Файл: Титов, Н. Д. Технология литейного производства учебник для машиностроительных техникумов.pdf

Точность установки опок обеспечивается также втулками. Втулки по форме отверстия разделяют на центрирующие (рис. 38, а) с круглыми отверстиями и направляющие (рис. 38, б) с прямоуголь-

HRC 45—50.

Различают опоки для ручной, машинной и автоматической фор­ мовки. Опоки для ручной формовки должны иметь минимальную массу, она не должна превышать без формовочной смеси 30 кг и со смесыо 60 кг. При исполь­ зовании крана для транспорти­ ровки опок их масса может быть значительно больше. Эти крано­ вые опоки по объему делят на три группы: малые до 250, средние до 750 и большие до

мент. Они должны обладать большой жесткостью, точностью и быть взаимозаменяемыми.

Размеры в свету и по высоте опок, элементы конструкции (стен­ ки, цапфы, ручки, элементы центрирования ит. д.) нормализованы. Общие вопросы нормализации опок регламентируются ГОСТ 2133—57 и нормалями машиностроения МН5611—64 и МН433— 59 ч- МН468—59.

Для безопочной формовки применяют сборные деревянные и алюминиевые — разъемные литые и съемные конусные опоки

(рис. 39).

88

Ж а к е т ы (рис. 40) применяют для безопочной формовки, они защищают форму от возможного прорыва металла при заливке.

Жакеты изготовляют сварными из листовой стали или литыми из ковкого чугуна. В поточно-массовом производстве применяют литые жакеты из ковкого чу­ гуна КЧ 35-10. Чугунный жа­ кет состоит из отдельных бо­ ковин с пружинами по углам для лучшего прилегания к форме. Жакеты надевают на песчаные формы, изготовлен­ ные в съемных опоках.

Для транспортировки и сборки форм часто применяют

алюминиевых сплавов, чугу­ Рис. 40. Жакет для безопочной формовки

на, реже сварными из листо­ вой стали. Для удаления газов из форм в плите делают отверстия.

Небольшие подопочные плиты имеют приливы — ручки для транс­ портировки,’более крупные — цапфы.

89

§ 2. РУЧНАЯ ФОРМОВКА

Ручную формовку применяют при единичном и мелкосерийном производстве отливок. Различают следующие виды ручной фор­ мовки: в почве, в парных опоках, по шаблонам, по скелетным моделям и контрольным сечениям, в стержнях.

Формовка в почве

Формовку в почве применяют обычно в единичном или мелко­ серийном производстве преимущественно при изготовлении круп­ ных отливок, а также для ремонтного литья. Процесс формовки в почве осуществляют в ямах, которые делают в земляном полу цеха или кессонах — глубоких ямах в полу цеха, выложенных кирпичом, с применением газоотводных формовочных постелей.

В зависимости от массы и высоты отливок различают мягкие н твердые постели. Мягкие постели применяют для формовки пло­ ских отливок небольшой высоты, твердые постели — для крупных отливок.

Формовка в почве имеет недостатки: рытье ям и приготовление газоотводной постели (трудоемкие операции); значительный объем ручных формовочных работ; использование формовщиков высокой квалификации; тяжелые санитарно-гигиенические условия работы (пыль, высокая температура и т. д.), незначительный съем годных отливок с 1 м2 формовочной площади. Однако этот способ прост и не требует специальной оснастки.

Формовка по мягкой постели. В качестве примера на рис. 41 приведена формовка диска в почве по мягкой постели. В полу 6 литейного цеха роют яму глубиной 200 мм (рис. 41, а) и заполняют ее наполнительной смесыо 1, Ширина и длина ямы несколько

90

больше, чем модели. На два массивных металлических бруса 10, выверенных ватерпасом по длине и относительно друг друга, уста­ навливают деревянные рейки 11, между которыми засыпают обли­ цовочную смесь слоем 2 толщиной 20—30 мм. Разравнивают ее линейкой 12, а затем, сняв рейки 11, этой же линейкой уплотняют

еевровень с плоскостью I—/.

Модель 3 будущей отливки осторожно осаживают легкими уда­

рами молотка 5 по деревянному бруску 4 (рис. 41, б). Горизонталь­ ное положение верхней плоскости, осаженной в формовочную смесь модели, проверяют ватерпасом 7 (рис. 41, в),

После этого формовочную смесь уплотняют вокруг модели и излишек ее с помощью линейки сгребают вровень с верхней пло­ скостью модели. Для отвода газов душником 8 в форме делают наколы, а затем вынимают модель 3. В целях предохранения формы от размыва струей жидкого металла литниковую чашу 9 делают так, как это показано на рис. 41, г. От литниковой чаши к модели прорезают канал (питатель) для подвода металла, с противополож­ ной стороны делают сливной канал 13.

Формовка по твердой постели. Яму 1 выкапывают глубиной на 300—500 мм больше высоты модели (рис. 42, а). На сильно уплотненное дно ямы насыпают слой кокса или коксовой гари 2 (размер кусков 50—70 мм) толщиной 100—250 мм. Слой кокса уплотняют и сверху насыпают более мелкий кокс 3, который слегка утрамбовывают и. покрывают рогожами или соломой. Для вывода газов устанавливают трубы 4 так, чтобы верхний конец их был рас­ положен несколько выше уровня пола цеха. В слое 5 формовочной смеси обязательно делают наколы душником.

На твердую постель насыпают формовочную смесь, которую после установки модели 6 уплотняют (рис. 42, б). Затем поверх­

91

ность формы выравнивают и накрывают опокой 7. В опоке устанав­ ливают модели 9 элементов литниковой системы (питателей, стояка, шлаковика, выпора) и крючки 8. В опоку засыпают формовочную смесь и уплотняют.

После этого опоку поднимают краном и извлекают из формы модель. Верхнюю и нижнюю полуформы отделывают вручную, форму собирают по центрирующим колышкам 10 и устанавливают груз 11, а также литниковую чашу 12 и наращалку 13 для выпора

(рис. 42, в).

Если верхняя полуформа имеет выступающие песчаные части (болваны), то для лучшего удержания их в верхней опоке ставят проволочные железные крючки 8 (рис. 42, б). Их концы, обращен­ ные к модели, смачивают жидкой глиной или сульфитной бардой, чтобы обеспечить прилипание к ним формовочной смеси.

Рис. 43. Пример расстановки в верхней опоке солдатиков и крючков

При заливке по-сырому для удержания формовочной смеси применяют так называемые солдатики — деревянные палочки сече­ нием от 15 X 15 мм до 20 X 20 мм; длина их зависит от высоты верхней опоки и песчаного болвана. Солдатики и крючки ставят в формах, имеющих болваны сравнительно небольшой высоты.

Солдатики прислоняют к крестовинам (ребрам) опоки и зафор-

С о л д а т и к и 4 (рис. 43) нужно ставить в опоку 1 и углублять так, чтобы они были отделены слоем формовочной смеси (10—12 мм) от модели.

Обычно крючки 2 расстанавливают крестообразно, благодаря этому обеспечивается прочность формы. Крючки 2 навешивают на крестовины или ребра опоки 1. Расстояние между крючками и мо­ делью 3 для опок среднего размера составляет 70—100 мм, а для опок больших размеров — 60—80 мм.

Для удержания больших и тяжелых болванов, расположенных в верхних опоках, используют чугунную и стальную арматуру в виде рамок, укрепленных при помощи болтов в верхней опоке.

Песчаные болваны должны обладать хорошей податливостью, так как залитый в форму металл при затвердевании и охлаждении

92

уменьшается в объеме (усаживается). Вследствие низкой податли­ вости болвана в отливках могут появиться горячие трещины, поэтому внутренние болваны необходимо уплотнять слабее других частей формы. При формовке по-сухому болваны выполняют пусто­ телыми или применяют формовочные смеси с опилками, которые, выгорая при заливке, делают болваны податливыми.

Формовка в опоках

В литейном производстве широко распространена формовка в опоках главным образом по разъемным моделям, причем фор­ мовку чаще всего осуществляют в двух и реже в трех и более опо­ ках. При формовке в опоках отливки получаются более точные, чем при формовке в почве, так как опоки центрируются при помощи штырей.

Формовка в опоках является более производительной, чем формовка в почве. Применяют несколько способов формовки: 1) в двух опоках; 2) с подрезкой; 3) с фальшивой опокой; 4) с пере­ кидным болваном; 5) в нескольких опоках; 6) по модели с отъемными частями.

Формовка в двух опоках по разъемной модели. Процесс изго­ товления формы начинают с установки модели или ее половины 2 (если модель разъемная) на модельную плиту 1 (рис. 44, а). Затем на плиту устанавливают пустую нижнюю опоку 3 и поверхность модели смачивают смесью керосина с мазутом (50% керосина, 50% мазута) или припыливают мелким песком (рис. 44, б). После этого через ручное сито 4 просеивают облицовочную смесь (рис. 44, в). Толщина слоя облицовочной смеси для мелких отливок 15—30 мм, а для крупных 30—40 мм. При формовке крупных отливок с высокими отвесными стенками облицовочную смесь просеивают через сито только для покрытия горизонтальной плоскости модели. Обкладку отвесных стенок производят той же облицовочной смесью. В опоку засыпают наполнительную смесь и ее уплотняют (рис. 44, г). Для достижения равномерной плотности формы наполнительную смесь засыпают в опоку слоями (50—75 мм) и уплотняют ручной или пневматической трамбовкой 5 (рис. 44, д, е). Пр'и уплотнении нельзя ударять трамбовкой по модели, так как формовочная смесь в местах удара будет сильно уплотнена и в отливках могут обра­ зоваться газовые раковины. Особенно тщательно следует уплотнять смесь в углах и у стенок опоки.

Излишек формовочной смеси после уплотнения сгребают линей­ кой 6 (счищалкой) вровень с кромками опоки (рис. 44, ж) и душ­ ником 7 прокалывают вентиляционные каналы так, чтобы душник не доходил до модели на 10—15 мм (рис. 44, з). Затем опоку вместе с модельной плитой поворачивают на 180° и устанавливают вторую половину модели.

Чтобы устранить прилипание формовочной смеси верхней полуформы к нижней, плоскость разъема нижней полуформы присыпают

93