Прессовые машины

Машинная формовка

Основную часть форм получают машинной формовкой. Машины позволяют механизировать две основные операции формовки (уплотнение смеси, удаление модели из формы) и некоторые вспомогательные (устройство литниковых каналов, поворот опок и т.д.). При механизации процесса формовки улучшается качество уплотнения, возрастает точность размеров отливки, резко повышается производительность труда, облегчается труд рабочего и улучшаются санитарно-гигиенические условия в цехе, уменьшается брак.

Процесс изготовления форм в парных опоках на машинах идет следующим образом. Формовочная смесь каким-либо транспортным средством (системой ленточных конвейеров или электротельфером с бадьей) подается в бункеры, установленные над машинами. Пустые верхняя и нижняя опоки с места выбивки форм подаются к машинам по рольгангам. Как правило, нижнюю полуформу изготовляют на одной машине, а верхнюю — на другой. На модель с модельной плитой, закрепленную на столе машины, устанавливают опоку, далее с помощью дозатора опоку заполняют смесью из бункера. Затем смесь уплотняют. Готовую полуформу снимают с машины и подают на приемное устройство, чаще всего рольганг, где полуформу отделывают (устраняют дефекты, делают вентиляционные каналы, наносят покрытие, если это необходимо, и т. д.) и затем транспортируют на сборку. Если форма должна быть высушена, то полуформы направляют в сушило и только после остывания и отделки — на сборку.

В массовом производстве мелких отливок иногда применяют безопочную формовку. Этот способ правильнее было бы называть способом безопочной заливки, так как формовку осуществляют в специальных опоках, которые после изготовления формы снимают. Способ позволяет значительно сократить парк опок и облегчить выбивку отливок. Съемные опоки целесообразно применять для форм, изготовляемых прессованием под высоким давлением.

Формовочные машины классифицируют по методам уплотнения смеси, удаления модели из формы и приведения в действие.

По методам уплотнения формовочной смеси различают следующие типы формовочных машин:

1 прессовые с давлением прессования до 5∙10⁵ Па и более 10⁶ Па;

2 встряхивающие;

3 пескометы;

4 пескодувные;

5 пескострельные;

6 импульсные;

7 вакуумные;

8 специальные.

Прессовые машины могут быть с верхним и нижним прессованием. При верхнем прессовании модельную плиту 2 с моделью 3 укрепляют на столе 1. Устанавливают опоку 4 высотой H с наполнительной рамкой 5 высотой h затем в них насыпают формовочную смесь. Стол с опокой поднимается, и прессовая колодка 6, входя внутрь наполнительной рамки 5, уплотняет смесь. Прессование заканчивается в момент, когда вся формовочная смесь, находящаяся в наполнительной рамке, перейдет в опоку. Высота прессовой колодки и высота наполнительной рамки одинаковые. Степень уплотнения ρ смеси при верхнем прессовании неодинакова по высоте опоки. По мере удаления от прессовой колодки степень уплотнения уменьшается до определенного предела и затем несколько возрастает из-за сопротивления, которое оказывает жесткая плоскость модельной плиты передвижению смеси в процессе уплотнения. С увеличением высоты опоки увеличивается неравномерность уплотнения смеси. По этой причине высота опок не может превышать 250 мм.

В машинах с нижним прессованием роль наполнительной рамки выполняет углубление h в неподвижном столе 7.

Рисунок – Схемы верхнего (а) и нижнего (б) прессования и изменение плотности смеси по высоте опок

По сравнению с верхним прессованием максимальная степень уплотнения смеси достигается у модели. Этот вариант технологически более благоприятен, однако такие машины обладают худшими эксплуатационными качествами.

В некоторых машинах прессование осуществляется одновременно с вибрацией. Песчинки смеси совершают колебания с малой амплитудой и большой частотой, трение между ними и о боковые стенки опоки уменьшается. В результате прессование происходит эффективнее, смесь уплотняется равномернее. В этом случае можно применять более высокие опоки.

Прессовые машины, работающие под высоким давлением (2∙10⁶ Па), позволяют уплотнять смеси в высоких опоках, которые ранее использовали на встряхивающих машинах, работающих с большим шумом. Прочность формовочной смеси при этом способе увеличивается за счет сцепления зерен песка, а не за счет сил связи между водными оболочками вокруг зерен песка. Поэтому па этих машинах можно использовать смеси с пониженной влажностью (1,5—3 %), что уменьшает брак отливок по газовым раковинам. Высокое давление прессования позволяет получать более точный отпечаток и изготовлять отливки с меньшими припусками на механическую обработку. С повышением плотности смеси увеличивается ее теплопроводность, ускоряется охлаждение отливки. Связь между плотностью смеси в форме и давлением прессования выражается формулой р = р₁ + n lg p, где р₁ — средняя плотность смеси; р — давление прессования, р= 10⁵ Па; n — изменение плотности смеси при изменении давления на 10⁵ Па.

Дата добавления: 2014-01-06