в разные стороны два вала с лопатками. Со­ ставные части смеси подаются в желоб с одной стороны, а готовая смесь выдается через отверстие в дне желоба — с другой. Смеси­ тель обеспечивает равномерное распределение составляющих и хо­ рошее их перемешивание, но не создает оболочки вокруг зерен изза отсутствия перетирающего действия. Поэтому такие смеси при­ годны только в качестве наполнительных.

Рис. 50. Аэратор

Вылеживание готовой смеси имеет целью выровнять ее влаж­ ность по всему объему. Время вылеживашия зависит от содержания глины. Для тощих смесей (2—3% глины) делают бункеры с ем­ костью, обеспечивающей вылеживание смеси за 2—3 ч; для жирных смесей (10—12% глины) бункеры имеют емкость, достаточную для хранения смеси 5—8 ч.

Перед набивкой формы готовая смесь должна быть дополни­ тельно разрыхлена. Это обеспечивает более однородную плотность набивки и повышает газопроницаемость. Наибольшую производи­ тельность при разрыхлении (до 50 м3/ч) дает аэратор (рис. 50). В нем смесь разрыхляется при помощи вращающихся лопаток 2, отбрасывающих смесь на ряд железных прутьев или висящих це­ пей 3. Смесь непрерывно подается в бункер 1 и после разрыхления поступает в выпускное отверстие 4.

§ 4. Способы ручной формовки

Назначение и виды формовки. Формовкой называется комп­ лекс операций по изготовлению из формовочных материалов литей­ ных форм, способных выдержать воздействие расплавленного металла и сообщить ему свои очертания. В общем случае форма слу­ жит для образования наружных очертаний, а стержень — внутрен­ них полостей отливки. В частных случаях возможно выполнение внутренних полостей формой, наружных — стержнями.

102

Форма может быть сырой или сухой. Сырая форма применя­ ется в основном для мелких отливок, сухая — для средних и круп­ ных. Стержень во всех случаях выполняется сухим с целью полу­ чения высокой прочности, достаточной для выдерживания ферростатического напора металла при заливке и обеспечивающей возмож­ ность транспортировки без нарушения целостности и искажения геометрии.

Существует несколько способов формовки: 1) формовка в поч­ ве; 2) формовка в опоках; 3) безопочная формовка; 4) формовка в стержнях.

Формовка может производиться вручную и на специальных формовочных машинах. Ручная в основном применяется при фор­ мовке в почве и в стержнях. Формовка в опоках и безопочная боль­ шей частью производятся на машинах.

Инструменты и приспособления для формовки. Применяемый при формовке инструмент служит в основном для вскапывания, перемешивания, просеивания, выравнивания и уплотнения формо­ вочной смеси, а также исправления литейных форм. По назначению его можно разделить на следующие группы (рис. 51);

1) инструмент для набивки форм: лопаты для вскапывания смеси и наполнения формы (з), сита для просеивания смеси (и), ручные (а) и пневматические (л) трамбовки для уплотнения смеси

вопоке;

2)инструмент для отделки форм: гладилки плоские и угловые для выглаживания поверхности формы после удаления из нее мо­

дели (б), ланцеты для подрезания земли и вырезывания кана­ лов (в), крючки и ложки для удаления из формы оставшейся сме­ си (г, д) ;

3) инструмент для различных работ: подъемы с заострением на конце (для деревянных моделей) и с резьбой (для металличе­ ских моделей), служащие для извлечения модели из формовочной смеси (е), душники (длинные прямые или изогнутые иглы) для накола формы с целью увеличения газопроницаемости (ж) и пень­ ковая кисточка для смачивания формы перед выемкой из нее мо­ дели или при исправлении повреждения (к).

При машинной формовке в полностью механизированном ли­ тейном цехе пользование указанным инструментом исключается.

Формовка в почве. Формовкой в почве называется процесс изготовления форм на земляном плацу формовочного отделения. Литейные формы в почве делаются открытыми и закрытыми.

Открытая формовка применяется для неответственных отливок с плоской верхней поверхностью. Работа начинается с приготовле­ ния постели. Для этого на формовочном плацу вырывают яму, от­ верстие которой несколько больше размера проекции модели, а глубина больше высоты модели (на лопату).

В приготовленную яму (рис. 52, а) укладывается ровным сло­ ем кокс 1 (твердая постель), а на кокс—.полученная при выкапы­ вании ямы формовочная смесь 2 (обычно старый формовочный материал). Коксовая постель устраивается для лучшего удаления

10.1

из формы газов, выделяющихся при отливке. Для этой же цели и для лучшего охлаждения отливки в постель могут укладываться трубы 4 и накалываться каналы 3.

При отливках небольшой толщины (плиты), не могущих выде­ лить значительного количества газов, коксовой постели можно не делать (мягкая постель).

На подготовленную постель 1 (рис. 52, б) кладут модель 3 ли­ цевой стороной книзу и осторожно осаживают ее. Горизонталь­ ность верхней плоскости осаженной модели проверяют уровнем.

Рис. 51. Формовочный инструмент

По бокам до верхней кромки модель обкладывают формовочной смесью и утрамбовывают. Смесь очищают в уровень с моделью и поверхность заглаживают. Затем вырезают литниковое углубле­ ние под чашу и от него прорезают канал 4 для прохода металла в форму. На противоположной стороне модели проделывают такой же канал с приямком 2 для слива из формы лишнего металла. Для повышения газопроницаемости душником накалывают каналы 7. После выемки модели и отделки форму припыливают и заливают

104

металлом через литниковую чашу 5, выполняемую в небольшой приставной опоке б или стержне. Поверхность залитого металла сразу же посыпают мелким древесноугольным порошком и поверх него сухой землей.

При закрытой формовке верх образованной в почве формы перекрывают заформованной опокой. Этот вид формовки, приме­ няемый для крупных отливок, производят, как правило, по твердой постели (рис. 52, в). После заформовывания модели плоскости разъема формы приглаживают и присыпают сухим разделительным

песком. Заформованную модель накрывают опокой 1, устанавли­ вают модели стояка и выпора 2 и набивают верхнюю часть формы 3.

После набивки опоки и накалывания в ней вентиляционных каналов прорезают литниковую чашу 4 и вытаскивают модели сто­ яков и выпоров. Затем верхнюю опоку снимают, удаляют модель, отделывают форму, углы и выступающие места укрепляют шпиль­ ками (прошпиливают), посыпают угольным порошком и нижнюю часть формы накрывают верхней опокой. Во избежание перекосов форму накрывают по направляющим колышкам 5, которые вбива­ ют в постель перед формовкой верхней опоки. Собранная форма нагружается, и затем полость формы 6 заливается жидким метал­ лом. Отвод газов осуществляется дополнительно по трубам 7.

Формовка по шаблону вращения. При изготовлении индивиду­ альных отливок иногда оказывается технически целесообразным и экономически выгодным применение шаблонов (рис. 53).

После установки стального шпинделя (оси) 1 (рис. 53, а) с надетым па него шаблоном I насыпают вокруг опоры постель 4 и прокладывают наружу газоотводную трубу 3. Затем накладывают сверху формовочную смесь 2 соответственно форме шаблона и ут­ рамбовывают ее. Поворачивая шаблон и снимая излишек смеси, получают поверхность земляной модели, соответствующую наруж­ ной поверхности отливки. Эту поверхность посыпают разделитель­ ным песком или покрывают тонкой бумагой, сверху накладывают опоку 5, ставят модель литникового стояка и заформовывают опоку

105