Вентиляция и армирование стержней
В процессе заливки металла в форму происходит выделение газов как из расплава, так и при сгорании связующих и других добавок, входящих в состав формовочных и стержневых смесей. Стержни, находящиеся в контакте с металлом всей внешней поверхностью, кроме знаковых частей, нуждаются в устройстве специальных газоотводных каналов. Как правило, газоотводные каналы выводят газы стержня в его знаковые части, а через них - в форму, обладающую большей газопроницаемостью, чем сам стержень. Через форму газы выходят в окружающую среду.
Устройство искусственной вентиляции в стержнях производят так, чтобы при заливке жидкий металл не попал в газоотводные каналы. Самый простой способ устройства газоотводных каналов - наколы, осуществляемые вручную инструментом, который называется вентиляционной иглой или душником.
При выполнении каналов вентиляционной иглой следует следить, чтобы наколы на 10-15 мм не доходили до поверхности стержня, соприкасающейся с расплавом. Наколы должны выполняться примерно на расстоянии 25-30 мм один от другого. По возможности основной газоотводный канал должен проходить по оси симметрии стержня, чтобы путь газов к этому каналу со всех частей стержня был одинаков.
В сложных стержнях контур основного вентиляционного канала должен отвечать конфигурации стержня, а все вспомогательные каналы должны быть сведены в общий канал, отводящий газы в знаковые части стержня.
В массивных крупных стержнях, в том числе с наличием полостей, заполняемых пористым материалом, вентиляционные каналы выполняются с помощью выплавляемых или вытягиваемых после извлечения стержней фитилей. При наличии полостей в стержне газоотводный канал выполняется изнутри полости к знаковой части стержня. В стержнях, склеиваемых из двух половин, вентиляционные каналы могут прорезаться в одной или обеих половинах с выводом их в знаки. Для устройства вентиляционных каналов при серийном производстве стержней применяют специальную плиту с отверстиями, просверленными в определенной последовательности под разными углами, через которые производится накалывание каналов, либо плиту со специальными иглами, которые при ее наложении на стержень выполняют в нем вентиляционные каналы соответствующей глубины в строго определенных местах.
Для увеличения прочности и жесткости в стержнях часто устанавливают металлическую арматуру - каркасы (ГОСТ 17819-84). Тип и размер каркаса выбирают в зависимости от сложности стержня, его габаритных размеров, конфигурации, расположения в форме, а также физико-механических свойств стержневой смеси и принятой технологии изготовления стержня.
При установке арматуры необходимо соблюдать ряд условий: она не должна ухудшать податливость стержня, его вентиляцию, выбиваемость, а также изменять его размеры, конфигурацию при сушке и др. С этой целью арматуру укладывают на определенном расстоянии от поверхности стержня (в мелких стержнях - 10-15 мм, в средних - 20-30 мм, в крупных - 60-80 мм). При установке арматуры необходимо руководствоваться следующими основными правилами:
• каркасы не должны выступать за пределы стержня;
• все выступающие тонкие части стержня (бобышки, консоли и др.) для предупреждения их разрушения должны армироваться;
• каркасы должны прокладываться по длине стержня и входить в его знаки.
Арматура может быть в виде проволоки различного диаметра, в виде прутьев, рамок, в том числе изготовляемых литьем из чугуна. Проволочную арматуру используют в средних стержнях, имеющих небольшие сечения (стержни I и II классов), прутки и рамки - в крупных массивных стержнях (стержни III - IV классов).
Установку каркаса производят в определенной последовательности. В стержневой ящик засыпают часть смеси и уплотняют ее, затем на уплотненный слой укладывают каркас (один или несколько), досыпают смесь и производят окончательное уплотнение стержня. Для более прочного соединения с телом стержня каркасы могут смачиваться связующим, используемым для приготовления стержневой смеси. Если каркас снабжен весками для разъема и транспортировки стержня (при массе стержней более 6 кг), то после уплотнения стержневой смеси производят вскрытие весок, а после установки стержня в форму эти места при необходимости заделывают свежей формовочной смесью. При изготовлении стержней на пескодувных машинах каркасы обычно устанавливают в стержневой ящик до заполнения его смесью.
На рис. 2.29 показаны варианты устройства вентиляционных каналов и установки каркасов.
