Различные виды формовки

Формовка простой модели. Для этого процесса характерна та­кая последовательность операций:

• Модели кладут на подмодельную доску лицевой стороной вверх и припыливают ликоподием (чтобы смесь лучше отделялась от модели). Затем кладут нижнюю опоку разъемом вниз так, чтобы модель оказалась в центре просвета опоки (смещение модели к одной стороне нежелательно, так как металл может при заливке продавить тонкую стенку).

• На модель насевают тонкий слой облицовочной земли 25—30 мм. Затем насыпают наполнительную смесь слоем 50—80 мм. Смесь уплотняют острым концом трамбовки (по модели ударять нельзя). Набивка должна быть равномерной, определенной плот­ности. Очень плотно набивать нельзя, так как уменьшается газо­проницаемость и податливость. Верхний слой земли снимают счи­щалкой

Душником накалывают каналы для увеличения газопроницаемо­сти, но наколы не должны доходить до модели, так как тогда в эти каналы будет затекать металл и портить вид отливки.

• Опоку покрывают второй подмодельной доской и вместе с ней быстро переворачивают и снимают подмодельную доску.

• Поверхность разъема у краев модели приглаживают гладил­кой для увеличения прочности; большие формы засыпают тонким слоем разделительного песка, с модели песок сдувают, а для мел­ких форм применяют ликоподий.

• Накрывают верхнюю опоку, надевают ее на штыри, при этом не должно быть качки.

• Модель засевают слоем облицовочной земли, а затем насы­пают слоями и уплотняют наполнительную смесь. Излишек смеси срезают линейкой и накалывают душники.

• Осторожно, без рывков и перекосов снимают верхнюю опоку, перевертывают ее и ставят на подмодельную доску.

• Аккуратно вынимают модель и заправляют форму, прорезают ланцетом литниковую систему. Приглаживать плоскость разъема опок нельзя, так как получатся зазоры, куда может утечь металл при заливке.

• Вновь собирают опоки, скрепляют их и ставят в сушило для просушки.

• После просушки опоки раскрывают, удаляют осыпавшиеся части и исправляют.

Для того чтобы металл не пригорал к форме, перед заливкой ее внутреннюю поверхность или покрывают сажей (коптят) или окрашивают специальными формовочными красками (чернилами), состоящими из угольной пыли или графита, размешанного в воде; опоки закрывают.

12. Металл плавят и заливают.

Формовка по разъемной модели. Для удобства формовки мо­дели часто делают разъемными на две половинки. При этом выпол­няют операции:

• На подмодельную доску кладут половинку модели без шипов, покрывают нижней опокой и набивают обычным способом,

• Нижнюю опоку переворачивают, кладут вторую половинку модели с шипами, следя за тем, чтобы она плотно соединилась с первой половинкой.

• Устанавливают верхнюю опоку и заформовывают.

Формовка с фальшивой опокой. Если модель имеет фигурную поверхность и не может быть уложена всеми частями на подмодель­ную доску, применяют или способ с подрезкой (он дорог и сложен при серийном изготовлении форм), или формовку с фальшивой опокой, не участвующей в процессе заливки формы и являющейся временным приспособлением для формовки, представляя собой как бы фигурную подмодельную доску.

Фальшивые опоки изготовляют или из той же земли, но с более плотной набивкой, или из более прочных веществ — глины, гипса, цемента (при серийной формовке). Глиняная фальшивая опока вы­держивает 10—15 формовок, гипс или цемент — до 100.

Кусковая формовка. Наиболее сложные модели художествен­ных отливок не имеют необходимых уклонов на боковых стенках. Часто на боковых стенках имеются рисунки, впадины и выступы; такие модели нельзя отформовать вышеописанными способами; декоративные скульптурные фигуры и т. п. (рис. 94 и 95) формуют кусковым способом. При кусковой формовке всю модель обстав­ляют отдельными кусками, сделанными из формовочной смеси.

 

 

Если модель очень сложная по своей форме, то ее делят на части и каждую часть отливают отдельно, а после отливки и меха­нической обработки их соединяют в одно целое.

Процесс формовки состоит из следующих операций:

• Изготовляют фальшивую опоку путем вдавливания модели в рыхло насыпанную формовочную смесь.

• Модель укладывают на фальшивую опоку так, чтобы наиболее неровная поверхность модели с выступами и углублениями была наверху. Например, при формовке модели головы ее укладывают лицом вверх. Всю поверхность фальшивой опоки и уложенной на нее модели припыливают ликоподием.

• Модель заформовывают, набивая отдельные куски. При этом стремятся число кусков делать возможно меньшим, так, чтобы каж­дый кусок охватывал возможно большую часть поверхности модели, но в то же время необходимо учитывать и располагать их так, что­бы куски хорошо отнимались от модели.

• Устанавливают нижнюю опоку (разъемом вниз), поверхность кусков припыливают и набивают опоку доверху.

• Набитую нижнюю опоку переворачивают вместе с фальшивой опокой, которую снимают. Поверхность разъема и тыльную часть модели припыливают.

• Устанавливают верхнюю опоку и набивают ее, как и нижнюю. Сначала устанавливают необходимое число кусков, а затем запол­няют ее доверху.

• Снимают набитую верхнюю опоку так, чтобы куски остались на модели и, перевернув опоку, ставят ее рядом на верстаке.

• Специальной вилкой или иглой куски отнимают от модели в порядке, обратном их набивке, и укладывают на соответствующие места в опоке.

• Поверхность разъема ниж­ней опоки и выступающую часть модели вновь припыливают, уста­навливают на нее деревянную рамку, равную размерам опоки, и заполняют ее формовочной смесью. Прикрыв рамку со сме­сью подмодельной доской, ее пе­ревертывают вместе с нижней опокой.

10. Снимают нижнюю опоку так, чтобы модель с прилегающи­ми к ней кусками осталась на сме­си в рамке, а опоку переворачи­вают и ставят рядом на верстак. Затем отнимают куски так же, как это было описано выше, и укладывают их каждый на свое место в нижней опоке.

Все эти операции выполняют с большой осторожностью, так как куски, изготовленные из формо­вочной смеси, очень хрупки и легко повреждаются от толчков и ударов.

Для образования полости в от­ливке изготовляют стержень. При отливке уникальных изделий кус­ковой формовкой стержень изго­товляют непосредственно в фор­ме. Для этого нижнюю опоку с готовой кусковой формой припыливают ликоподием и наполняют формовочной землей, уплотняя ее руками. Это делают очень осто­рожно, чтобы не повредить кусков, образующих форму. Затем изготовляют каркас стержня из железной перфорированной труб­ки и, обмазав его белой глиной, укладывают на нижнюю опоку так, чтобы концы каркаса (знаки) опирались на стенки формы. После этого опять насыпают формовочную смесь горкой выше краев и придают ей примерное очертание полости готовой формы, разме­щенной в верхней опоке. Верхнюю опоку припыливают ликоподием и несколько раз покрывают и уплотняют ею насыпанную горкой формовочную смесь.

В результате в форме образуется земляной стержень. С полу­ченного стержня ланцетом срезают слой земли, равный желаемой толщине будущей отливки. Для того чтобы слой был более равно­мерным, поверхность стержня предварительно накалывают на глу­бину среза специальной наколкой, после чего легко срезают слой земли на глубину накола. Готовый просушенный стержень укрепляют в полости формы. При этом следят, чтобы он не сместился, так как перекос или смещение стержня неизбежно приводит к бра­ку. Сложные стержни при тонкостенном литье иногда укрепляют в полости формы специальными жеребейками,которые обеспечива­ют прочную фиксацию стержня в полости формы и препятствуют его смещению в процессе заливки.

При формовке архитектурного литья, представляющего собой крупные уникальные художественные изделия (части фонтанов, постаменты памятников и т. п.), применяют шаблонную фор­мовку, которая производится без моделей, при помощи специ­альных шаблонов.

Различают два вида шаблонной формовки:

1. Формовка крупных тел вращения (чашеобразные, цилиндриче­ские и конические формы).

2. Формовка прямоугольных форм (призматические).

Формовка крупных тел вращения производится в

следующем порядке: в полу литейной мастерской роют яму; на ее дно укладывают массивный подпятник, в котором закрепляют вер­тикальный шпиндель. Яму засыпают формовочной смесью; на шпин­дель посредством специальной муфты укрепляют рукав, а к нему шаблон, соответствующий наружному очертанию отливки. Вокруг шпинделя накладывают и уплотняют формовочную смесь. Повора­чивая шаблон вокруг шпинделя, из уплотненной земли вытачивают модель, соответствующую наружным очертаниям будущего изде­лия. Затем снимают рукав с шаблоном и устанавливают кра­новую опоку, отмечая ее положение (забивая по ее углам ко­лышки).

Земляную модель (болван) покрывают листами бумаги, а опоку набивают формовочной смесью и утрамбовывают. Готовую опоку при помощи мостового крана снимают с модели и отводят в сторо­ну, затем на шпинделе вновь укрепляют рукав, но уже с другим шаблоном, соответствующим внутренней поверхности отливки. Вра­щая шаблон, с земляного болвана срезают слой земли, и он приоб­ретает очертания, соответствующие внутренней поверхности отлив­ки. После этого осторожно, при помощи тали, удаляют шпиндель и отверстие от него заделывают формовочной смесью. Затем вновь опускают опоку и устанавливают ее по колышкам. Нарастив литни­ковую чашу и загрузив опоку тяжелым грузом, чтобы ее не подняло при заливке, мостовым краном подводят ковш с расплавленным металлом и производят заливку.

При формовке овальных изделий на шпинделе укрепляют спе­циальную шайбу, на которой имеется направляющая канавка. Ру­кав, к которому крепится шаблон, делается раздвижным и, кроме того, он имеет специальную стойку с роликом на конце, который входит в направляющую канавку шайбы. При вращении вокруг шпинделя шаблон описывает в плане овал, то, удаляясь, то, при­ближаясь к центру, подчиняясь движению ролика по направляю­щей канавке. Все остальные операции приготовления формы анало­гичны описанным выше.

При формовке прямоугольных и призматиче­ских изделий применяются протяжные шаблоны, которые пере­двигаются по специальным направляющим рамам. Формовка круп­ных изделий по шаблонам значительно экономичнее формовки по моделям.

Простые плоские односторонние изделия больших размеров (на­пример, чугунные плиты), не требующие точности размеров и чис­тоты поверхности, можно отливать в формы, приготовленные не­посредственно в полу литейной мастерской. Такое литье носит на­звание почвенной формовки,В полу мастерской роют яму; на ее дно насыпают слой шлака, и слой наполнительной утрамбованной формовочной смеси. Сверху насыпают слой облицовочной смеси и в него ударами молотка осаживают модель плиты. Горизонталь­ность модели проверяют по уровню. Затем вокруг плиты в почве прорезают канавку, которую соединяют питателями с полостью формы. Модель осторожно, с помощью подъемов, извлекают из формы. Осыпавшиеся края формы заправляют и заглаживают, после чего форма готова для ее заливки чугуном или алюминиевым сплавом. Если изделие двустороннее, тогда рельеф одной стороны модели заформовывают в почве, а для отпечатка рельефа другой стороны применяют крановую опоку (как при шаблонной формов­ке); такой прием называют закрытой почвенной формовкой.

В современных условиях для облегчения процессов формовки, на производстве трудоемкие ручные операции выполняют с приме­нением различных приспособлений и машин.