Процессы уплотнения смеси

В современных формовочных машинах применяют следующие процессы уплотнения смесей в опоках: верхнее и нижнее прессование, вибропрессование, встряхивание, встряхивание с допрессовкой, пескометный и пескодувный.

Верхнее прессование смеси (рис. 35, а) осуществляют подачей сжатого воздуха в нижнюю часть цилиндра 1, благодаря чему прессовый поршень 2 поднимается вверх. При этом неподвижная прессовая колодка 7, жестко закрепленная на траверсе 8, входит внутрь наполнительной рамки 6 и уплотняет формовочную смесь в опоке 5 (рис. 35, б). После выпуска воздуха из-под прессового поршня процесс уплотнения смеси в опоке заканчивается (рис. 35, в).

процесс уплотнения смеси на прессовой формовочной  машине с верхним прессованием
Рис. 35. Процесс уплотнения смеси на прессовой формовочной машине с верхним прессованием: а — насыпка смеси в опоку, б — уплотнение смеси, в — возврат стола в исходное положение; 1 — цилиндр, 2 — поршень, 3 — стол, 4 — модельная плита, 5 — опока, 6 — наполнительная рамка, 7 — прессовая колодка, 8 — неподвижная траверса

Уплотнение смеси прессованием отличается бесшумностью и высокой производительностью. Однако при верхнем прессовании наибольшее уплотнение смеси получается в верхних частях полуформы — у колодки, а пониженное у модели — в слоях смеси, образующих полость формы, что может привести к искажению конфигурации отливки, так как при заливке формы они в большей степени подвергаются воздействию расплава. Особенно неравномерной плотность набивки смеси будет при применении моделей с неодинаковой высотой отдельных мест: чрезмерно большая на высоких частях и недостаточная — на малых.

Чтобы обеспечить равномерное уплотнение смеси в опоке, увеличивают удельное давление прессования. Вместо обычного давления прессования 2—2,5 кгс/см2 применяют повышенные (5—50 кгс/см2) или высокие (свыше 100 кгс/см2) давления прессования. Это способствует получению плотных литейных форм с гладкой и малоподатливой рабочей поверхностью, а следовательно, отливок с точными геометрическими размерами и низкой шероховатостью.

Повышенное и более равномерное давление прессования обеспечивают заменой колодки 7 (см. рис. 35) прессовым устройством с гибкой диафрагмой (рис. 36, а, б, в) или многоплунжерной головкой. В последнем случае (рис. 37) формовочная смесь в опоке 2 прессуется большим числом составляющих колодку прессующих башмаков, __ снабженных поршневыми гидравлическими приводами. При этом каждый башмак 6 под действием масла на поршень 5 прессует находящийся под ним участок формы в меру податливости смеси.

Методом дифференциального прессования, успешно изготовляют формы для отливки блоков автомобильных цилиндров, а при получении стальных отливок прессуют формы размерами 2,9Х 1,1 X (0,4—0,6) м. В первом случае головка имеет 36 башмаков и работает при давлении прессования 53 кгс/см2, во втором случае — 96 башмаков, создавая давление прессования 20 кгс/см2.

уплотнение формовочной смеси гибкой диафрагмой
Рис. 36. Уплотнение формовочной смеси гибкой диафрагмой:
а — перед прессованием, б — прессование, в — выхлоп, подъем диафрагмы и вытяжка модели; 1 — кожух, 2 — резиновая диафрагма, 3 — модельная плита, 4 — опока
схема прессования многоплунжерной головкой
Рис. 37. Схема прессования многоплунжерной головкой:
1 — модельная плита, 2 — опока, 3 — наполнительная рамка, 4 — прессующая головка, 5 — поршни, 6 — прессующие башмаки

схема рычажного механизма прессовой формовочной  машины
Рис. 38. Схема рычажного механизма прессовой формовочной машины:
А — перед прессованием, б — после прессования: 1 — прессовый поршень, 2 — рычажный механизм, 3 — прессовая плита, 4 — прессовая колодка, 5 — наполнительная рамка, 6 — опока, 7 — модельная плита

Высокие удельные давления прессования смесей создают механизмом, представляющим собой сочетание пневматического цилиндра с механическим усилителем рычажного типа, показанным на рис. 38, а, б. Такие механизмы. позволяют создавать увеличение силы прессования по ходу прессового стола при постоянной нагрузке рабочего цилиндра. Выбором соотношения размеров звеньев шарнирного механизма можно получать требуемое усилие прессования одновременно с уменьшением площади рабочего поршня машины, сокращать расходы сжатого воздуха.