Метод изготовления форм и стержней. Выбор технологического оборудования

Система альфа-сет – связующая смола холодного отверждения, использующая технологию, разработанную и запатентованную компанией Borden Chemical. Данная двухкомпонентная система позволяет улучшить экологические условия в литейном цехе и отливать детали повышенного качества [7].

Разработанные системы холодного отверждения Sinotherm® обеспечивают следующие преимущества при производстве литейных форм и стержней:

- Низкий уровень запаха при изготовлении смеси

- Возможность применения различных видов песка

- Низкий уровень химической токсичности

- Лёгкость извлечения из формы

- Возможность очистки оснастки водой (в неотверждённом состоянии)

- Равномерное застывание смеси по всему объему

Перечисленные преимущества системы обеспечивают улучшение окружающей среды, улучшение условий труда рабочих, уменьшение затрат на техническое обслуживание форм и увеличение производительности.

Сравнение системы альфа-сет с другими системами холодного отверждения приведены в табл. 6. Возможные дефекты отливок при использовании системы альфа-сет и других систем холодного отверждения приведены в табл. 7.

Таблица 6 - Сравнение системы альфа-сетс другими системами холодного отверждения

Таблица 7 - Образование возможных дефектов отливок при использовании альфа-сети других систем холодного отверждения

Уменьшение количества дефектов таких, как ужимины и просечки, - является главным преимуществом системы альфа-сет: химический состав системы позволяет связующему веществу абсорбировать первичное расширение песка при заливке перед заключительным отверждением. Благодаря низкому содержанию азота и отсутствию серы сводится к минимуму уровень сопутствующих газовых дефектов и обычно не требуется добавление оксида железа.

Преимущества системы альфа-сет в наибольшей степени проявляются в стальном литье, значительно улучшая качество отливок и снижая затраты на финишные операции. Связанные с расширением дефекты, присущие металлургии стали, значительно уменьшаются за счёт уникальных термоусадочных свойств системы.

Заметно снижаются или отсутствуют характерные для связующего вещества газовые дефекты, присущие всем стальным отливкам; система содержит малое количество азота, не содержит фосфорных соединений и серы, влияющих на образование газовых дефектов. В большинстве случаев отпадает необходимость в добавлении оксида железа.

Уменьшается науглероживание поверхности изделий из нержавеющей и легированной стали, что облегчает проблему соответствия требованиям к содержанию углерода на поверхности.

Для изготовления форм и стержней выбираем автоматическую формовочную линию фирмы FAT [8], которая показана на рисунке 8.

Автоматическая формовочная линия фирмы FAT

Рис. 8.

Линия включает несколько основных частей: высокопроизводительный смеситель непрерывного действия рукавного типа, вибростол, передаточные тележки, участок кантования, сушки, окраски и сборки форм, линия заливки и охлаждения, распределительное и управляющее устройство линии.

COMBIMIX- высокопроизводительные смесители непрерывного действия производства фирмы для формовочных и стержневых смесей на смоляном связующем. Подвод песка осуществляется из бункера смесителя через устройство пропорционального дозирования и дозирующий шнек в зону смешивания.

Преимущества смесителей фирмы FAT:

-Песок (смесь из свежего песка и регенерата) очищается от пыли непосредственно перед смешиванием в специальной камере очистки песка в псевдокипящем слое, что помогает сократить количество связующего до необходимого минимума. Для получения очищенного обеспыленного песка требуется больше времени, которое компенсируется коротким временем затвердевания (время реакции) и повышенной прочностью формы, при этом сокращен объем реагентных газов на выходе из смесителя.

-Очень малое количество отходов песка, так как после отключения смесителя вхолостую работает только зона смешивания, а зона кипящего слоя остается заполненной.

-Возможность нагрева песка в камере очистки до нужной для дальнейшей переработки температуры.

-Лопасти смешивания и очистки выполнены из твердосплавного металла, что предотвращает их дисбалансировку из-за износа. Кроме того, возможна замена отдельных лопастей.

-Перемешивающая и очищающая лопасти снабжены блокирующим приспособлением, что обеспечивает стабильность крепежа лопастей при очистке, возможна балансировка лопасти с шагом в 15°.

-Легкость замены внутренних оболочек рукава смесителя, выполненных из специальной стали.

-Внешние оболочки рукава открываются с обеих сторон, что обеспечивает легкий доступ для очистки смесителя. Угол открытия составляет 180°.

-В устройство управления смесителем стандартного исполнения интегрирован строчный дисплей для вывода сообщений о выполнении различных работ. Смеситель непрерывного действия показан на рисунке 9.

Смеситель непрерывного действия

Рис. 9.

Вибростол (рис. 10) встроен в систему рольгангов. Для виброуплотнения песчаных форм вибростол приподнимается пневматическим цилиндром. Все операции осуществляются через устройство управления смесителем. Вибростол имеет виброизоляцию, устанавливается на подрессоренную контропору с винтовыми нажимными пружинами на устойчивой опорной конструкции, оснащен устройством настройки частоты для вибростола с возможностью выбора частот, настройка осуществляется при помощи преобразователя частоты. Вибростол имеет решетчатое перекрытие и бак для отходов просыпей у вибростанции.

Вибростол

Рис. 10.

Передаточные тележки имеют колеса на шарикоподшипниках с обеих сторон с контактной колодкой для безопасного начала движения, электропитание и обмен контактами осуществляются через энергетическую цепь. Сверхгибкие кабели для энергетической цепи входят в объем поставки. Передаточные тележки полностью подключаются - вплоть до шкафа с клеммной коробкой.

Кантователь выполнен и установлен на 4 колонных опорах. Преимущество состоит в том, что песчаные формы меньшей прочности при съеме разделяются без эффекта кручения или перекоса. Держатель модельной плиты скрепляется в 4 местах гидравлическими скобами на нижней секции рольганга, которая оборудована гидравлическим цилиндром для подъема-опускания, кроме того, установлен виброагрегат для осуществления направленных колебаний как вспомогательный дополнительный элемент системы в процессе отделения полуформы от модельной плиты. Все необходимые контрольные и концевые выключатели встроены в автоматический рабочий механизм. Электрические кабели и гидравлические линии протянуты к поворотной установке опорной колонны и энергетической цепи. В объем поставки включена гидравлическая установка.

Система вентиляции включает вытяжной осевой вентилятор с защитой от искрения со штуцерами DN 250 для подключения к трубопроводу отработанного воздуха.

Сборщик форм для автоматической сборки песчаных форм состоит из подающей ленты (является накопительной между участком простановки стержней и сборщиком), приводной, центрирующей ленты и направляющих для выравнивания формы вдоль хода их движения, захватного устройства с двумя захватами (захватные пластины поворачиваются на 180°), подъемного устройства с захватом и встроенными весами, тележки для передвижения захватного устройства между позициями захвата и опускания, приводного рольганга на плавающих подшипниках для передвижения паллеты внутрь сборочной установки, стабильной стальной конструкции. Все операции контролируются с устанавливаемого рядом пульта управления. Все движения имеют гидравлическое управление, гидравлическая установка включается в объем поставки. Сборщик поставляется с полным проводным подключением - вплоть до клеммной коробки.

Линия заливки и охлаждения состоит из секции рольганга с приводными роликами, каждый ролик имеет цепной привод. Включает передаточные автоматические тележки с приводом движения и приводным рольгангом. Опорная конструкция изготовлена из стабильного профиля и снабжена ножками, регулируемыми по высоте [8].