Металлургические специальности


Раздел: Производство

   

СТЕРЖНЕВЫЕ ЯЩИКИ

  

 

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.

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Литейное производство: Учебник для металлургических специальностей вузов

 

Смотрите также:

 

Литье один из способов изготовления деталей.

Стержни 12, образующие полости, сквозные отверстия или углубления в отливках, изготовляют в деревянных или металлических стержневых ящиках из специальных стержневых смесей (песок со связующими материалами )„.

 

Литейное производство. Материалы и формы в литейном...

В стержневую смесь обычно входят кварцевый песок, связующие материалы (масло, смола и др.) и добавки.
Формы в опоках, заформованные в стержневых ящиках стержни подвергаются тепловой сушке или химическому твердению, например при...

 

Шлакобетон. Приготовление бетонов и раствора

Поэтому перемешивать смесь нередко приходится вручную. Делать это лучше железными граблями в ящике с днищем, обитым листовой сталью (эти ящики часто применяют за рубежом)...

 

ВАШИ КОЛЛЕКЦИИ ящики и полки для коллекций

Коллекция бабочек, слепки со старинных медалей, монеты, старинные часы часто помещают в застекленные ящики с плоским дном, которые вешают на стену.