|
Конструкция стержневого ящика
зависит от формы и размеров стержня и способа его изготовления.
По конструкции
стержневые ящики
подразделяют на неразъемные (вытряхные) и разъемные, которые для удаления из
них стержня разбираются на две или больше частей.
Каждому стержневому ящику этих типов соответствует
определенный метод заполнения смесью рабочей полости и отделения от стержня,
а также определенная поверхность сушки стержня, если он сушится после
удаления из ящика.
Выбор направления заполнения ящика смесью зависит прежде
всего от метода изготовления стержня, а также от установки каркасов и
холодильников. Поверхность, на которой лежит стержень во время сушки, должна
обеспечивать его устойчивое положение при транспортировании и сушке.
Желательно, чтобы эта поверхность была плоской, что облегчало бы изготовление
стержня и упрощало конструкцию ящика. Размер рабочей полости стержневого
ящика увеличивают на величину усадки отливки. Для свободного удаления стержня
из ящика на соответствующих его поверхностях предусматривают формовочные
уклоны. Для образования знаков стержня в ящике выполняют специальные
углубления или выступы.
Деревянные вытряхные и разъемные ящики используют преимущественно
в единичном и мелкосерийном производстве. Изготовляют их из тех же пород
древесины, что и модели. Разъемные стержневые ящики выполняются с
горизонтальным ( 20, а), вертикальным ( 20, б) или иным разъемом. Части
разъемного ящика скрепляют с помощью клиньев, крючков, стяжек.
Вытряхной стержневой ящик представляет собой
жесткую коробку, в которую вставляют вкладыши, образующие рабочую полость
стержня. После изготовления стержня ящик поворачивают на 180 и устанавливают
на сушильной плите. Ящик поднимают, со стержня снимают вкладыши и вставляют
их в ящик. Изготовляют деревянные ящики так же, как и деревянные модели.
Металлические стержневые ящики применяют в массовом и
крупносерийном производстве Их выполняют преимущественно из алюминиевых
сплавов. Металлические стержневые ящики делают вытряхными ( 21, я), но чаще
разъемными с вертикальным ( 21, б) и горизонтальным ( 21, в) разъемами Части
стержневого ящика соединяют с помощью штырей и скрепляют скобами или
откидными барашками или крепят в зажимах машины
Металлические стержневые ящики выполняют
тонкостенными; толщину стенки выбирают в зависимости от материала и размеров
ящика С целью увеличения жесткости стержневой ящик с внешней стороны
снабжается ребрами жесткости, а в плоскостях набивки и разъема для увеличения
конфигурационной прочности — бортиками, которые для предохранения от быстрого
износа бронируют стальными пластинками.
Очень большое распространение получили пескодувный и пескострельный
способы изготовления стержней. Для пескодувных машин применяют неразъемные и
разъемные стержневые ящики. При заполнении смесью они испытывают избыточное
давление воздуха, абразивное действие песчано-воздушной струи, а также усилие
поджима ящика к надувному соплу машины, поэтому должны обладать повышенной
жесткостью, прочностью, быть герметичными по плоскости разъема и наддува.
Для выхода воздуха из ящика в поверхности разъема
выполняют специальные щели глубиной 0,15—0,2 мм. Стержневая смесь через них
не проходит. У сложных по конфигурации стержневых ящиков, имеющих
разветвления, углубления и карманы, вывод воздуха обеспечивается
вентиляционными пробками (вентами).
Все большее применение находят способы изготовления
стержней в нагреваемой оснастке и из холоднотвердеющих смесей (ХТС).
Нагреваемая оснастка состоит из собственно стержневого ящика, системы
нагрева, системы толкателей для удаления стержня из ящика, системы спаривания
и вентиляционной системы. Она должна выдерживать значительные внутренние
термические напряжения, возникающие при нагреве до 300 °С и последующем
охлаждении, и сохранять при этом высокую механическую прочность. Конструкция
стержневого ящика должна обеспечить минимальное его коробление при нагреве,
поэтому стенки ящика выполняют толщиной не менее 20 мм и снабжают ребрами жесткости. Изготовляют ящики из специальных легированных чугунов и сталей.
При изготовлении стержней пескодувным способом из ХТС
преимущественно используют металлические ящики. Так как стержни извлекаются из
ящиков в отвержденном состоянии, последние должны изготовляться с
увеличенными в полтора-два раза формовочными уклонами. Предусматривается
механизированное извлечение стержней системой толкателей.
Металлические стержневые ящики делают так же, как и металлические
модели, но при этом учитывают не двойную усадку, а только усадку материала
стержневого ящика.
Стержневые ящики для автоматических стержневых линий
конструируют таким образом, чтобы их внешние размеры соответствовали
допустимым для данной линии наибольшим размерам. Мелкие стержни производят в
многогнездных ящиках. Унификация стержневых ящиков приводит к унификации
сушильных плит и автоматизации всех вспомогательных операций по изготовлению
стержней.
Стержневые ящики из пластических масс бывают двух типов:
пластмассовые в корпусе из алюминиевых сплавов, предназначенные для массового
и крупносерийного производства и обеспечивающие изготовление до 30 000
стержней, и цельнопластмассовые, предназначенные для мелкосерийного и
серийного производства, обеспечивающие изготовление до 1000 стержней.
Опоки делают из серого чугуна, стали, алюминиевых и
магниевых сплавов.
Чугунные опоки изготовляют и применяют преимущественно в
чугунолитейных цехах. Для производства стальных опок, более прочных и
долговечных, чем чугунные, применяют углеродистую сталь.
Опоки из алюминиевых сплавов значительно более
легкие, чем чугунные и стальные, очень удобны в работе, но менее жестки.
Опоки из магниевых сплавов являются наиболее легкими и достаточно прочными,
но дорогими. По конфигурации опоки бывают прямоугольными, круглыми и реже —
фигурными.
Опоки могут быть цельнолитыми и сварными. В зависимости от
размеров и массы их подразделяют на ручные и крановые.
Крановые опоки ( 22) обслуживаются подъемными механизмами.
Для транспортирования они снабжены цапфами.
Для облегчения выхода газов и паров воды в стенках опоки
выполняют специальные отверстия, называемые вентиляционными. Для удержания
уплотненной смеси в опоке и увеличения жесткости конструкции средние и
крупные опоки снабжают внутренними ребрами. Для упрощения обработки опок
верхний уровень ребер жесткости часто выполняется ниже бортиков опок.
Соединяются опоки с помощью втулок и центрирующих штырей.
Опоки имеют ушки, предназначенные для установки в них втулок — центрирующих
(круглых) и направляющих (эллипсных).
Во избежание поднятия верхней полуформы гидростатическим
давлением жидкого металла ее нагружают или скрепляют верхнюю и нижнюю
полуформы. В массовом производстве наиболее распространено скрепление опок
скобами или нагружение грузом, в единичном или мелкосерийном производстве —
штырями с клиньями или болтами с гайками.
Производство отливок на автоматических формовочных линиях
вносит определенную унификацию в модельно-опочную оснастку. На каждой линии
применяются модельные плиты и опоки определенных размеров. Это является
необходимым условием автоматизации транспортирования опок и модельных плит,
установки опок на модельную плиту и пр. Несколько увеличенный, в ряде случаев
до 20 %, расход формовочных смесей при использовании опок единых размеров
окупается за счет резкого увеличения производительности и степени
механизации. Опоки должны иметь жесткую конструкцию и точно выдержанные
внутренние и внешние размеры, тщательно обработанные базовые плоскости,
удобные направляющие и фиксирующие устройства для сборки двух полуформ.
Желательно, чтобы нижняя опока не имела крестовин, что упростило бы выбивку
отливок из формы. На формовочных автоматических линиях часто применяются
специальные симметричные взаимозаменяемые *опоки.
У большей части автоматов передача опок к машине и от
машины осуществляется по специальным рельсовым направляющим с роликами, на
которые опирается опока своими ребрами, расположенными вдоль боковых стенок (
23).
На современных прессовых формовочных автоматах смесь уплотняется
при высоком удельном усилии. При этом возникают большие давления на стенки
опоки и обычные опоки деформируются, что вызывает искажение размеров форм,
поэтому на подобных автоматах используют опоки повышенной жесткости.
|