Проектирование и производство литых заготовок - часть 26

101

По сравнению с верхним прессованием максимальная степень уплотнения 

смеси достигается у модели. Этот вариант технологически более благоприятен, 
однако такие машины обладают худшими эксплуатационными качествами. 

В некоторых машинах прессование осуществляется одновременно с вибра-

цией.  Песчинки  смеси  совершают  колебания  с  малой  амплитудой  и  большой 
частотой, трение между ними и о боковые стенки опоки уменьшается. В резуль-
тате  прессование  происходит  эффективнее,  смесь  уплотняется  равномернее.  В 
этом случае можно применять более высокие опоки. 

Прессовые  машины,  работающие  под  высоким  давлением (2·10

6

  Па),  по-

зволяют  уплотнять  смеси  в  высоких  опоках,  которые  ранее  использовали  на 
встряхивающих  машинах,  работающих  с  большим  шумом.  Прочность  формо-
вочной смеси при этом способе увеличивается за счет сцепления зерен песка, а 
не за счет сил связи между водными оболочками вокруг зерен песка. Поэтому 
на  этих  машинах  можно  использовать  смеси  с  пониженной  влажностью 
(1,5…3%), что уменьшает брак отливок по газовым раковинам. Высокое давле-
ние прессования позволяет получать более точный отпечаток и изготовлять от-
ливки  с  меньшими  припусками  на  механическую  обработку.  С  повышением 
плотности  смеси  увеличивается  ее  теплопроводность,  ускоряется  охлаждение 
отливки. Связь между плотностью смеси в форме и давлением прессования вы-
ражается  формулой 

p

lg

n

1

+

=

ρ

ρ

,  где  ρ

1

 — средняя  плотность  смеси;  р  —

давление  прессования,  р =10

5 

Па;  n—изменение  плотности  смеси  при  измене-

нии давления на 10

5

 Па. 

Более равномерное уплотнение формовочной смеси как по высоте, так и по 

поверхности  формы  достигается  при  использовании  в  качестве  уплотняющего 
органа  машины  эластичной  диафрагмы  (рис. 4.5) или  многоплунжерной  прес-
совой головки (рис. 4.6). 

 

 

Рис. 4.5. Уплотнение формовочной смеси эластичной диафрагмой. 

 

В  первом  случае  после  заполнения  установленной  на  модельной  плите 4 

опоки формовочной смесью к верхнему торцу опоки 3 прижимается кожух 1 с 

102

диафрагмой 2, в полость между которыми подается сжатый воздух (рис. 4.5, а). 
Диафрагма  растягивается  и  равномерно  уплотняет  формовочную  смесь  (рис. 
4.5, б). Давление воздуха передается, прежде всего, в места, допускающие наи-
большее  сжатие  формовочной  смеси  и  расположенные  над  низкими  частями 
модели 5. Поверхность диафрагмы принимает волнообразную форму, в резуль-
тате чего ее площадь превышает площадь опоки примерно на 40% и соответст-
венно на 40% возрастает общее давление на форму. Давление сжатого воздуха, а 
следовательно,  и  прессования  равно (5…6)

⋅10

5

  Па.  Уплотнив  формовочную 

смесь в опоке, диафрагму извлекают (рис. 4.5, в), создавая в пространстве над 
ней разрежение. 

Указанный способ обеспечивает высокую и равномерную плотность смеси 

во  всех  частях  формы  и  позволяет  изготовлять  формы  размером  до 
9000х3000х1500  мм  как  из  обычных  песчаных  смесей,  так  и  из  быстротвер-
деющих смесей с последующей их продувкой СО

2

, который подается в полость 

между диафрагмой и формовочной смесью. Недостатком метода является  низ-
кая стойкость диафрагмы, которая выдерживает до 60000 формовок. 

 

 

Рис. 4.6. Уплотнение формовочной смеси прессовой многоплунжерной го-

ловкой. 

 

Метод  прессования  многоплунжерной  головкой  является  модификацией 

диафрагменного прессования (рис. 4.6, а). В систему прессования подается мас-
ло,  давление  которого  может  регулироваться  в  широких  пределах.  Цилиндры 
всех  плунжеров  соединены  друг  с  другом.  Перетекание  масла  между  ними  и 
приводит  к  тому,  что  на  каждую  прессующую  колодку  (башмак)  передается 
одинаковое по величине давление. Ход перемещения башмака зависит от сопро-
тивления, оказываемого уплотняемой частью формовочной смеси (см. рис. 4.6, 
б). Чем оно выше, тем на меньшую высоту перемещается башмак. В результате 
плотность формовочной смеси в опоке оказывается примерно одинаковой. 

103

Встряхивающие машины.

 На столе 3 машины (рис. 4.7, а) укреплена плита 

2 с моделью, на которую устанавливают опоку 1 и заполняют ее формовочной 
смесью. Стол поднимается под давлением воздуха на 30…80 мм. После того как 
поршень 4 дойдет до отверстия 5, сжатый воздух выйдет, и стол, падая, ударит-
ся о преграду. Уплотнение происходит под действием силы тяжести смеси. Чис-
ло ударов стола о  преграду — борта  пневматического цилиндра — составляет 
30…50 в минуту. 

При  встряхивании  наиболее  сильно  уплотняются  нижние  слои,  непосред-

ственно  прилегающие  к  модельной  плите.  По  мере  удаления  от  плиты  масса 
вышележащего слоя смеси уменьшается, а следовательно, уменьшается степень 
уплотнения. Верхний слой смеси остается практически неуплотненным. Харак-
тер  плотности  смеси  по  высоте  опоки  при  встряхивании  описан  кривой 1 на 
рис. 4.7, б.  Верхние  слои  смеси  в  опоках  дополнительно  уплотняют  подпрес-
совкой. С этой целью на машинах устанавливают специальные устройства. Ха-
рактер распределения плотности смеси по высоте опоки после встряхивания и 
подпрессовки описывается кривой 2 на рис. 4.7, б. 

 

 

Рис. 4.7. Схема работы встряхивающей формовочной машины и распреде-

ление степени уплотнения смеси по высоте опоки. 

 

Пескометы.

 Основной рабочей частью пескомета является головка. Внутри 

ее кожуха 1 с большой скоростью вращается ротор с одной или двумя лопатка-
ми 3 (рис. 4.8, а). Скорость вращения ротора 1500 об/мин. Через отверстие 4 в 
кожухе 1 лопатки выбрасывают смесь 5, которая в головку подается транспор-
тером 2. При падении за счет силы тяжести смесь уплотняется. 

 

104

 

Рис. 4.8. Схема уплотнения смеси пескометом и распределение степени уп-

лотнения смеси по высоте опоки. 

 

Головку  монтируют  на  подвижной  консоли  пескомета,  что  дает  возмож-

ность перемещать ее в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Формы или 
стержни с помощью пескометов изготовляют двумя способами: перемещением 
пескомета относительно неподвижных опок или стержневых ящиков и переме-
щением опок или стержневых ящиков с помощью транспортных устройств от-
носительно неподвижно установленного пескомета. Степень уплотнения смеси 
по высоте опоки практически одинаковая (рис. 4.8, б). Производительность пес-
кометов составляет обычно не менее 10…12 м

3

/ч формовочной смеси, поэтому 

их  целесообразно  применять  для  изготовления  средних  и  крупных  форм  и 
стержней. Пескометы только заполняют опоки смесью и уплотняют ее. Другие 
операции формовки они не выполняют. 

Пескодувные машины.

 Формовочную (стержневую) смесь вдувают в опоку 

(стержневой  ящик)  под  большим  давлением.  Машина  имеет  пескодувный  ре-
зервуар 3, периодически заполняемый смесью из бункера 9, Вибратор 10 преду-
смотрен для предупреждения зависания смеси в бункере. Заполненный резерву-
ар перемещается цилиндром 6 по рольгангу 7 на рабочую позицию (рис. 4.9, а). 
При  этом  бункер 9 перекрывается  шиберным  затвором 5. Стержневой  ящик 1 
прижимается столом 2 к вдувной плите 4. Сжатый воздух через распределитель 
5 поступает в пескодувный резервуар и через вдувные отверстия выносит пес-
чано-воздушную массу в полость опоки и уплотняет ее. В опоке имеются отвер-
стия (венты), закрытые сеткой и предназначенные для выхода воздуха из полос-