Некоторые особенности технологии изготовления форм

Процесс изготовления форм подвергся за последние 15—20 лет коренному изменению в следующих направлениях:

1. Совершенствование формовки по-сырому в результате значительного повышения прочности смеси (до 2 кгс/см 2 ), ее формуе-мости, газопроницаемости, а также снижения влажности.

Новые смеси позволяют значительно повысить точность отливок, предотвратить образование поверхностных дефектов и значительно расширить номенклатуру и развес чугунных отливок, изготовляемых по-сырому.

В станкостроении работы в этом направлении только начинаются, но трудно переоценить технико-экономическую эффективность, которая может быть при этом получена.

2. Исключение операции сушки форм и замена ее кратковременной подсушкой, химическим отверждением или использованием самотвердеющих смесей.

Технико-экономическая эффективность определяется сокращением производственного цикла, высвобождением производственной площади, занятой сушильными печами, возможностью поточной организации производства и снижением общей трудоемкости.

Применение жидких самотвердеющих смесей для изготовления форм методом налива. Дополнительным преимуществом по сравнению со способом, изложенным выше, особенно при изготовлении крупных форм, является исключение операции уплотнения смеси, значительное сокращение трудоемкости и облегчение условий труда.

Совершенствование процесса почвенной формовки за счет улучшения конструкции кессонов, принудительного охлаждения формы с целью сокращения производственного цикла.

Ниже приведены некоторые технологические варианты изготовления форм, заменяющие формовку по-сухому. Эти варианты были в основном разработаны в литейном производстве станкостроения и благодаря своим преимуществам находят все более широкое распространение.

Формы с подсушенной поверхностью. Создание на поверхности формы подсушенного слоя может обеспечить условия, аналогичные взаимодействию металла с сухой формой. Для этого толщина сухого слоя формы должна быть такой, чтобы интенсивного парообразования во влажном слое смеси не происходило до момента образования корки закристаллизовавшегося металла.

Следовательно, чтобы процесс проходил так же, как в сухой форме, толщина подсушенного слоя смеси должна быть тем больше, чем толще стенки отливки и интенсивнее прогрев формы металлом.

Станочные отливки массой 100—200 кг изготовляются в формах 1500x1000 мм, уплотняемых на формовочных машинах мод. 846. Используют единую формовочную смесь влажностью 4— 4,5% и с пределом прочности по-сырому 0,4—0,5 кгс/см 2. Формы после окраски тальковой краской (на декстрине и связующем ДП) подвергают поверхностной подсушке в течение 10 мин в установке с панельными горелками, представленной на рис. 148. В форме образуется сухой слой толщиной 8—12 мм.

Высушенный слой, упрочненный краской, обеспечивает хорошее качество указанных отливок.

Переход на поверхностную подсушку форм позволил внедрить поточную организацию производства. Формы окрашивают, подсушивают и подают на конвейер, где их собирают, заливают металлом и охлаждают.

Рис. 148. Установка с панельными горелками для поверхностной подсушки

форм:

1 — металлический каркас; 2 — бортовые отсосы; 3 — теплоизоляция; 4 — подвижная рама; 5 — панельные горелки; 6 — привод подъема рамы с панельными горелками; 7 — полуформы ; 8 и 9 — привод рольганга; 10, 11 и 12 — конечные выключатели

Новая организация производства позволила по сравнению со сборкой и заливкой на плацу значительно увеличить выпуск литья с той же площади при одновременном снижении трудоемкости и себестоимости отливок.

Однако длительный практический опыт показал, что для получения стабильного качества необходимы условия, которые зачастую трудно обеспечить. Например, задержка собранных форм перед заливкой может вызвать насыщение подсушенного слоя влагой из влажного слоя формы; при недостаточной выдержке форм после подсушки приходится собирать на конвейере горячие формы. Значительные трудности иногда вызывает выбор рациональной конструкции сушильной установки, обеспечивающей подсушивание глубоких полостей формы.