Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Уплотнение стержневой смеси

05.11.2018

Необходимая прочность стержней достигается уплотнением смеси в стержневом ящике. Чем больше уплотняющее воздействие, тем выше прочность стержней в сыром состоянии. Особенное значение степень уплотнения стержней приобретает при использовании традиционных технологических процессов их изготовления. В этом случае прочность стержней в сыром состоянии должна быть достаточной для того, чтобы при транспортировке и сушке они не деформировались и не разрушались. При недостаточном и неравномерном уплотнении снижается прочность всего стержня или его отдельных мест, образуются пористые, рыхлые участки, в результате чего ухудшается качество поверхности отливки, образуются пригар и песчаные раковины. Неравномерность уплотнения стержней может привести также к их растрескиванию во время сушки в результате возникающих при этом термических напряжений.

С другой стороны, нельзя переуплотнять стержни, так как могут значительно уменьшиться их податливость и газопроницаемость, что повышает опасность появления горячих трещин и газовых раковин в отливках. Поэтому операция уплотнения смеси требует от стерженщика ручной формовки высокой квалификации и знания особенностей технологических процессов изготовления стержней и отливок.

Степень уплотнения смеси характеризуется ее плотностью. Насыпная плотность стержневой смеси составляет 900-1100 кг/см3, а после уплотнения достигает 1450 - 1650 кг/см3.

Уплотнение стержневой смеси в ящиках производят вручную, а также вибрацией, встряхиванием, прессованием, пескометным, пескодувным и другими способами.

Ручное уплотнение стержней. Уплотнение смеси производят плоской ручной трамбовкой, с помощью клиновидной набойки, пневматической трамбовкой с плоским или клиновидным наконечником, ладонью.

Стержневую смесь насыпают в ящик с избытком, разравнивают и уплотняют, после чего верхний слой уплотненной смеси срезают линейкой и сглаживают гладилкой (рис. 7.52). Ящики, имеющие малую высоту, уплотняют, как правило, за один прием. Ящики большой высоты уплотняются в несколько приемов (послойно). Углубления и поднутрения, глубокие впадины предварительно уплотняют пальцами рук. Крупные стержни уплотняют пневматическими трамбовками. Для предупреждения быстрого износа кромок, тонких ребер и различных выступающих частей ящика применяют трамбовки с наконечниками из резины или легкого цветного сплава.

Степень уплотнения смеси зависит от числа ударов, массы трамбовки, усилия, прикладываемого к трамбовке, а также от текучести и прочности смеси в сыром состоянии и высоты уплотняемого слоя. Для оценки плотности стержней используют измерение их поверхностной твердости твердомером. Как показывает практика, плотности 1550 кг/см соответствует ориентировочно твердость стержня, равная 80 ед. (такая твердость является максимальной для средних и крупных стержней; для мелких стержней допускаемая твердость равна 50-60 ед.).

Уплотнение стержневой смеси встряхиванием. Уплотнение таким способом осуществляется на встряхивающих машинах последовательными ударами заполненного смесью стержневого ящика о станину машины (рис. 7.53). Высота подъема стола машины достигает 50-100 мм. После каждого удара стержневая смесь под действием сил инерции перемещается вниз. Чем больше масса вышележащих слоев смеси, тем выше степень уплотнения стержня. Самые верхние слои смеси при встряхивании не уплотняются, поэтому их обычно доуплотняют ручными пневматическими трамбовками, специальными прессовыми плитами или динамической подпрессовкой, заключающейся в наложении груза на поверхность стержня при встряхивании. В ряде случаев на стержневой ящик устанавливают наполнительную рамку, в которой после уплотнения остается избыточный слой смеси. Наполнительную рамку после встряхивания снимают, а избыточный слой смеси срезают. Степень уплотнения смеси при встряхивании зависит от физико-механических свойств стержневой смеси, высоты подъема встряхивающего стола и числа встряхиваний.

Этот способ является наиболее распространенным при использовании традиционных технологических процессов изготовления стержней. Наибольшее распространение он получил при единичном и мелкосерийном производстве отливок благодаря своей универсальности и использованию дешевой деревянной стержневой оснастки. Недостатками данного способа являются высокий уровень шума и вибрация, а также необходимость доуплотнения верхних слоев смеси.

Уплотнение смеси вибрацией. Есть два варианта осуществления вибрации: с вертикально и горизонтально направленными колебаниями. В качестве возбудителей вибрации используют электро- или пневмовибраторы, которые сообщают стержневому ящику со смесью принудительные колебания с частотой от 1000 до 3000 колебаний в минуту и амплитудой от 0,2 до 1,0 мм. Для амортизации ударов применяют пружины или пневмобаллоны. Наиболее уплотненными оказываются нижние слои смеси. Верхние рыхлые слои смеси доуплотняют вручную или срезают (при использовании наполнительной рамки).

Уплотнение смеси прессованием. Такое уплотнение осуществляется на прессовых машинах. Этот способ применяют в основном для получения мелких и средних стержней небольшой высоты простой конфигурации. Стержневой ящик с предварительно установленной на него наполнительной рамкой заполняют смесью, после чего уплотняют смесь усилием прессовой колодки (рис. 7.54). Высоту наполнительной рамки рассчитывают по формуле (7.5) в зависимости от объема стержня и необходимой плотности стержневой смеси.

Пескодувный способ уплотнения. Он позволяет изготовлять стержни практически любой конфигурации и сложности, обеспечивает более равномерное распределение плотности по объему стержня и создает предпосылки для полной механизации и автоматизации процесса изготовления стержней. Пескодувный способ уплотнения смеси используют главным образом при изготовлении стержней, отверждаемых в оснастке. Пескодувное уплотнение применяют в основном при изготовлении мелких и средних стержней в условиях массового и крупносерийного производства, так как для осуществления этого процесса требуется дорогостоящая металлическая оснастка, которую экономически выгодно изготовлять только при большой серийности стержней.

Пескодувный способ благодаря быстроте действия и совмещению операций заполнения оснастки смесью и ее уплотнения в ряде случаев является практически единственно возможным способом уплотнения (например, при изготовлении стержней, отверждаемых в горячей оснастке). Несмотря на высокую степень механизации и автоматизации пескодувный процесс уплотнения не исключает ряда ручных операций (заглаживание верхнего лада стержня, заделка неровностей от вдувных и вентиляционных отверстий и различных дефектных мест (рыхлот, пустот и т. п.), установка каркасов, очистка рабочей поверхности и вент, нанесение разделительного покрытия).

Пескометное уплотнение смеси. Этот способ, как и пескодувный, позволяет совмещать операции заполнения и уплотнения смеси. Его применяют при изготовлении средних и крупных стержней в деревянных и металлических ящиках.

Уплотнение стержневой смеси на мундштучных машинах. Таким способом изготовляют стержни постоянных сечений (круглого, квадратного, трапецеидального и др.) размерами от 10 до 80 мм за счет выталкивания поршнем или шнеком смеси из сменного мундштука, определяющего форму сечения стержня. Выталкивающий поршень может иметь иглу, которая накалывает в стержне центральный вентиляционный канал. При выходе из мундштука уплотненные стержни поступают непрерывным потоком в желобки сушильных плит (драйеров) и разрезаются на куски нужной длины (рис. 7.55).

Кроме перечисленных способов уплотнения стержневой смеси применяют комбинированные, например вибропрессовый, пескодувнопрессовый, диафрагменный и др.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: