2858.Оборудование литейных цехов учебное пособие

зиция II предусмотрена свободной для переналадки автомата и смены стержневых ящиков. На III–VII позициях стержни отверждаются в ящиках, находящихся в нагревательной печи. На позиции VIII производится раскрытие стержневого ящика, извлечение готового стержня и обдув внутренней полости ящика сжатым воздухом.

Рис. 6.4. Стержневой автомат мод. 4509: 1 – стержневой ящик; 2 – позиция надува; 3 – позиция разборки; 4 –привод поворота; 5 – стол поворотный; 6 – нагревательная печь; 7 – основание

161

Все узлы и части машины, находящиеся в зоне повышенной температуры или соприкасающиеся с горячими ящиками, – водоохлаждаемые. Пульт управлениярасположен вблизи машины.

Машина мод. 23225А1 (рис. 6.5) предназначена для изготовления стержней в нагреваемой оснастке с использованием влажных смесей.

Оснастка 1 – секция и стержневой ящик с вертикальным разъемом – установлена на станине 2, в верхней части которой расположены механизм надува с вдувным и выхлопным клапанами 3 и механизм загрузки смеси 4 в пескодувный резервуар 5.

Рис. 6.5. Стержневая машина мод. 23225А1

После вдува смеси в ящик и отверждения стержня полуформы ящика разделяются. При этом одна половина секции с полуформой перемещается в крайнее положение, а вторая поворачивается со стержнем на 90°. В этом положении произво-

162

дится протяжка готового стержня, а затем передача его в механизм съема 6.

Операции выдачи стержня, обдува и опрыскивания рабочих поверхностей оснастки разделительным составом автоматизированы. Пескодувный резервуар, загрузочная воронка для смеси, насадок, надувная плита и сопла охлаждаются водой.

Рис. 6.6. Стержневая машина мод. 23227А

Машина мод. 23227А2 (рис. 6.6) также предназначена для изготовления стержней в нагреваемой оснастке. Принцип работы основан на пескодувном заполнении оснастки стержневой смесью. Компоновка машины однопозиционная с подвижным рабочим резервуаром 4, перемещающимся с позиции загрузки смеси (механизм 3) на позицию надува (механизм 2) со стационарно установленной оснасткой 6, имеющей горизонтальный

163

разъем. Верхняя полуформа крепится на металлоконструкции машины, нижняя с системой толкателей и элементами нагрева – на столе механизма 5 сборки-разборки оснастки. При изготовлении стержней с газовым нагревом оснастки нижняя полуформа обогревается горелками, установленными на плите под нижней полуформой, а верхняя – горелками, закрепленными на специальном устройстве 7. При электрическом нагреве тепловые элементы размещаются в полуформах стержневого ящика. Все механизмы машины крепятся на четырехколонной станине 1.

Опрыскивание рабочих поверхностей оснастки, охлаждение пескодувного резервуара и других элементов машины осуществляются так же, как и в машине мод. 23225А1А.

7. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОБОЛОЧКОВЫХ СТЕРЖНЕЙ

Для изготовления оболочковых стержней в предварительно нагретый до 250–300 °С стержневой ящик, покрытый разделительным составом, вдувается мелкозернистая сухая плакированная смолой смесь. В результате расплавления смолы на нагретой металлической поверхности стержневого ящика или модельной плиты образуется прочный песчаный слой формы (стержня) толщиной 6–8 мм. После этого давление в пескодувном резервуаре снимается, и часть смеси, не успевшая затвердеть на стенках ящика, высыпается из полости ящика опять в пескодувный резервуар. Принцип работы пескодувной стержневой машины для получения корковых (пустотелых) стержней показан на рис. 7.1.

Машины для изготовления стержней из холоднотвердею-

щих смесей. Технологический процесс изготовления стержней и форм из ХТС основан на том, что сыпучая песчано-смоляная смесь, помещенная в стержневой ящик или форму, при нормальной температуре способна отвердиться без нагрева. Основное преимущество этого технологического процесса по сравне-

164

нию с процессом получения стержней по горячим ящикам заключается в том, что наряду с высокой размерной точностью получаемых стержней их можно изготавливать в ящиках практически из любого материала (дерева, алюминия, искусственной смолы и т.д.).

а б

Рис. 7.1. Принцип получения корковых (пустотелых) стержней из смесей на пульвербакелите [53] пескодувным методом: а – позиция надува (многопозиционной машины); б – позиция разборки ящика и извлечения стержня; 1 – корковый стержень; 2 – стержневой ящик; 3 – пескодувный резервуар; 4 – водоохлаждаемая дутьевая плита; 5 – впусксжатого воздуха; 6 – прижим пескодувного резервуарак ящику; 7 – цилиндр зажима ящика; 8 – цилиндр поворота половинки ящика; 9 – цилиндр отвода второй половинки ящика на позиции разборки

Этот процесс широко применяют в литейных цехах единичного и мелкосерийного производства. Время отверждения стержней из XTC 0,5–1,5 ч. Для интенсификации процесса отверждения таких смесей используют различные катализаторы.

Быстрое развитие процесса началось после освоения специальных синтетических связующих. Для смесей холодного отверждения целесообразно применение карбамидно-фурановых и фенолофурановых связующих. В качестве катализатора для

165

карбамидно-фурановых связующих используют техническую ортофосфорную кислоту.

Холоднотвердеющие смеси приготавливают в лопастных смесителях (рис. 7.2) с частотой вращения 0,5–0,6 с–1. Применение катковых смесителей для этих целей нежелательно, так как в процессе смешивания в таких смесителях происходит некоторое повышение температуры песка, что увеличивает скорость отверждения стержня.

Рис. 7.2. Схема подачи катализатора при изготовлении стержней из ХТС

Стержни по способу холодного отверждения можно получать на обычных пескодувных (пескострельных) машинах с последующей продувкой смесью воздуха с распыленным жидким катализатором. При контакте с отвердителем катализатор почти мгновенно отверждает стержень. При этом важно, чтобы катализатор был равномерно распределен по всему объему стержня, что достигается применением игольчатых сопел и соответствующего количества вент в стержневом ящике. На рис. 7.3 показана схема подачи катализатора при изготовлении стержней из ХТС. Жидкий катализатор из бака 1 генератора под давлением азота, поступающего из трубопровода, подается в пульверизатор 2, где смешивается со сжатым воздухом, а затем по трубопроводу 3 под давлением поступает через впускные отверстия в стержневой ящик 4. Из стержневого ящика 4 остатки катализатора, минуя венты выпускного отверстия, поступают в бак 6 с кислотой,

166

где катализатор нейтрализуется а воздух выходит через трубу 5

ватмосферу.

Внекоторых случаях катализатор вводится в смесь непосредственно в процессе смешивания.

Широкое распространение получил процесс отверждения

стержней продувкой углекислым газом. Так называемый СO2- процесс состоит в том, что стержневая смесь, приготовленная на жидкостекольных связующих, при продувке ее углекислым газом свободно отверждается при обычной температуре.

Машины для изготовления стержней по СO2-процессу отличаются от обычных пескодувных машин наличием устройств для продувки стержней углекислым газом. Стержни продувают либо непосредственно на машинах, либо на продувочных установках, работающих в паре с пескодувными машинами. Время продувки контролируется реле с диапазоном установки времени

вшироких пределах (обычно 1–60 с). Недостаток этого процесса – трудность удаления остатков стержней из жидкостекольных смесей при выбивке и очистке отливок.

Машины, применяющиеся для изготовления стержней из холоднотвердеющих смесей, можно разделить на два конструктивных и принципиальных типа: пескострельные машины с встроенным в них смесителем и машины со смесителем, расположенным на поворотном хоботе, часто снабженном пескометной головкой, и каруселью для отверждения и вытяжки стержней.

Ввиду малой живучести холоднотвердеющая смесь на пескострельных машинах первого типа перемешивается в коротком лопаточном смесителе периодического действия, расположенном непосредственно над пескострельной головкой, куда она

и разгружается из смесителя для немедленного вдувания в стержневой ящик. Такие машины выполняются как однопозиционными (рис. 7.3), так и двухпозиционными челночного типа (рис. 7.4) и многопозиционными карусельными (рис. 7.5).

167

Рис. 7.3. Схема однопозиционной пескострельной машины для изготовления стержней из холоднотвердеющих смесей: 1 – цеховой бункер; 2 – лопаточный смеситель периодического действия; 3 – пескострельная головка

Машина полуавтоматическая мод. 4723; масса стержня до 6 кг; размеры ящика до 350×250×320 мм; объем пескострельного резервуара 10 л; производительность 100–120 съемов в час.

Машина полуавтоматическая мод. 4730; масса стержня до 6 кг; размеры ящика 400×300×125/125 мм высоты; объем пескострельного резервуара 10 л; производительность 60–80 съемов в час.

168

Рис. 7.4. Схема компоновки двухпозиционной пескострельной машины для изготовления стержней из холоднотвердеющих смесей: 1 – цеховой бункер; 2 – смеситель; 3 – пескострельная головка; 4 – продувочные устройства; 5 – бак для связующего и катализатора; 6 – пульт управления

Восьмипозиционный стержневой автомат мод. 4716А (см. рис. 7.5) состоит из следующих основных узлов: основания 1 восьмипозиционной карусели 8, на которой установлены восемь секций 7 с оснасткой и механизмами открывания и закрывания ящиков, поворотного механизма 6, пескострельного резервуара 3, механизма поджима 2, смесеприготовительного агрегата 4 и продувных головок 5.

169

Рис. 7.5. Стержневой автомат мод. 4716А

На позиции I приготавливается смесь и вдувается пескострельным способом в стержневой ящик. На позициях II, III, IV стержень продувается сжатым воздухом. На позициях V, VI, VII стержни продолжают отверждаться за счет выдержки в ящике. Позиция VIII предназначена для выемки стержней из ящика и укладки их на транспортные средства.

Секция с оснасткой (рис. 7.6) состоит из подвижного 3 и неподвижного 2 корпусов, соединенных между собой направ-

170