Файл: Николайчик Н.П. Повышение стойкости изложниц на машиностроительных заводах.pdf

ют только 5— 10% всех выходящих из строя изложниц, что также является недостаточным.

На некоторых японских заводах изложницы ремонти­ руют даже в том случае, если они выходят из строя по сетке разгара. Такие изложницы специальными станка­ ми обрабатывают изнутри. Снимают слон чугуна толщи­ ной 10 мм, а затем осуществляют наплавку. Это меро­ приятие, по имеющимся данным, хотя и повышает стой­ кость изложниц, но является трудоемким.

Наши исследования показали, что стойкость рестав­ рированных изложниц во многом зависит от качества ре­ монта. На некоторых отечественных предприятиях из­ ложницы, имеющие на внутренней поверхности ракови­ ны, заваривают чугунными электродами или при помощи ацетиленовой горелки с использованием прутков в каче­ стве присадочного материала; при этом не производят вырубку и разделку поврежденных мест. Опыт показыва­ ет, что такие изложницы вскоре снова выходят из строя. Перед заваркой дефекты должны быть вырублены или зачищены до чистого металла. Ремонт наплавкой следу­ ет осуществлять порошковой проволокой открытой дугой на сварочном полуавтомате А-765. Для реставрации из­ ложниц необходимо создавать специальные участки, ос­ нащенные сварочными полуавтоматами и автоматами.

Глава V

ЗАВИСИМОСТЬ

СТОЙКОСТИ

изложниц

ОТ СПОСОБА ПРИГОТОВЛЕНИЯ ФОРМ

Изложницы — особая номенклатура литья. Их масса и конструкции очень разнообразны. В зависимости от местности, сложившихся производственных, условий в настоящее время изложницы изготовляют различными способами. Изложницы отливают в формы следующих типов: сырые и сухие разовые песчано-глинистые, полу­

79

постоянные, металлические (кокили), комбинированные, а также в формы из самотвердеющих смесей.

СЫРЫЕ ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫЕ ФОРМЫ

Применение сырых форм для литья изложниц дает некоторые преимущества по сравнению с литьем в сухие формы. Прежде всего сокращается расход топлива для сушки форм и уменьшаются транспортные потоки в цехе. Кроме того, при использовании сырых форм легче меха­ низировать формовку и выбивку опок. Следует, однако, иметь в виду, что по этому способу отливают только из­ ложницы мелкого развеса.

Формовочные смеси для изготовления сырых форм должны быть газопроницаемы, предел прочности на сжа­ тие во влажном состоянии должен составлять 3,5— 4,5 МН/м2 (0,35—0,45 кгс/см2), влажность 6—8%, огне­ упорность 1600° С, содержание глинистых веществ в го­ товой смеси 11 —12%- Такая формовочная смесь при при­ менении на Ижевском металлургическом заводе для изготовления изложниц массой до 3,5 т давала положи­ тельные результаты. Формовочную смесь приготовляли в бегунах в течение 7— 10 мин, после чего пропускали через дезинтегратор. Весной, осенью и зимой влажность не превышала 6%, а в летний период 8%. При содержа­ нии влаги в формовочной смеси более 10% наблюдалось кипение металла в форме, при влажности ниже 5% уве­ личивался засор форм. При отливке в сырые формы на­ бивку форм осуществляли при помощи пневматических трамбовок. Трамбовка при ударе не доходила до модели на 25—30 мм. Нижнюю часть формы набивали более плотно, чем вышележащие слои. При уплотнении формо­ вочной смеси с помощью пневматической трамбовки тол­ щина каждого слоя не превышала 70 мм. Очередной слой формовочной смеси засыпался в опоку, когда вся ранее добавленная формовочная смесь не была доста­ точно уплотнена. Стержни при этом применялись сухие. Общий брак по цеху не превышал 2%. На некоторых предприятиях формы для изложниц до 500 кг изготовля­ ли на встряхивающих формовочных машинах.

Были проведены исследования по применению раз­ личных литниковых систем при литье изложниц в сырые формы. Стояк и питатели изготовляли непосредственно в форме или стояк изготовляли в форме, а питатели из вы­

80

СУХИЕ ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫЕ ФОРМЫ

Литье изложниц в сухие песчано-глинистые формы известно давно. При этом способе требуются изготовле-

ние каждый раз новой формы и ее просушка. На сушку форм расходуется большое количество топлива. Изготов­ ленная форма, прежде чем попадет на сборку, транспор­ тируется в сушильную камеру и обратно, что вызывает дополнительные грузовые потоки в цехе. Выбивка сухих форм — более трудоемкая операция, чем выбивка сырых форм. Механизация формовки и выбивки опок при литье в сухие формы усложняется.

Преимущество литья изложниц в сухие песчано-гли­ нистые формы — возможность применения более деше­ вых формовочных смесей. Этот способ производства из­ ложниц сохранился еще на ряде предприятий до настоя­ щего времени. Этот старый способ изготовления изложниц необходимо заменить новым прогрессивным и более дешевым — отливка изложниц в формы, изготов­ ленные из быстротвердеющих смесең. Стойкость излож­ ниц, отлитых в сухие формы, не отличается от стойкости изложниц, отлитых в сырые формы.

ПОЛУПОСТОЯННЫЕ ФОРМЫ

Полупостоянные формы, дающие возможность полу­ чить последовательно несколько отливок, применяются давно. Несмотря на то что использование их в условиях серийного производства вполне целесообразно, этот спо­ соб не получил широкого распространения.

Следует отметить, что применение полупостоянных форм значительно снижает затраты на формовку, транс­ портировку формовочных материалов и на 30% повыша­ ет производительность формовщиков.

Для изготовления полупостоянных форм обычно при­ меняют два вида смесей: шамотно-глинистые и шамотно- песчано-глинистые.

Стойкость изложниц, отлитых в полупостоянных фор­ мах, ниже, чем отлитых в песчано-глинистых формах, изза преждевременного их раскрытия, вызванного увеличе­ нием оборачиваемости полупостоянных форм.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФОРМЫ (КОКИЛИ)

Литье изложниц в металлические формы позволяет перейти на крупносерийное производство.- Однако при литье в кокиль скорость охлаждения значительно выше, чем при литье в разовые формы, поэтому применяют кокили с обмазками.

82

Изготовление форм для литья изложниц осуществля­ ют по чистой модели по следующей технологии. На спе­ циальных патронах устанавливают опорное кольцо (на рис. 43), служащее для поддержания массы в опоке, за­ тем устанавливают модель с неотъемным (рис. 44) или отъемным бортиком, который имеет разъем. Знаки для

Рис. 43. Патроны с установленными опорными кольцами

подъемов имеют специальное крепление, позволяющее легко вынимать модель.

Питатель выполняется в виде стержня из песчаноглинистой смеси и удерживается с помощью тонкой про­ волоки, которую обвязывают вокруг модели.

Приготовленную форму с помощью крана переносят для заливки ЖСС. Сначала осуществляют заливку внут­ ри модели для получения стержня, а затем заливают пространство между моделью и опокой. Форму, запол­ ненную ЖСС, переносят на специальный участок, где ее выдерживают до затвердевания и через 50—60 мин рас­ крывают. Модель с отъемным бортиком с помощью кра­ на вынимают из формы, затем снимают опоку. Если мо­ дель имеет неотъемный бортик, то вначале снимают опо­ ку, а затем модель.

На рис. 45 показана в разрезе залитая форма перед

84

раскрытием. Видно, что снять опоку и вынуть модель с неотъемным бортиком несложно.

После покраски формы и стержни на тележках на­ правляют в сушильную камеру.

J

туте технологии машиностроения и основана на примене

85

нии смесей нового типа. Принципиальной особенностью этих смесей является возможность их перевода в жидкое состояние при общей влажности, не превышающей 5— 7%. Идея перевода смесей в жидкое состояние основана на введении в известные связующих материалы ма­ лых добавок специальных пенообразующих веществ

Вспециальном смесителе происходит перемешивание

исмесь, содержащая наполнитель, связующую и состав­ ляющую и пенообразующие добавки, быстро переходит в: жидкое состояние, это позволяет непосредственно из сме­ сителя заливать формы, модели и стержневые ящики..

Отливка изложниц в формы из ЖСС позволяет лег­

ко осуществить механизацию и автоматизацию произ­ водства форм и стержней. Для приготовления ЖСС соз­ даны установки периодического и непрерывного действия различной производительности (1,5; 3; 6; 12; 20; 30 т/ч). Продолжительность приготовления одного замеса на ус­ тановках периодического действия составляет 3—5 мин. При этом отпадает необходимость в специальных смесе­ приготовительных отделениях, так как компоненты сме­ сей подаются непосредственно в установки.

Важнейшей особенностью ЖСС является их способ­ ность затвердевать на воздухе вскоре, после заливки в формы, модели или стержневые ящики без применения каких-либо средств внешнего воздействия. Самозатвердевание происходит одновременно по всему объему сме­ си, и поэтому продолжительность процесса не зависит от размеров форм и стержней. Самозатвердевание этих сме­ сей обеспечивают вводом в их состав специального от­ вердителя, выбор которого определяется связующим ма­ териалом. Так, если связующим материалом является жидкое стекло, то в качестве отвердителя применяют 3—5 %-ный двухкальциевый силикат.

Важным технологическим свойством ЖСС является их подвижность, способность воспроизводить конфигура­ цию стержневого ящика; это позволяет одновременно изготовлять различные стержни, которые из других сме­ сей изготовляют отдельно. Оценку степени подвижности смеси осуществляют по технологической пробе, представ­ ляющей собой усеченный конус объемом 5,5 дм3, напол-

66