Машины и оборудования

  Из  бункера засыпают формовочную  смесь в опоку и рамку, уплотняют  ее, затем модель извлекают из  формовочной смеси. В результате  образуется литейная форма. 

     В единичном и мелкосерийном производствах применяют координатные модельные плиты, устанавливаемые на стол формовочной машины (см рис). Модельная плита-это плита, оформляющая разъем литейной формы и несущая на себе различные части модели, включая литниковую систему, а также служащая для набивки одной или парных опок при неразъемных моделях.

   Координатная  металлическая плита  имеет большое число отверстий,  размещенных в определенном порядке,  что позволяет быстро устанавливать  и закреплять деревянную модель  на плите с помощью штырей.  

      В массовом производстве применяют  металлические модельные плиты,  которые  изготовляют вместе  с моделями для отливки и  литниками. На модельную плиту  ставят опоку, по которой   формуют только одну половину  формы. Применяют также и двусторонние  модельные плиты, по которым можно формовать верхнюю и нижнюю полуформы.

     Формовка с применением модельных  плит обеспечивает большую точность  и хорошее качество поверхности  отливки и является более производительной.

   Стержневые ящики изготовляют  из древесины или металла. Они могут быть неразъемными и разъемными.

   В ящиках могут быть отъемные  части (вкладыши). В разъемном  стержневом ящике изготовляют  стержни на пескодувных машинах.  В верхней половине находятся  втулки для вдувания смеси.  В нижней половине запрессованы шайбы  с вентами (отверстия для удаления воздуха). Верхнюю и нижнюю части соединяют с помощью втулок и штырей.

    Формовочную смесь в форме  уплотняют различными способами:  вручную с помощью трамбовки  и машинами (прессованием, встряхиванием,  сбрасыванием комков смеси с большой скоростью пескометом или пескострельной машиной). Кроме того, форму изготовляют заливкой текучей формовочной смеси в опоку с последующим ее затвердеванием. Формовочную смесь прессованием уплотняют различными способами в зависимости от размера и сложности модели: нижним прессованием моделью; верхним прессованием колодкой; диафрагменным прессованием; вдавливанием резины под действием сжатого воздуха; дифференциальным прессованием ( вдавливанием большого числа колодок в смесь с различным усилием и т. д.

    Выбор способа прессования зависит  от конфигурации модели и требований  к равномерности уплотнения смеси  вблизи модели. Чаще прессование  применяют для уплотнения смеси  в невысоких  опоках, так как  при  формовке высоких опок  трудно обеспечить равномерное уплотнение.

    Встряхиванием чаще уплотняют  смеси в высоких формах. При  этом способе уплотнения легче  изготовить формы с высокими  ребрами и впадинами, так как  при встряхивании хорошо перемещаются  частицы смеси.

    Сущность уплотнения смеси состоит в следующем. Формовочный стол поднимается сжатым воздухом. На него устанавливают модельную плиту и опоку с рамкой; засыпают формовочную смесь в опоку; отключают воздух, и стол падает вниз, ударяясь о станину станка. Верхний слой смеси оказывает давление на нижние слои, вследствие чего формовочная смесь больше уплотняется около модели. Эта операция повторяется автоматически несколько раз. Верхняя часть формы уплотняется недостаточно, поэтому часто применяют дополнительное ее уплотнение прессованием.

    Пескометом уплотняют смеси в  средних и крупных формах, так  как этот способ обеспечивает  одновременную засыпку опоки  смесью и ее уплотнение. Процесс  уплотнения смеси с помощью  пескомета заключается в следующем.  Формовочная смесь поступает по транспортеру в головку пескомета, где подхватывается лопастью, закрепленной на вращающемся диске. Лопасть образует комок и с силой выбрасывает его в опоку через отверстие в головке пескомета. Смесь около модели по сечению опоки уплотняется равномерно. Головка пескомета с помощью рукава передвигается в зоне опоки. Большим пескометом управляет рабочий, сидящий на сидении около головки пескомета. Формовочная смесь на транспортер поступает из бункера или смесеприготовительного отделения.

     Пескодувные формовочные машины, применяемые для небольших форм. Обеспечивает высокую производительность и равномерное уплотнение. В камеру засыпается из бункера порция смеси, после чего камера закрывается заслонкой и подается сжатый воздух. Смесь «выстреливается» в опоку, установленную на модельной плите.

   Извлечение модели из формы.  При ручном извлечении модель  предварительно расталкивают, затем  с помощью ввернутого в нее  болта вынимают из формы. При  машинной  формовке модель извлекают  из формы  при ее вибрации.  Этот способ обеспечивает большую точность формы. По способу удаления модели из формы различают следующие конструкции машин. Машины со штифтовым подъемом опоки. При этом модельная плита с моделью остается на месте, а опоку поднимают штифты. В машинах с опускающимися плитами опока остается на месте, а модельная плита с моделью опускается вниз. Так модели удаляют на машинах для формовки верхних опок. Для удаления модели из нижней полуформы чаще применяют машины с поворотной плитой. После уплотнения формы ее скрепляют с модельной плитой и поворачивают на 180°. Затем освобождают опоку, опускают ее вниз или поднимают модель вверх.

   Изготовление форм в опоках  на машинах. Для удаления пыли  модельную плиту обдувают воздухом, затем опрыскивают керосином  или нефтью, чтобы к модели не прилипала формовочная смесь. После этого на плиту устанавливают нижнюю опоку. Опоку из бункера наполняют формовочной смесью, уплотняют смесь в форме. Излишек смеси после уплотнения срезают линейкой, на  полуформу устанавливают щиток. Полуформу вместе с щитком поворачивают на 180° и, подняв модельную плиту или опустив опоку, вынимают модель.

     Верхнюю полуформу формуют с  помощью модельной плиты. На  модельную плиту устанавливают  верхнюю опоку и модель стояка. Затем повторяют все операции формовки. Модели удаляют из формы, после чего подъемником снимают полуформу с машины.

     В нижнюю полуформу ставят  стержень. Форму обдувают сжатым  воздухом для удаления из нее  пыли и накрывают верхней полуформой. Обе половины формы закркпляют  скобами или на форму устанавливают груз, чтобы опока не поднималась в период заливки ее металлом. Форму  устанавливают на конвейер и подают к месту заливки.

   Безопочная формовка. Такую формовку  на полуавтоматических машинах  широко применяют для изготовления  небольших отливок (300 форм в час). Формовочную смесь приготовляют исходя из обеспечения высокой прочности и газопроницаемости форм. Формовочную смесь засыпают в бункер, из которого она высыпается сжатым воздухом в рабочий резервуар. Содной стороны резервуара находится подвижная модельная плита, передвигаемая штоком поршня цилиндра; с другой его стороны – поворотная модельная плита; боковые стенки плиты ограничены стенками кассеты. Формовочная смесь уплотняется при передвижении модельной плиты. После уплотнения формы рамка вместе с поворотной плитой отодвигается, и модель извлекается из полуформы. Модельная плита поднимается вверх. Затем уплотненная полуформа передвигается штоком, в результате чего образуется безопочная стопка. Шток вместе с подвижной плитой возвращается в исходное положение и извлекается из полуформы. После этого все операции повторяются. Формы заливаются жидким металлом, после затвердевания которого форма разрушается и отливка удаляется. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава3 Оборудование сварочного производства

          Оборудование для  нанесения износостойких  и жаропрочных   

               покрытий 

      Для нанесения износостойких и жаропрочных  покрытий применяют наплавочные  работы и металлизацию.

      Наплавка  – процесс, при котором на поверхность детали наносится слой металла требуемого состава. Наплавку применяют при ремонте изношенных деталей для восстановления их до исходных размеров и для изготовления новых изделий (например для получения биметаллических деталей, когда на поверхность конструкционной стали наплавляют износостойкий, жаропрочный или иной специальный сплав). Масса наплавленного металла обычно не превышает нескольких процентов от общей массы изделия. Проплавление основного металла и перемешивание основного и наплавленного металлов должны быть минимальными для сохранения механических свойств наплавленного слоя.

      Наплавлять  можно различными способами. Основными  виды наплавки определяются используемым источникам нагрева. Чаще всего для  наплавки применяют различные виды электродуговой сварки. Электродуговая наплавка может быть ручной, автоматической и полуавтоматической.

      Ручная  дуговая наплавка металлическими электродами. Этот вид наплавки является самым  простым, позволяющим направлять на детали любой формы. К механизированным способам наплавки относятся автоматическая, полуавтоматическая, электрошлаковая.

      Автоматическая  наплавка под флюсом. При наплавке под флюсом образуется довольно большой  объем ванны жидкого флюса  и металла. Во избежании стекания жидкого металла и флюса наплавленный участок должен быть расположен в нижнем положении. Крупные детали наплавляют многодуговой наплавкой, при этом один рабочий управляет одновременно несколькими аппаратами, каждый из которых обрабатывает определенный участок изделия.

      Применяют многоэлектродную наплавку, когда плавятся одновременно несколько электродных проволок, подключенных к одному полюсу источника тока и  расположенных поперек оси наплавленного валика. Под флюсом создается одна общая сварочная ванна, и электроды плавятся поочередно. Вместо электродной проволоки можно использовать в качестве присадочного материала ленту небольшой толщины и большой ширины. Дуга, перебегая от одного края ленты к другому, равномерно оплавляет ее торец. Коэффициент наплавки получается больше, а глубина проплавления и доля основного металла меньше.

      Электрошлаковая наплавка. Этот вид наплавки применяют, когда необходимо наплавить большие  количество металла, например для восстановления изношенных деталей с помощью  электрода сложной формы. Преимуществом  электрошлаковой наплавки является ее производительность, малая склонность наплавленного слоя к порам и трещинам, высокое качество поверхности наплавки. Толщина наплавленного слоя не менее 20мм.

      Наплавка  Т.В.Ч. Для наплавки применяют индукционный нагрев Т.В.Ч. с присадочным металлом, который предварительно наносят на поверхность изделия в виде смеси порошков, литого кольца или прессованного брикета, либо расплавляют в огнеупорной воронке, расположенной над наплавляемой деталью.

      Дуговая наплавка неплавящимся электродом (угольным или графитовым). Такую наплавку применяют в основном для твердых зернистых и порошковых сплавов.

      Дуговая наплавка вольфрамовым электродом в  защитных газах (аргоне). Для этого  способа используют горелки для  сварки неплавящимся электродом и литые присадочные прутки (обычно из сплавов никеля и кобальта). Указанным способом получают очень малую глубины проплавления и наплавляют тонкие слои.

      Кроме вышеперечисленных способов, существует еще много разновидностей наплавки с использованием других источников теплоты: плазменной дуги, газового пламени, плавящегося электрода в защитном газе, порошковой проволоки и пластинчатого электрода.

      Металлизация. Металлизация заключается в нанесении  металлопокрытия на поверхность  изделия методом осаждения на ней жидкого пылеобразного покрывающего металла, распыляемого газовой струей.

      Процесс металлизации состоит в подачи металлической  проволоки к источнику нагрева. Проволока нагревается до расплавления, и жидкий металл под давлением  сжатого воздуха вылетает с большой скоростью из сопла металлизатора в виде распыленных капель, которые ударяются о поверхность детали и соединяясь с ней образуют слой покрытия.

      В зависимости от использования источников теплоты различают металлизацию: дуговую, газовую, плазменную и т.в.ч. При дуговой металлизации используют специальные металлизационные аппараты (см рис).