Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Удаление стержней из отливок

05.11.2018

Удаление стержней из отливок является трудоемкой операцией. Трудоемкость выбивки стержней зависит от вторичной прочности стержневой смеси, конфигурации полости отливки, напряженного состояния стержня в отливке. Стержни, изготовленные из смесей на органических связующих (маслах и их заменителях, синтетических смолах), обладают низкой вторичной прочностью, хорошей выбиваемостью. Поэтому во многих случаях стержни, особенно простые, выбивают из отливок в процессе отделения отливки от формовочной смеси на выбивной решетке или при очистке отливок в дробеметных установках. Однако достаточно крупные стержни даже из смесей на синтетических смолах выбивают на выбивных установках.

Стержни из жидкостекольных, жидких самотвердеющих, песчаносмоляных, песчано-глинистых смесей обладают более плохой выбиваемостью, чем стержни с органическими связующими.

Для выбивки стержней из мелких и средних отливок в условиях массового и крупносерийного производства используют пневматические вибрационные установки. Установка представляет собой раму, на которой расположены передняя и задняя бабки (рис. 8.2). Задняя бабка имеет пружинный упор 2, передняя имеет направляющие, на которых установлен подвижный вибратор 5, оканчивающийся бойком-зажимом 3. Перемещение вибратора по направляющим и зажим отливки 1 между передней и задней бабками обеспечиваются пневмоцилиндром 4. Для выбивки стержня отливку устанавливают на станину или подвешивают на талях и зажимают между бабками. Плунжер вибратора сотрясает отливку, вследствие чего стержень разрушается.

Однако стержни из песчано-глинистых, жидкостекольных, жидких самотвердеющих и песчано-смоляных смесей плохо выбиваются на таких установках, поэтому часто, особенно при изготовлении крупных отливок массой не менее 400 кг, применяют гидравлические камеры, в которых стержни из отливок удаляются вследствие их разрушения струей воды и вымывания из отливки (рис. 8.3). Одновременно происходит очистка поверхности отливки.

В зависимости от максимального давления воды гидравлические очистные установки делят на три класса: низкого давления (5x10в5 -10x10в5 Па), высокого (10x10в5 - 20х10в5 Па) и сверхвысокого (свыше 20х10в5 Па). Установки высокого и сверхвысокого давления могут быть дополнительно оборудованы насосной станцией низкого давления, используемой для вымывания и гидротранспортирования разрушенных стержней.

По сравнению с выбивкой стержней сухим способом при гидравлической выбивке полностью отсутствует пылеобразование, сохраняются для повторного использования стержневые каркасы и значительно ускоряется процесс удаления стержней. Однако процесс применим только для достаточно крупных и сложных отливок, имеющих большой объем или сложную форму стержней.

Струя воды оказывает на стержень двойное действие: размывающее, при котором вместе с водой удаляется стержневая масса, и разрезающее, при котором струя разрезает стержень на части и уносит их из отливки. Размывающее действие струи тем больше, чем больше расход воды. Разрезающее действие тем больше, чем больше скорость струи, зависящая от давления воды. Для оптимального действия струи необходимо сочетать размывающее действие с разрезающим таким образом, чтобы за минимальное время удалить стержень. Поэтому основным условием производительного и экономичного действии установки является правильный выбор давления воды и диаметра сопла гидромонитора.

Опытным путем установлено, что, чем больше прочность материала стержня в момент выбивки, тем большее значение имеет разрезающее действие струи. Давление воды при этом должно быть выбрано больше, а диаметр сопла при ограниченной мощности насоса может быть соответственно меньше.

Гидромонитор делают в виде трубы длиной 1-4 м (рис. 8.4). Диаметр трубы в установках высокого давления принимают из расчета, чтобы отношение ее сечения к проходному сечению сопла было равно 5-5,5. Обычно гидромониторы таких установок делают диаметром до 25 мм, а установок низкого давления - до 40-50 мм и более. Гидромонитор рекомендуется устанавливать так, чтобы его наконечник находился от выбиваемого стержня на расстоянии 100-150 мм.

Еще больший эффект дает пескогидравлическая обработка отливок. Разрушающая сила струи воды с песком гораздо больше, чем разрушающая сила струи воды без песка. С помощью песчано-водяной струи можно не только выбивать стержни, но и очищать поверхность отливок.

Пескогидромонитор представляет собой струйный аппарат, работающий по принципу гидравлического эжектора (рис. 8.5). По стволу монитора через выходной насадок, или сопло, подается вода под высоким давлением (7,5-15 МПа). Струя воды, выходящая с большой скоростью из сопла, засасывает пульпу, т. е. смесь песка и воды, в смесительную камеру или в конический выходной насадок, из отверстия которого уже выходит рабочая песчано-водяная струя. На входе в пескогидромонитор консистенция пульпы включает в себя 50 % песка и 50 % воды (по объему). Выходящая рабочая струя содержит около 15 % песка.

Электрогидравлический способ выбивки стержней и очистки отливок заключается в использовании электрогидравлического эффекта, возникающего при высоковольтном разряде в воде между специальным электродом и поверхностью отливки (рис. 8.6). При электрическом искровом пробое жидкости в ней возникают ударные волны и перемещения, вызывающие интенсивную вибрацию отливок в очень широком диапазоне частот. Из-за различия модулей упругости и частоты собственных колебаний отливок и стержневых смесей на границе раздела «металл - стержневая смесь» возникают растягивающие напряжения, приводящие к разрушению стержня. Интенсивные перемещения жидкости в зоне разряда и вибрация отливок обеспечивают эффективное удаление остатков разрушенных стержней из отливок. Кроме того, разрушается смесь, пригоревшая к отливке.

Электрогидравлические установки применяют для выбивки стержней из стальных, чугунных отливок и отливок из цветных сплавов. Эти установки могут быть использованы в единичном, мелкосерийном и серийном производстве. Наиболее целесообразно их применение для выбивки стержней из крупных и средних отливок.

Преимущества этого способа выбивки:

• обеспечиваются высокая производительность и эффективность;

• исключается тяжелый ручной труд;

• снижается запыленность воздуха в литейных цехах.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: