Тема 8 (лекция XI)

Ал изготовления отливок в литейных формах из хтс.

Благодаря созданию нового поколения фурановых и формальдегидных смол в 90-е годы широкое распространение получили процессы получения отливок в формах из единых ХТС:

-set, -set – процессы, Nо-bake процесс (фуран процесс) и другие.

Преимущества этих методов: отсутствие опочного хозяйства (или существ. удешевление) возможность изготовления широкой номенклатуры отливок из различных сплавов: СЧ, ВЧ, сталь;

от 100 кг до 3-5 тонн;

коммунальное и машиностроительное литье.

Назначение: для изготовления единичных отливок, малых и средних серий.

Производительность от 10 до 80 форм в час.

ХТС – смеси отверждаемые (упрочняемые) в технологической оснастке без дополнительных внешних воздействий. Для изготовления форм используются песчано-смоляные смеси, отверждаемые жидкими (кислотами, эфирами) отвердителями без или с газообразными (SO₂, СО₂, амины) катализаторами, а также смеси на неорганических связующих (жидкостекольные (+АЦЭГ, +ФХШ, +СО₂), цементные, фосфатные).

Основные операции, выполняемые при изготовлении отливок в разовые формы их ХТС:

- заполнение литейной оснастки ХТС смесью;

- виброуплотнение смеси, протяжка модели;

- покраска форм;

- сборка литейной формы и ее заливка расплавом;

- выбивка;

- регенерация отработанной ХТС.

Одна из наиболее рациональных форм организации АФЛ – применение карусельных формовочных автоматов и многоветьевых участков охлаждения форм.

На рис. 8.1. и рис. 8.2 представлены два варианта компоновки автоматизированных формовочных линий изготовления литейных форм и получения отливок в формах из ХТС («No-bake» процесс):

1. Высокоскоростной автоматический шнековый смеситель;

2. Карусельная установка;

3. Автомат для протяжки модельного комплекта и поворота полуформы;

4. Стол для виброуплотнения п/ф;

5. Установка для нанесения противопригарного покрытия (поливом, распылением);

6. Сушило;

7. Манипулятор для сборки формы;

8. Приводные рольганги;

9. Передаточная тележка;

10. Установка механической регенерации с выбивной решеткой

11. Элеватор;

12. Охладитель-сепаратор;

13. Пневмопушка.

Ветка охлаждения литейных форм и отливок.

Система регенерации в поставках ведущих производителей оснащается агрегатами пылегазоочистки.

АЛ изготовления отливок в литейных формах из ЖСС – жидких самотвердеющих смесей.

Наливные ЖСС позволяют с минимальными энергозатратами изготавливать крупные отливки из чугуна (станочное литье) от 0,5 т до 5-10 т. Производительность линий от 5 до 20 ф/час. Формы, как правило, изготавливают в жакетах, отвердитель – ФХШ (реже АЦЭГ).

Автоматизированная линия представленная на рис. 8.3 включает в себя:

1 – Стол монтажа модельной оснастки;

2 – Лопастной смеситель непрерывного действия с дозаторами исходных компонентов (ЖСт, ПАВ, ФХШ, едкий натр, специальные добавки (кероген), свежий песок, регенерат) и вибростолом;

3, 5 – Сушило;

6 – Охладитель;

7 – Выбивная решетка;

4 – Передаточная тележка;

8 – Конвейер перемещения возврата опок ( ).

Сборка литейных форм, установка модельной оснастки, поворот полуформ и протяжка моделей осуществляется кранбалкой (мостовым краном).

Недостатки форм из ЖСС – сложность выбивки стержней и регенерации смеси; усадка и хрупкость смеси – невозможность изготовления тонких ребер, высоких вертикальных стенок; низкая скорость отверждения формовочной смеси; высокая прилипаемость смеси к оснастке.

Преимущества: дешевизна оборудования, низкая стоимость исходных компонентов смеси, экологичность (класс опасности отходов жидкостекольных смесей соответствует отходам песчано-глинистых смесей – IV класс).

ЛЕКЦИЯ 12

Линии непрерывного литья и литья в кокиль,

центробежное литье

Линии специальных способов литья – кокильные линии, линии непрерывного и центробежного литья, литья под давлением, литья по выплавляемым и выжигаемым моделям, литья в стержни (в оболочковые формы).

Специальные способы литья – все способы получения отливок методами отличными от методов получения отливок в разовые песчаные формы. Сегодня около 20% отливок получают специальными методами. Отливки из цветных сплавов в абсолютном большинстве изготавливаются специальными методами.

1. На линиях литья в кокиль изготавливают чаще всего отливки электротехнического, сантехнического или коммунального назначения (средние и мелкие серии), как правило, узко специальной номенклатуры (например, станина электродвигателя, крышка люка и т.п.). Применяют литье как в окрашенный металлический (стальной или чугунный) кокиль, так и литье в облицованный кокиль. Литье в облицованный кокиль позволяет увеличить стойкость кокиля, но существенно усложняет процесс. Масса кокильных отливок, как правило, находится в пределах от 5-10 кг до 100 кг.

Преимущества кокильных отливок – мелкозернистая структура, точность геометрии, минимальные припуски на мехобработку или полное отсутствие мехобработки литой детали. Недостатки кокильных линий - дороговизна оснастки, ограниченная производительность, ограниченная номенклатура.

Для изготовления чугунных кокильных отливок чаще всего используют поточные линии, оснащенные однопозиционными кокильными машинами (рис. 12.1) и автоматизированные линии, оснащенные карусельными кокильными машинами (рис. 12.2). В РБ кокильные машины, в том числе карусельные, разрабатываются и выпускаются Институтом «БелНИИЛит».

На поточной линии А117 представленной на рис. 12.1 осуществляется литье станин в окрашенный кокиль. На этой линии обеспечивается автоматическое нанесение разделительного покрытия, сборка кокиля, заливка жидкого расплава с помощью подвесных ковшей, извлечение отливок и отделение литника, транспортирование отливок в печь отжига или на участок финишной обработки. На линии используются кокильные машины I класса (или I-го исполнения) – с одной вертикальной плоскостью разъема и 1-ой подвижной частью. Состав линии А117:

1 – машина кокильная однопозиционная;

2 – транспортный роликовый конвейер;

3 – приемный стол;

4 – толкатель;

5 – пульт управления кокильными машинами;

6 – шкаф управления гидроагрегатом;

7 – пульт управления системой рольгангов и толкателей;

8 – цеховой монорельс подачи жидкого металла;

9 – печь отжига;

10 – ограждение;

11 – ножной выключатель.

В СССР была принята градация кокильных машин по исполнениям от I до V: I – самая простая кокильная машина с одной подвижной плитой верха; V – наиболее сложная кокильная машина с 4 подвижными плитами: верха, низа, правой и левой торцевыми плитами , с манипулятором – стержнеукладчиком..

Рис. 12.2: Автоматическая линия литья типа А82М (120М, А96) в облицованный кокиль оснащена карусельной машиной нанесения облицовки. Основные операции, выполняемые в автоматическом режиме: очистка кокиля, предварительный подогрев кокиля, нанесение разделительного покрытия на модель, установка кокиля на модельную плиту, надув облицовки в зазор между кокилем и оболочкой, отверждение облицовки (нагревом), съем модели, установка стержней (на линии А96 осуществляется вручную), сборка кокиля и смыкание замков, заливка, кристаллизация и охлаждение отливки в кокиле, раскрытие кокиля, удаление отливки. Состав АЛЛ «А82М»:

1 – карусель нанесения и отверждения керамической оболочки;

2, 3 – манипуляторы установки кокиля на карусель;

4,5 – манипулятор съема кокиля с карусели;

6 – обдув облицованного кокиля;

7 – манипулятор сборки кокиля;

8, 11 – рольганги;

9 – заливочное устройство;

10 – термостат (выдержка кокиля до кристаллизации и охлаждения отливки);

12 - толкатель;

13,14 – манипуляторы разборки кокиля;

15 – агрегат извлечения отливки;

16 - приемный стол для отливок;

17 – устройство очистки кокилей от облицовки;

18 – охладитель;

19 – кантователь.

Основные технические характеристики АЛЛ кокильного литья А82М:

Габаритные размеры полукокиля, мм:

длина 1000

ширина 1000

высота 200

Наибольшая металлоемкость кокиля, кг 100

Производительность, цикл/ч 45

Число:

комплектов кокилей 26

модельных комплектов 2

пескодувных головок 1

рабочих, обслуживающих линию в одну

смену 8

Вместимость, кг:

бункера для смеси 600

ковша заливочной машины 350

Расход смеси наибольший, кг/ч 480

Скорость перемещения кокилей, мм/с 32-130

Время остановки для заливки, с 8,3

Усилие выдавливания отливки, кН 50

Установленная мощность, кВт 146

Габаритные размеры линии, мм:

длина 49740

ширина 9500

высота 4660

Масса комплекта оборудования, т 196