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

(рис. 53, б). После набивки и снятия опоки на шпиндель надевают

смесью. Опокой 5 перекрывают нижнюю часть формы и производят заливку (рис. 53, г).

Формовка в опоках. В зависимости от сложности отливки и масштабов выпуска различают несколько видов опочной формовки.

Рис. 53. Формовка по шаблону

Формовка в двух опоках производится как по цельной, так и по разъемной модели и очень широко распространена в литейных цехах машиностроительных заводов. Мелкие модели можно фор­ мовать в одной опоке сразу по несколько штук. Расстояние между отдельными моделями берется 20—25 мм и от края опок — 20— 30 мм. Отливку целесообразно размещать в нижней опоке, а кана­ лы литниковой системы и выпоры — в верхней.

При формовке по цельной модели (рис. 54) необходимо соблю­ дать следующий порядок операций. Модель очищают от формовоч­ ной смеси, припыливают и кладут гладкой поверхностью на под­ модельную доску (рис. 54, б). Затем на подмодельную доску ставят нижнюю опоку, через сито насеивают слой облицовочной смеси, после чего в несколько приемов слоями толщиной 50—70 мм засы­ пают наполнительную смесь и утрамбовывают ее. Излишек смеси сверху опоки срезают линейкой и душником делают наколы /, не до­ ходящие до модели на 10—15 мм (рис. 54, в).

Набитую опоку поворачивают на 180° и ставят на выровнен­ ную поверхность почвы или на верстак. Затем плоскость разъема опок заглаживают гладилкой, посыпают разделительным песком и

модель накрывают верхней опокой. После этого в верхней опоке размещают модели стояка и выпоров с таким расчетом, чтобы они были достаточно удалены от стенок и крестовин опоки (рис. 54, г). После уплотнения смеси в верхней опоке и извлечения из формы модели стояка и выпоров опоку поднимают и кладут на ребро или поворачивают на 180°.

Рис. 54. Формовка по цельной модели в двух опоках:'

а —отливка; 6 — д — операции формовки

формы. После удаления модели форму исправляют, обдувают и лрипыливают; при необходимости ставят стержни. Затем верхнюю опоку по штырям осторожно устанавливают на нижнюю (рис. 54, д).

Точное центрирование при спаривании опок производится с помощью контрольных штырей, вставляемых в отверстия центри­ рующих ушков. Различают два способа спаривания опок — «шты­ рем» или «на штырь». В первом случае штыри вставляются в ушки верхних опок и проходят в отверстия втулок нижней опоки. Этот способ применяется преимущественно в.индивидуальном производ­ стве. При сборке опок «на штырь» контрольные штыри удержива­ ются в ушках нижней опоки, а верхняя опока «садится» на штыри своими центрирующими отверстиями. Этот способ является преиму­ щественным для серийного и массового производства.

Во избежание прорыва металла через плоскость разъема во время заливки опоки скрепляют металлическими скобами,, накла­ дыванием груза или другим способом. Центрирующие штыри после спаривания опок вынимают и пользуются ими для центрирования следующей пары опок.

При формовке в двух опоках по разъемной модели на подмо­ дельную плиту устанавливают нижнюю часть модели лицевой сто­ роной кверху и на эту же доску ставят нижнюю опоку плоскостью разъема вниз. Модель, предварительно протертую керосином, при-

107

пыливают припылом и засеивают тонким слоем (15—20 мм) обли­ цовочной смеси. Затем заполняют опоку наполнительной смесью и утрамбовывают вначале клиновой трамбовкой (набойкой) по уг­ лам, а затем плоской трамбовкой по всей поверхности. Набитую опоку накалывают душником, переворачивают на 180° и ставят на выровненный слой земли на плацу. На нижнюю половину модели кладут верхнюю половину и плоскость разъема формы посыпают сухим разделительным песком. После этого на нижнюю опоку ста­ вят верхнюю, припыливают модель, устанавливают модели литни-

Рис. 55. Формовка с подрезкой:

а — отливка; б — г — операции формовки

ков и заформовываюг верхнюю опоку в таком же порядке, как и нижнюю. После накалывания душником вентиляционных каналов вытаскивают из верхней опоки модели стояка, выпоров и прибылей и расширяют верхнюю часть стояка в виде чаши.

Затем снимают верхнюю опоку, Останавливают ее плоскостью разъема вверх, прорезают питатели на нижней полуформе и сма­ чивают кромки обоих полуформ в местах соприкосновения их с половинками моделей для предупреждения осыпания формовочной смеси при выемке модели. После этого, расшатав половинки мо­ дели, вынимают их подъемником из полуформ, исправляют воз­ можные повреждения, припыливают и приглаживают поверхности, устанавливают стержень и, наконец, собирают форму для заливки, опуская верхнюю опоку на нижнюю по направляющим штырям.

Модели сложных отливок иногда требуют большого количества плоскостей разъема, так как при одной плоскости разъема удале­ ние отдельных частей Модели невозможно. В этом случае приме­ няют формовку в трех или более опоках.

Формовка с подрезкой применяется в том случае, когда разъем формы не плоский, а криволинейный (рис. 55). Неразъемную мо­ дель кладут на подмодельный щиток и заформовывают в нижней опоке (рис. 55, б). Затем нижнюю опоку поворачивают на 180° и при помощи ланцета или гладилки подрезают плоскость разъема (рис. 55, а),

108

Подрезать необходимо до частей модели, мешающих свобод­ ному удалению ее из формы. После подрезки в форме получается выемка, стенки которой делаются пологими, чтобы земляной вы­ ступ («болван»), образующийся при изготовлении верхней полуфор­ мы, легче вынимался. После этого плоскость разъема заглаживают и посыпают разделительным песком. Далее на нижнюю опоку ста­ вят верхнюю, устанавливают модели литниковой системы и набива­ ют верхнюю опоку. Формовку верхней полуформы производят обычным способом. При съеме верхней опоки необходимо соблю-

0

Рис. 56. Формовка с фальшивой опокой:

а — отливка; б — д — операции формовки

дать осторожность, чтобы земляной «болван», образованный кон­ туром подрезки, не обвалился. Затем модель из нижней опоки уда ляют, форму отделывают и собирают для заливки (рис. 55, г). Ме­ тод формовки с подрезкой применяется при изготовлении неболь­ шого количества отливок.

Формовка с фальшивой опокой (рис. 56) является разновид­ ностью формовки с подрезкой. Фальшивая опока служит в качест­ ве фасонного подмоделыюго щитка и участвует только в процес­ се формовки. На подмодельный щиток ставят опоку, насыпают в нее формовочную смесь и плотно набивают. Излишек смеси среза­ ют линейкой, опоку поворачивают на 180° и кладут разъемом квер­ ху. Поверхность разъема заглаживают, в форме делают углубление, подобное очертаниям модели, в которое легкими ударами деревян­ ного молотка в несколько приемов осаживают модель (рис. 56, б), затем модель расталкивают и вынимают. Поверхность отпечатка модели посыпают разделительным песком, после чего модель снова укладывают в форму. На эту так называемую фальшивую опок) устанавливают опоку низа, в которой производят формовку нижней полуформы (рис. 56, е). После набивки обе опоки поворачивают на 180° и снимают фальшивую опоку. Модель при этом остается в нижней опоке (рис. 56, г). Дальше процесс изготовления формы осуществляется так же, как при формовке по разъемной модели (рис. 56, д).

109

Для большой партии отливок фальшивую опоку делают из гипса, глины или других материалов, и она служит в качестве фи­ гурного подмодельного щитка.

Формовка по модели с отъемными частями почти не отличается от ранее описанных способов. Рассмотрим формовку по модели с отъемными частями, укрепленными на шпильках (рис. 57). Модель с отъемными частями ставится на подмодельный щиток, накрыва­

которые скрепляются между собой с помощью струбцин или спёциальных зажимов. Иногда сборку стержней производят в специаль­ ных кассетах.

§ 5. Машинная формовка

Современные литейные цехи серийного и массового производ­ ства в основном применяют машинную формовку. Ручная формов­ ка производится, как правило, при изготовлении крупных отливок в индивидуальном производстве.

Машинная формовка по сравнению с ручной имеет следующие преимущества: 1) позволяет механизировать уплотнение формы и извлечение модели; 2) не требует высококвалифицированного тру­ да; 3) обеспечивает более высокую прочность и однородность уплот­ нения форм; 4) способствует получению отливок более точных по размерам, одинаковых по весу и с минимальными припусками на обработку; 5) уменьшает брак литья.

Основными технологическими требованиями при машинной

110

формовке являются: 1) изготовление форм в двух опоках; 2) заме­ на всех боковых отъемных частей на модели стержнями; 3) приме­ нение опок с ребрами для удержания формовочной смеси.

Формовочные машины подразделяются на 5 групп: 1) встря­ хивающие;^) прессовые; 3) прессово-встряхивающие; 4) пескодув­ но-прессовые; 5) пескометы.

Встряхивающие машины применяются для формовки относи­ тельно высоких опок (не менее 150—200 мм). Уплотнение смеси на этих машинах производится встряхиванием (рис. 58, а). Опока 1 располагается на модельной плите 3, закрепленной на столе 5. Под действием сжатого воздуха стол поднимается, а затем'падает, уда­ ряясь о массивную опору-корпус 4, что приводит к уплотнению смеси. Число ударов составляет 150—300 в минуту, а высота подъ­ ема встряхивающего стола, 10—100 мм.

Недостатком этой машины является то, что наиболее сильно уплотняются нижние слои Смеси, прилегающие к модели 2. Эта не­ равномерность уплотнения может быть частично устранена допол­ нительной подтрамбовкой или подпрессовкой.

Прессовые машины применяются для формовки низких опок по моделям, не имеющим заметно выступающих частей. Эти машины изготавливаются с нижним или с верхним прессованием. Большее

крепится прессовая колодка 2. Стол 6, на котором укреплена мо­ дельная плита с моделью 5, под действием сжатого воздуха подни­ мается вверх. При этом прессовая колодка углубляется в формовоч­ ную смесь, находящуюся в наполнительной рамке 3, установленной на опоке 4, уплотняя смесь. При верхнем прессовании смесь уплот­ няется неравномерно: наиболее уплотнены верхние слои под прессо­ вой колодкой.

При нижнем прессовании (рис. 58, в) на прессовом столе 5 за­ крепляется модельная плита 4 с установленной на ней моделью 6. Двигаясь в прорези неподвижного формовочного стола 3, модельная плита входит в опоку 2, расположенную между траверсой 1 и сто­ лом 3, и уплотняет смесь 7. При этом наиболее уплотняются нижние слои смеси, прилегающие к модели. Для равномерного заполнения опоки смесью перед прессованием и увеличения подвижности смеси в момент прессования на прессовых машинах иногда устанавлива­ ются вибраторы.

Прессовые машины могут быть пневматическими и гидравли­ ческими. На них могут формоваться опоки высотой не более 200— 250 мм. Машины с верхним прессованием проще при перена­ ладке на другой размер опок, чем машины с нижним прессованием, требующие точной регулировки длины хода прессования.

Прессово-встряхивающие машины более совершенны в срав­ нении со встряхивающими и прессовыми. В этих машинах смесь уплотняется комбинированным способом — встряхиванием с по­ следующей подпрессовкой, что обеспечивает более равномерное распределение плотности набивки формы по высоте.

Ш