Технологическая оснастка для литья под низким давлением, как и для других видов литья, отличается большим разнообразием. В целях последующей унификации оснастки целесообразно всю возможную номенклатуру отливаемых деталей привести к ряду групп по конструктивно-технологическим признакам и от каждой группы выделить типового представителя. Одним из конструктивных признаков несомненно будет внешняя форма и размеры отливок. В первом приближении и, исходя из внешней формы отливаемых деталей, можно наметить следующие группы:
А — отливки цилиндрической или конической формы, внутренняя поверхность которых оформляется песчаным стержнем;
Б — то же, но с внутренней поверхностью, оформляемой металлическими стержнями;
В — отливки панельного типа, одна из сторон которых оформляется песчаным стержнем;
Г — отливки панельные двухсторонние, внутренняя полость в которых оформляется песчаным стержнем;
Д — то же, но с внутренней полостью, оформляемой металлическими стержнями;
Е — отливки коробчатые, внутренняя полость в которых оформляется песчаными стержнями;
Ж — отливки каркасного типа, получаемые с применением металлических и песчаных стержней;
3 — прочие отливки, не вошедшие ни в одну из указанных групп.
Очевидно, что технологическая оснастка для каждого из характерных представителей групп будет отличаться одна от другой, но в то же время найдутся узлы и детали, которые войдут во все группы как типовые, взаимозаменяемые.
Литейная форма группы А
Цилиндрическая деталь, показанная на фиг. 67, имеет толщину стенок 2—2,5 мм, сочетающихся с массивными утолщениями на верхнем и нижнем фланцах. Общий вид собранной литейной формы типовой конструкции для отливки подобных деталей представлен на фиг. 84. Общий вид стержневого ящика для формовки сырого стержня представлен на фиг. 68. До набивки ящика формовочной смесью в него устанавливается сухой стержень литниковой системы, укрепленный на трубчатом каркасе посредством гайки-рассекателя 1. Затем устанавливаются алюминиевые холодильники а. После набивки ящика до уровня б устанавливается кольцевой фиксатор в, сделанный из стержневой смеси и полукольца 2, формующие полость промывника.
Формовка продолжается до тех пор, пока ящик не будет заполнен формовочным составом. Отъемные вставки 3 и 4 должны без заметного люфта перемещаться в своих пазах и снабжаются шпильками, препятствующими им изменять свое положение при набивке ящика. На фиг. 69 показан чертеж вытряхного ящика для формовки сухого стержня литниковой системы. Особенностью конструкции является передвижная вставка-замок, позволяющая точно отрегулировать величину зазора в знаке, предохраняющем стержень от радиального разворота. Вставки служат для формовки полукруглых выемок в стержне, соответствующих бобышкам на нижнем фланце отливки. Через эти выемки осуществляется питание бобышек при их кристаллизации.
Эта конструкция также является типовой для получения деталей цилиндрической формы диаметром до 300 мм. Для больших отливок размеры получаемой в этом стержне литниковой системы следует соответственно увеличить. В более поздних конструкциях плоский замок был заменен коническими штифтами-фиксаторами, позволяющими получить более высокую точность центровки стержня. На фиг. 70 показана типовая конструкция вытряхного стержневого ящика для формовки верхнего кольцевого фиксатора. Для выдерживания высокой размерной точности в отливке необходимо, чтобы диаметр выступов d был равен диаметру расточки в металлических матрицах при нагреве их до рабочей температуры. Незначительная деформация стержня при сушке устраняется калибровкой в приспособлении.
Литейная форма группы Е
В том случае, если материалом отливок является широкоинтервальный сплав (типа MЛ-5), обладающий, как известно, большей усадкой и склонный к образованию трещин, необходимо предусмотреть ряд специальных мероприятий. Главное, — это обеспечить свободное сокращение линейных размеров при охлаждении отливки, для чего отъемные части, а часто и сами матрицы следует освобождать и раскрывать еще до того, как затвердеет сплав в массивном объеме выпора промывника. Не меньшее значение имеет и питание кристаллизующихся слоев сплава в массивных сечениях, которое должно быть более интенсивным, чем при литье из узкоинтервальных сплавов. На фиг. 71 показан чертеж тонкостенной отливки из магниевого сплава. Сложные внутренние очертания не допускают применения металлического составного стержня. Конструктивными элементами, усложняющими процесс литья, являются массивные перемычки а и боковой кронштейн б. Схематический чертеж поперечных разрезов литейной формы показан на фиг. 72. Основанием формы служит плита 1, на которой установлены правая и левая матрицы 2 и 3, несущие формообразующий напор 5. Литниковый коллектор 4 цилиндрической формы выполнен в стыке матриц и плиты. Внутренняя полость в отливке оформляется сухим песчаным стержнем 6, знаковая часть которого одновременно является и полостью выпора-промывника. Оригинальным элементом конструкции будет регулятор 8, позволяющий путем перемещения вставки изменять величину щели тормозящего фильтра и тем самым увеличивать или уменьшать скорость торможения сплава. Для перемещения вставки служат установочные и контрящие болты 9. Сплав, поступающий в полость формы из коллектора, заполняет ее и через прерывистые щели 10 проникает в полость промывника. В местах, соответствующих расположению перемычек а (см. фиг. 71) в стержне сделаны отверстия 7, сообщающие полость промывника с питаемыми сечениями. Этим обеспечивается надежное питание кристаллизующихся слоев и возможность разъема матриц, не ожидая затвердевания сплава в промывнике. Преимуществом является и то, что сплав, находящийся в полости промывника, образуемой песчаным стержнем, охлаждается медленно и хорошо питает нижележащие сечения. Песчаный стержень дополнительно фиксируется жеребейками (на чертеже не показаны). Отъемная вставка И удаляется заблаговременно до разъема матриц.
Литейная форма группы Д
На фиг. 73 показана деталь «рассекатель», отливаемая из алюминиевого сплава АЛ-4. Материалом для этой детали, в условиях опытного производства, служил деформируемый сплав Д-16, поставляемый в виде листов. Заготовки из этого материала подвергались трудоемкой механической обработке и за тем кропотливой доводке контура вручную. Внутренние полости в детали отсутствовали. Условия серийного производства предъявили требование резкого снижения трудоемкости обработки внешних поверхностей и полной ликвидации слесарной припиловки по шаблонам. Первоначальным технологическим вариантом была принята штамповка детали, но последовавшее затем требование снижения веса обусловило выполнение в детали внутренних полостей и вариант штамповки был отклонен.
Литьем в цельнометаллический кокиль невозможно получить указанную толщину стенок, а применение песчаных стержней осложнит производство и все же не гарантирует качества. Остается литье под высоким давлением. Но здесь также возникли препятствия. По техническим условиям в перемычках а и б, а также в хвостовике в не допускается пористость. Кроме того, хвостовик в, имеющий высокую чистоту поверхности и точные размеры, требует последующей механической обработки, которая может вскрыть обычные в таких случаях внутренние подкорковые дефекты. Остается вариант литья под низким давлением. Считая, что конструкция оснастки представляет известный интерес, мы помещаем ее описание.
Общий вид цельнометаллической литейной формы показан на фиг. 74. Матрицы створчатого типа 1 и 2 могут перемещаться по плите 3 вокруг колонны 4. Формообразующий набор, выполненный из пластин 5, укрепляется в корпусах матрицы прижимными планками 6, допускающими быстрый демонтаж для очистки. Кроме торцового крепления, пластины в своей средней части имеют соединение с вертикальным ребром корпуса, показанное на сечении по А—А посредством Т-образной шпонки. Это дополнительное крепление предупреждает деформацию (прогиб) пластин, не препятствуя в то же время их линейному расширению. Для демонтажа достаточно отвернуть болты, крепящие шпонку, заведя ключ через отверстие в щитке электронагревателя 7. Внутренние полости в отливке оформляются тремя металлическими стержнями 8, последовательно удаляемыми винтовым отжимом 9. Двухсторонняя полость выпора-промывника 10 оформляется с одной стороны стержнем 9, а с другой стороны — корпусом матрицы. Питание перемычек а и б, а также хвостовика обеспечивается из резервуара, получаемого путем соединения промывников в одно целое. Лабиринт тормозящего фильтра оформляется верхней частью обеих матриц и вставкой 11, которая одновременно служит направляющей обоймой для металлических стержней. По отношению к корпусам матриц вставка центрируется клиновидными шпонками, показанными на проекции по сечению Б—Б. Удаление вставки предусмотрено с помощью ломика. Литниковый коллектор 12 выполнен частично в основной плите 3 и частично в подвижных матрицах, что позволяет избежать деформации отливки в момент разъема. Подвод сплава через литниковую втулку 13 выполнен в торец коллектора, что позволяет избежать фонтанирования сплава при возрастании скорости его истечения. Коллектор сообщается с полостью формы сплошной щелью толщиной 2,5—3,0 мм, т. е. меньшей, чем суммарная толщина стенок отливки. Такое соотношение позволяет сохранить горизонтальный уровень сплава при его движении в полости формы. Противоподъемное устройство 14 и замки 15 обычные для матриц створчатого типа. Электрические контакты-датчики установлены в каждый из промывников и в коллектор. В конструкции предусмотрены тепловые зазоры, устраняющие коробление деталей при разной степени их нагрева.
Литейная форма группы 3
На фиг. 75 показана полуметаллическая литейная форма для отливки из магниевого сплава крупногабаритной детали, фотоснимок, который был дан на фиг. 50. Длина детали свыше 1 м, а толщина стенок равна 3 мм. Основанием формы служит плита 1, в центре которой находится литниковая втулка 2, примыкающая к литниковому каналу 3. Сплав из литникового канала через прерывистые питатели 4 поступает в двухсторонние коллекторы 5, а из них в полость формы. Вся литниковая система выполнена в песчаном стержне 6, образующем внутреннюю поверхность отливаемой детали. Внешняя поверхность оформляется металлическими разъемными матрицами 7 и 8, имеющими систему электрического обогрева 9 и теплоизоляционный кожух 10. Вентиляция полости формы в тех местах, где возможно скопление воздуха, т. е. преимущественно против ребер в стержне, осуществлена посредством вентиляционных пробок 11, расположенных рядами с расстоянием между пробками 30 мм. Учитывая, что песчаный стержень почти изолирован от окружающей атмосферы, а количество газов, выделяющихся из него в результате всестороннего прогрева, велико, пришлось применить систему принудительной вентиляции с использованием вакуумного отсоса. Система состоит из каркаса, выполненного из стальных трубок 12 диаметром 10 мм, соединенных посредством сварки. Для свободного прохода газов трубки снабжены многочисленными отверстиями диаметром 2,5 мм. Жесткая конструкция каркаса предупреждает деформацию стержня при сушке.
По всей длине полости формы выполнен промывник 13, сообщающийся с лабиринтом тормозящего фильтра 14, образуемого двумя системами вкладышей 15 и 16. Вкладыш 16 посредством установочных винтов 17 может изменять свое положение, регулируя толщину щели лабиринта. Для предупреждения коробления вкладыши фильтра сделаны не цельными, а состоят по длине из трех частей с самостоятельным креплением каждой из них. В правой части чертежа показано оформление торцовой части матрицы 18, перемещающейся на плите по шпонке, а также установка электроконтактных датчиков 19 и 20 и вывод вакуумной системы. При сборке матриц фланец 21 врезается острыми кромками в торец стержня и предохраняет вакуумную систему от проникновения в нее жидкого сплава через возможный залив его между торцом песчаного стержня и матрицей. Отдельные части матриц соединяются между собой винтовыми зажимами. Подъем матриц над плитой в результате давления сплава на площадь проекции матрицы предупреждается призматическими направляющими, имеющимися на плите и ограничивающими ход матриц. Деревянный вытряхной стержневой ящик для изготовления песчаного стержня показан на фиг. 76. Металлическая модель литниковой системы вдавливается в заформованный стержень, сохраняя свое положение относительно оси стержня посредством металлических штырей. Разъем матриц осуществляется вручную при помощи винтовых приспособлений.
Литейная форма для крупногабаритных отливок
Для получения крупногабаритных отливок высотой около 1 м и диаметром свыше 500 мм литниковая система должна иметь несколько другую конструкцию.
При получении таких деталей становится затруднительным подать сплав из коллектора непосредственно в полость литейной формы. С одной стороны, этому будет препятствовать нарушение теплового баланса, так как прохождение горячего сплава в большом количестве через нижнюю зону формы неизбежно вызовет перегрев’ ее и отклонение от условий, необходимых для последовательного наращивания кристаллизационных корочек.
С другой стороны, при большой высоте отливки трудно обеспечить горизонт сплава при подъеме его в полости формы, результатом чего может быть разобщенность потока и появление незаливов. При большой высоте отливки затрудняется также и питание усадочных образований в местных утолщениях, что объясняется излишним перегревом соответствующих участков формы и затрудненной подачей жидкой фазы сплава к питаемым сечениям, расположенным в средней по высоте зоне отливки. Для получения качественных крупногабаритных отливок целесообразно применение литниковой системы, состоящей из вертикальных колодцев, примыкающих к литниковому коллектору, как это схематично показано на фиг. 77, а. В этом случае жидкий сплав с регулируемой, но значительно замедленной скоростью будет поступать из коллектора 1 в вертикальные колодцы 2 и затем через щели 3 в полость формы 4. По мере подъема сплава в колодцах будет также подниматься и уровень сплава в полости формы с той разницей, что сплав в форме уже не будет находиться в движении до момента ее заполнения, а будет наращиваться последовательными слоями за счет поступления его из колодцев, как это показано стрелками. Кристаллизация сплава в полости формы будет происходить как обычно от поверхности охлаждения к средней зоне стенки отливки с питанием кристаллизующихся слоев за счет вновь по ступающего жидкого сплава. Конструктивно колодцы могут быть выполнены в песчаных вставках 5, устанавливаемых в гнезде металлической матрицы. Также найдут применение и оболочковые формы с оболочковыми же стержнями. Количество колодцев зависит от диаметра отливки и от толщины ее стенок. С увеличением диаметра отливки и с уменьшением толщины ее стенок количество колодцев должно увеличиваться. При несоблюдении этого правила неизбежно появление незаливов и спаев как результат недостаточного давления в потоке сплава, поступающего из щелей в полость формы. В верхней части колодцы сообщаются с полостью промывника 6, объем которого в рассматриваемом варианте может быть значительно меньше. Дело в том, что промывник в этом случае является только прибылью, предназначенной для пополнения жидким сплавом кристаллизующихся слоев верхнего фланца отливки. Тормозящее устройство и вся система автоматического управления могут быть приняты без существенных изменений. Частичным изменениям подвергнутся металлопровод и металлопроводящие каналы, соединяющие литниковую втулку с коллектором. При замедленной линейной скорости сплава в вертикальных колодцах и в полости формы возможно охлаждение сплава и сокращение проходных сечений металлопроводящей системы Чтобы избежать этого, соответствующие сечения литниковой системы надлежит несколько увеличить. Отливки, обработка внешней поверхности которых нежелательна, можно получить с внутренними колодцами, выполненными в песчаном стержне (фиг. 77, б). Правда, отрезка щелевых питателей будет более сложной, но в ряде случаев это выгоднее, чем обрабатывать внешнюю поверхность, особенно если отливка не представляет собой тело вращения и для обработки ее необходим комплекс токарных, фрезерных и слесарных операций.
Недостатком вертикальных литниковых колодцев при обычных способах литья в песчаные формы и в кокиль является местный перегрев участков формы в зоне подвода металла в рабочую полость.
Обычно в этих зонах встречаются крупная усадочная пористость и даже трещины. Для устранения этих недостатков применяют холодильники а, устанавливаемые в песчаные стержни, против металлоподводящих щелей, как это показано на фиг. 77, в.
В свою очередь, холодильники усложняют технологический процесс, так как являются препятствием при сокращении размеров отливки (в данном примере по направлению, показанному стрелками б). Для избежания этого холодильники делают составными из нескольких частей с заполнением промежутков в между ними формовочной смесью. Кроме того, холодильник, отбирая от сплава много тепла, ухудшает условия питания прилегающих к зоне установки холодильника участков г, где также возникает усадочная пористость. При литье под низким давлением можно избежать применения холодильников. При подаче сплава в полость формы через вертикальные колодцы заполнение ее будет происходить последовательными слоями, а также последовательно будут формироваться и красталлизационные корочки как со стороны матриц, так и со стороны песчаного стержня.
После заполнения формы, когда начинается процесс затвердевания средних зон стенок отливки, можно имеющимися средствами в значительной степени повысить давление в сплаве, находящемся в вертикальных колодцах, чего нельзя сделать при других способах литья. Поскольку сечение вертикальных колодцев больше прилегающего сечения стенок отливки, то сплав, находящийся в них еще некоторое время, сохранит свою жидкотекучесть. В результате повышения давления жидкий сплав начнет интенсивно вытесняться из вертикальных колодцев в полость формы, обеспечивая надежное заполнение межкристаллических пустот в зоне примыкания питающих щелей, тем самым местный перегрев участков формы будет компенсирован усиленным питанием этих участков.
При варианте литниковой системы с применением вертикальных колодцев сохраняются основные преимущества литья под низким давлением, т. е. автоматическая управляемость технологическим процессом и высокое качество сплава, засорение и окисляемость которого сводятся к минимуму.
Подвижные металлические матрицы для крупногабаритных отливок лучше делать четырехстворчатыми, как показано на фиг. 77, а. При этом вдвое сокращается вес каждой матрицы, а следовательно, облегчается их перемещение по плите. Уменьшается коробление матриц в процессе эксплуатации, что наблюдается при больших монолитных конструкциях. Существенно облегчается расположение вертикальных литниковых коллекторов, выполняемых в плоскости разъема, и появляется большая маневренность при устройстве различных отъемных частей.
Монтаж опор матриц на шарикоподшипниках
При отливке крупногабаритных деталей становится затруднительным открывать и закрывать тяжелые металлические матрицы. Даже при наличии графитовой прослойки между трущимися поверхностями усилия рабочего часто оказывается недостаточно, и приходится применять рычаги и удлинительные рукоятки. Tакие, далеко несовершенные приемы работы способствуют быстрой утомляемости и вызывают заслуженное недовольство рабочих. В случае применения пневматического или гидравлического привода также потребуется излишняя, нерационально расходуемая мощность.
Очень полезным мероприятием будет монтаж матриц на шарикоподшипниках. На фиг. 78 показано конструктивное выполнение опор тяжелой матрицы, требующее очень незначительных усилий для ее перемещения по плите. Зазор 5 между основанием матрицы и поверхностью плиты, обычно равный 0,2—0,4 мм, обеспечивается тонкими прокладками 1 и 2, устанавливаемыми между опорным подшипником 3 и фланцем колонны 4, а также под беговой дорожкой 5. Радиус кривизны беговой дорожки с закаленной и шлифованной поверхностью определяется в зависимости от радиуса R.
Ось шарикоподшипника 6 должна быть перпендикулярной к оси колонны. Смазку подшипников следует делать тугоплавкой мазью ЦИАТИМ-201. Предохранение подшипников от пыли надежно обеспечивается колпачком 7 и крышкой 8.
Применение опор на шарикоподшипниках может быть рекомендовано и при параллельном разъеме матриц. В этом случае два подшипника устанавливаются по торцам матриц около замков, а третий подшипник можно установить на специальном кронштейне или в приливе, выполненном по оси симметрии матриц со стороны, противоположной плоскости разъема. Если матрицы не механизированы, то винтовой механизм ручного разъема также следует выполнять на подшипниках качения.
Цельнометаллические составные стержни
Использование составных металлических стержней для формирования внутренних поверхностей в отливке имеет еще ограниченное применение.
Широкому распространению составных стержней препятствуют в первую очередь:
1) сложность незамедлительного разъема их после заполнения формы сплавом, что необходимо для предупреждения появления усадочных трещин;
2) конструктивная сложность стыковки отдельных частей стержня для устранения возможного проникновения сплава в зазоры между ними;
3) сложность подогрева отдельных частей стержня, а также сборки их перед простановкой в литейную форму. В результате, металлические составные стержни нашли ограниченное применение при отливке малогабаритных и конструктивно простых деталей, и основная номенклатура литья производится с применением песчаных стержней разового действия. Многочисленные попытки механизировать сборку, простановку и удаление составных металлических стержней дали пока незначительные результаты.
Как на один из вариантов промышленного применения составных металлических стержней с автоматическим управлением можно указать на заливочный автомат Ульяновского завода по производству поршней. Из этого, однако, не следует, что металлические стержни не в состоянии заменить песчаные. Примером является практика литья под высоким давлением, где составные металлические стержни имеют значительно большее применение может быть потому, что песчаные применять нельзя.
Ниже приводится описание возможного варианта конструкции составного металлического стержня с автоматическим управлением, предназначенного для получения внутренней поверхности в цилиндрических, конических и полусферических литых деталях, имеющих размер по диаметру 500 мм и выше. Получение таких деталей предполагается литьем под низким давлением (с учетом опыта английских заводов). Пока это только проект, но схема конструктивного решения может найти практическое применение или навести конструктора на мысль о другой, более совершенной конструктивной компоновке. На фиг. 79, а показана схема стыковки отдельных секторов металлического стержня. Разъем секторов совмещается с вертикальными ребрами А, имеющимися на отливке, если же эти ребра отсутствуют или имеют иное расположение, следует выполнить их, как показано на схеме, хотя бы после их пришлось и удалить. Показанная схема стыковки отличается тем, что линейное расширение секторов при нагреве их компенсируется за счет изменения размера S, а также и толщины ребра. Следовательно, опасность заклинивания уменьшается. Другим преимуществом будет наименьшая возможность проникновения жидкого сплава в стыки стержней, так как плоскость их соприкосновения Б может быть пригнана достаточно точно и, кроме того, механизм стержня имеет регулировку прижима по направлению стрелки В. На фиг. 79, б показана схема разъема отдельных секторов, осуществляемых в последовательном порядке, а именно в начале отводятся к центру секторы а, б и в, освобождая всю систему от обжима при усадке отливки, а затем уже и остальные секторы. Сборка должна производиться в обратной последовательности. На фиг. 80 схематично показан вертикальный разрез литейной формы для отливки тонкостенной цилиндрической детали.
Комплект цельнометаллического стержня состоит из основания 1, жестко связанной с ним опорной стойки 2, оканчивающейся гидравлическим цилиндром 8, шток поршня которого 5 на нижнем конце несет крестовину 3, а на верхнем траверсу 11. По штоку, на ходовой посадке, перемещается траверза 4, соединенная посредством колонок 6 с внешним гидравлическим цилиндром 7.
Крестовина 3 траверзы 4 и 11, а также и внешний цилиндр 7 снабжены системой шарнирно укрепленных тяг 10, длина которых может регулироваться разжимными муфтами (на чертеже не показаны). Другим концом тяги, также шарнирно, соединяются с ушками 20, составляющими одно целое с секторами 9 и 17 металлического стержня. Внешняя поверхность цилиндрической отливки формируется кольцевым набором 16, установленным в подвижных корпусах 12, снабженных электронагревателями и имеющих створчатый или параллельный разъем. В неподвижной плите, по которой перемещаются корпусы матриц, установлена центрирующая вставка 21, в которую, в свою очередь, запрессован штырь 22, обеспечивающий основанию стержня 1 строго центральное положение.
В верхней части подвижных матриц имеются гнезда, в которые устанавливаются полукольцевые песчаные стержни 11. образующие внешнюю поверхность выпора-промывника и принимающие на себя усилия, возникающие в отливке при сокращении линейных размеров в результате усадки сплава. Корпусы тормозящего устройства 15 центрируются на выступе матриц и имеют независимый разъем.
Отъемная часть тормозящего фильтра 13 устанавливается сверху и посредством ступенчатого основания соединяется с секторами стержня, гарантируя тем самым правильное положение их и препятствуя проникновению жидкого сплава по торцам секторов.
Подрыв отъемной части фильтра, требующий значительных усилий, может быть механизирован с применением эксцентрикового механизма, описание которого приводится ниже. Дисковая площадка 18 и упорные кронштейны 19, имеющиеся на каждом секторе стержня, воспринимают вертикальную составляющую, возникающую при работе механизма, и обеспечивают секторам строго радиальное перемещение.
Работа механизма происходит в следующей последовательности: жидкий сплав, поступающий через два металлопровода в полость формы, заполнит ее и замкнет собой электрический датчик, который, в свою очередь, включит в цепь питания реле времени технологической выдержки. После срабатывания реле (когда на поверхности отливки закристаллизуется достаточно прочная корочка) включается золотник гидравлического привода, подавая рабочую жидкость в полость Б цилиндра 7.
Под действием давления цилиндр 7, перемещаясь в верхнее положение, приведет в движение систему тяг секторов стержня а, б и в (см. фиг. 79, б). Отрыв секторов от отливки будет выполнен с сохранением их радиального направления. В конце хода выступ В цилиндра 7 включит концевой выключатель 23, открывающий свободный проход жидкости в полость Г внутреннего цилиндра 8. Поршень в цилиндре придет в движение и через траверзу 11, крестовину 3 и шарнирные тяги оторвет от отливки вторую группу секторов. Размеры, указанные в чертеже, обеспечивают вертикальное усилие в цилиндре 7, равное ~ 4000 кГ, а в цилиндре 8, равное ~ 3700 кГ (при давлении в сети гидросистемы, равном 65 кГ/см?).
После дополнительной выдержки, необходимой для затвердевания сплава в полости промывника, удаляется отъемная часть 13 тормозящего устройства, а затем при помощи тельфера, соединяемого с траверзой 11, поднимается вверх и вся система металлического стержня. Последней операцией будет раскрывание матриц и удаление отливки. При сборке золотник гидропривода включается вручную после того, как основание стержня 1 сядет на фиксирующий штырь 22; при этом секторы стержня займут последовательно свое исходное положение. Давление в системе обеспечивает плотное смыкание секторов и препятствует им смещаться к центру под действием давления жидкого сплава. Таким образом, при помощи автоматики решается один из координальных вопросов, а именно — момент освобождения стержня из отливки, теперь уже независимый от внимания рабочего. Механизм своевременно освобождает стержень из отливки, сводя к минимуму опасность появления усадочных трещин.
В том случае, когда отливаемая деталь имеет местные утолщения, требующие для их питания отводных прибылей, последние могут выполняться в песчаных вставках, устанавливаемых в гнездо соответствующего подвижного сектора.
При разъеме сектора песчаные вставки останутся на отливке, удерживаемые закристаллизовавшейся корочкой.
Механизм для удаления отъемной части фильтра
Подрыв отъемной части тормозящего фильтра из заполненной сплавом литейной формы требует значительных усилий Если при диаметре лабиринтов, равном 200—250 мм, подрыв отъемной части можно было осуществить соединенными усилиями двух рабочих при помощи ломиков, то при большем диаметре этих усилий будет недостаточно, и возникнет необходимость в применении специальных приспособлений. Конструкция приспособлений может быть различной: либо с применением гидравлических цилиндров, либо с пневматическими мембранами, либо с эксцентриками. Поскольку транспортировка отъемной части фильтра осуществляется тельфером, то будет рациональным использовать его грузоподъемную силу для приведения в действие простейшего эксцентрикового приспособления, тем более что изготовление его не представляет трудности.
На фиг. 81 показан чертеж приспособления, одинаково пригодного для различных диаметров. Верхний фланец, лабиринтной отъемной части имеет прилитые ушки 1, через отверстия в которых проходит валик 2 диаметром 30—35 мм. Между ушками на валике неподвижно, с применением шпонки, укреплен рычаг 3, а на внешних, выступающих концах валиков также на шпонках закреплены стальные, каленые эксцентрики 4. Концы рычагов 3 посредством промежуточных звеньев 5 соединяются с втулкой 6, которая может перемещаться в вертикальном направлении по колонне 7, запрессованной в корпус. Подъем втулки 6 производится при помощи электротельфера. Величина Н, на которую нужно поднять отъемную часть фильтра с тем, чтобы освободить ее от обжима сплавом, определяется по формуле
где K — величина линейной усадки сплава в %;
n=S tg? — дополнительная высота подъема для получения между отъемной частью и залитым металлом зазора S = 0,5 мм.
Конструкция холодильников и крепление их
Для получения отливок высокой размерной точности обычные литые холодильники непригодны. Самая тщательная формовка по точности не может конкурировать с точностью механической обработки. Исключением может быть только литье по выплавляемым моделям. На фиг. 82 показана типовая конструкция холодильников, фрезерованных из прокатного дюраля и способ их крепления в стержневом ящике.
Холодильник 1 всей своей рабочей поверхностью должен прилегать к выступу в стержневом ящике 2, форма и размеры которого соответствуют будущей бобышке в отливке. Между холодильником и опорной бобышкой выполняется зазор 0,5 мм для слоя мелкозернистого песка, которым обрабатывается поверхность холодильника, соприкасающаяся с жидким сплавом. Крепление холодильников в ящике достигается с применением точеных шпилек 3, сделанных по количеству холодильников. Люфт холодильника на шпильке допускается в пределах 0,1 мм. После того как стержневой ящик наполнен формовочной или стержневой смесью, шпильки удаляются.