Проектирование литейной формы

К преимуществам процесса изготовления стержней по горячей оснастке следует отнести хорошие физико-механические свойства стержневой смеси.

Таблица 8  Физико-механические свойства смеси

Основные преимущества этого технологического процесса: устранение сушки стержней; хорошая газопроницаемость; высокая точность и качество поверхности; хорошая выбиваемость стержня из отливки. К недостаткам следует отнести усложнение конструкции стержневых ящиков, повышение их стоимости.

Наиболее эффективно применение этого технологического процесса для изготовления стержней в условиях массового производства мелких и средних отливок из серого, высокопрочного и ковкого чугуна.

Технологические режимы изготовления стержней назначают в соответствии со свойствами связующего, размерами и конфигурацией стержня, заданными физико-механическими свойствами стержня.

6.1 Краткое описание конструкции и работы полуавтомата 4554Б2

Машина состоит из станины, механизма дутья, питателя, насадки, стола и пневмозажима. Колонна станины одновременно служит ресивером.

Стержневой полуавтомат предусматривает полуавтоматический режим работы. Надувание стержня в стержневой ящик производится на позиции «надува», а спекание стержня на позиции «спекания».

Технологическая схема работы полуавтомата заключается в следующем:

      смесь из питателя поступает в рабочий резервуар, при включенном вибраторе, расположенном на питателе;

      при следующей операции секция один со стержневым ящиком подводится под пескострельную головку рабочего резервуара, при этом отключается вибратор и подача смеси в рабочий резервуар прекращается;

      при нажатии кнопки «пуск» происходит надув стержневой смеси в ящик;

      секция один со стержневым ящиком поворачивается на позицию спекания стержня, а на позицию надува поворачивается секция четыре. После отвердения стержень выталкивается, и секция один снова поворачивается на позицию надува. Секция четыре в это время поворачивается на позицию отвердения стержня, и цикл повторяется;

      на позиции отвердения машина выполняет операцию очистки рабочей поверхности стержневого ящика, нанесение на него разделительного покрытия для уменьшения прилипаемости стержней и облегчения их извлечения. Кроме этого там же производится сборка стержневого ящика для очередного заполнения стержневой смесью.

Таблица 9 Техническая характеристика стержневого полуавтомата 4554Б2

Пескострельные машины снабжены комплектом быстросменных пескострельных головок для изготовления стержней различной конфигурации. Большинство простых стержней получают с помощью универсальной пескострельной головки со сменными насадками.

Для защиты оператора от выброса смеси имеется автоматически опускающийся козырек. На позиции спекания должны устанавливаться колпаки вытяжной вентиляции.

7 Технологический процесс изготовления литейной формы

Более 80% отливок получают в разовых песчаных формах. От формовочных смесей в большей степени зависит качество отливок. Опыт показывает, что около 50% брака получают в результате использования некачественных смесей. Следовательно, правильный выбор составов формовочных смесей, соблюдение технологии их приготовления являются важнейшими факторами снижения брака и улучшения качества отливок.

В условиях автоматической формовки используют сложные системы, состоящие из двух комплексов: приготовления формовочной смеси и регенерации.

Сухой песок по ленточному конвейеру поступает в бункер над бегунами модели 15328. Отработанная смесь из-под выбивной решетки на АФЛ поступает на конвейер, на котором собирается просыпь формовочной смеси из-под формовочных автоматов. Затем отработанная смесь транспортируется по ленте конвейера, где подвергается магнитной сепарации. Затем смесь проходит через полигональное сито, где она разрыхляется и удаляется пыль. Далее формовочная смесь поступает в гомогенизационный барабан, в котором увлажняется до определенной влажности. Вода в барабан подается через форсунки. Из барабана смесь поступает в охладитель испарительного типа, представляющий собой камеру, внутри которой движется сетчатый пластинчатый конвейер. Смесь охлаждается в этой камере поддуваемым в нее воздухом, одновременно происходит удаление пыли. Далее по конвейеру смесь поступает в бункер над бегунами.

Бетонито-угольная эмульсия приготавливается в специальной установке, где происходит перемешивание глины с водой и гранулированным углем, с помощью лопастной мешалки. Готовая бетонито-угольная эмульсия подается по трубопроводу в бегуны, после чего перемешанная формовочная смесь выдается в дозаторы, из них по системе конвейеров подается в аэратор. Пройдя через него, смесь поступает в бункера над формовочными автоматами.

Таблица 10 Рецептура формовочной смеси

Таблица 11 Физико-механические свойства формовочной смеси

Таблица 12 Технические характеристики смесителя для приготовления формовочной смеси

7.1 Работа АФЛ типа ИЛ 225 конструкции НИИ тракторсельхозмаша

Комплексная автоматическая линия типа ИЛ 225 и ее модификации предназначены для изготовления отливок из чугуна и стали в сырых одноразовых песчано-глинистых формах в условиях крупносерийного и массового производств.

Формы изготовляют методом верхнего прессования при нижнем расположении модельного комплекта на пневморычажных формовочных автоматах, которые являются базовым формообразующим агрегатом для линий данного типа. Равномерность уплотнения смеси в форме обеспечивается использованием дифференциальной многоплунжерной головки и дополнительной вибрации.

Привод основного технологического оборудования линии – пневматический, наиболее надежный в работе в условиях литейных цехов. Роликовые конвейеры, нижние щетки механизма очистки, механизм срезки излишков приводятся в движение от электродвигателей.

Автоматическая формовочная линия включает в себя следующие участки:

I – формовки нижних полуформ;

II – формовки верхних полуформ;

III – сборки;

IV – заливки;

V – выбивки;

VI – охлаждения.

Пустые опоки после выбивки поступают в распаровщик 1, который разъединяет верхнюю опоку от нижней. Верхняя опока по приводному роликовому конвейеру поступает на участок II формовки верхних полуформ, а нижняя – на участок I формовки нижних полуформ.

Нижняя опока по роликовому конвейеру поступает в кантователь 3, где поворачивается на 180° относительно своей продольной оси. Далее толкателем 2 опока подается в однопозиционный с пневматическим приводом и рычажным усилителем формовочный пресс 4. Давление прессования, при котором уплотняются формы, достигает 3,94 МПа. Готовая нижняя полуформа поступает в кантователь 5, где поворачивается на 180°, а затем на приводной роликовый конвейер 6 для установки стрежней.

Верхняя опока толкателем 16 подается в формовочный пресс 15, который устроен аналогично прессу 4 для нижних форм, а затем в кантователь 14 и оттуда на конвейер 13. На этом конвейере контролируют отпечаток модели в полуформе.

Сборка форм производится также автоматически на участке III. Нижние полуформы с конвейера 6 толкателем 7 подаются в автомат сборки 11. Верхние полуформы, находящиеся на конвейере 13 отпечатком вверх, перед сборкой поступают в кантователь 12, а затем к автомату сборки 11. После сборки готовые формы проходят по конвейеру и толкателями 8 и 9 подаются на участок 10 грузоукладки и заливки.