2. Классификация формовочных и стержневых машин

Основная доля трудоемкости изготов­ления отливок, а именно от 50 до 70%, приходится на формовку (с приготов­лением формовочных смесей) и изго­товление стержней. Следовательно, боль­шое значение имеет механизация и автоматизация этих основных участков литейного цеха.

От качества формы зависит качество отливки: ее точность, состояние поверхности. Качество формы зависит, прежде всего, от метода ее уплотнения, поэтому большое внимание уделяется совершенствованию существующих и разработке новых способов формообразования.

Формовочные машины механизируют как процесс уплотнения форм, так и процесс извлечения модели из формы. Они могут приводиться в действие от различных энергоносителей, иметь различие в конструктивном исполнении и разную степень автоматизации. В соответствии с этим их можно классифицировать по следующим признакам:

• по методу уплотнения формовоч­ной смеси: прессовые, встряхивающие, пескодувные, пескометные, импульсные, комбинированные;

• по способу извлечения модели из формы: вытяжные и поворотно-вытяжные;

• по роду привода: пневматические, гидравлические, пневмогидра­вли­ческие, электромеханические, электромагнитные и комбинированные;

• по конструктивной компоновке: однопозиционные, двухпозиционные и многопозиционные;

• по способу перемещения опок: проходные, челночные и карусельные;

• по степени автоматизации: неавтоматические, полуавтоматические, автоматические.

Классификация по методу уплотнения является более общей, поэтому ее берем за основу дальнейшего рассмотрения формовочных машин.

Процесс уплотнения формы зависит от способа силового воз­действия на смесь. Исследования показывают, что на поведение смеси при уплотнении существенно влияет скорость изменения сжимающих напряжений, поэтому следует различать статические и динамические методы уплотнения.

К статическим методам относятся все способы прессования литейных форм. Для этих методов характерно относительно медленное увеличение сжимающей нагрузки (скорость перемещения прессовой колодки относительно опоки не превышает 0,1 м/с); сам процесс уплотнения длит­ся несколько секунд. Методы уплотнения, при которых время приложения нагрузки не превышает 0,10,2 с, а сжимающие напряжения в смеси быстро растут и также быстро уменьшают­ся, являются динамическими. Для этих методов характерна высокая скорость деформации смеси. Существенную роль, а в некоторых случаях решающую, играют инерционные силы.

3. Прессовые формовочные машины

3.1. Особенности прессовых формовочных машин

Среди формовочного оборудования большое распространение имеют прессовые формовочные машины.

Прессовая формовочная литейная машина это машина, уплотняющая формовочную смесь прес­сованием.

Машины в зависимости от нап­равления движения смеси относительно опоки подразделяют на машины с верхним и нижним прессованием. По конструкции прессующе­го элемента различают машины с жесткой прессовой плитой, с профильной плитой, с гибкой диафрагмой, с многоплунжер­ной головкой. По величине дав­ления прессования (МПа) прессовые формовочные машины можно разделить на ма­шины с низким (до 0,3), средним (0,30,7), повышенным (0,72), высоким (25), очень высоким (свыше 5) давлени­ем. По конструктивному ис­полнению существуют поршневые, диаф­рагменные, рычажные, катковые, мундштуч­ные прессовые машины. По роду привода – пневматические, гидравлические, электромагнитные и комбинированные. Если в целях интенсифи­кации процесса уплотнения прессовани­ем применяют вибраторы, то такие ма­шины называют вибро-прессовыми. При прессовании требуется замыкание усилия прессования, поэтому прессовые, а также прессово-встряхивающие машины по конструктивному оформлению бывают трех видов: одно-, двух- и четырехколонными.

Способ уплотнения форм прессованием экономичен. Прессующий механизм прост конструктивно и надежен в эксплуатации. Прессовые формовочные машины легко поддаются автоматизации. Кроме этого прессование легко комбинируется со многими другими способами формовки.

Чтобы представить себе процессы, протекающие в форме при прессовании и выявить преимущества и недостатки прессовых формовочных машин, рассмотрим напряженное состояние формы при прессовании. При этом возможно два случая – опока имеет модель и опока не имеет модели (когда вся отливка располагается в одной полуформе).