Применение металлических стержней позволит резко снизить трудоемкость изготовления и повысить качество деталей, получаемых способом литья под низким давлением. При обычном литье в кокиль относительно толстостенных деталей (5 мм и выше) выдержка стержня в отливке, зависящая помимо технологических условий и от внимания рабочего, не имеет жестких допусков по времени и колеблется в достаточно широких пределах Исключением являются отливки из магниевых сплавов, при изготовлении которых чрезмерная задержка металлического стержня неизбежно вызовет брак отливок по трещинам усадочного происхождения. Наоборот, преждевременное удаление металлического стержня из еще незатвердевшей отливки вызывает брак литья по горячим трещинам.
Момент удаления металлических стержней является слабым местом литейной технологии.
При получении литых деталей крупных габаритов с незначительной (2—4 мм) толщиной стенок и особенно из широко интервальных сплавов, вопрос своевременного удаления стержней приобретает особое значение. Не вызывает сомнения, что ручные приемы работы даже квалифицированного оператора не в состоянии обеспечить должных результатов тогда, когда длительность технологической выдержки исчисляется секундами, а допуск на эту операцию даже долями секунды. Незначительная задержка стержня неизбежно вызовет появление трещин в отливке. Применение автоматически действующих устройств позволит заменить внимание рабочего мгновенной реакцией исполнительного механизма. С применением автоматики начало разъема и удаления металлического стержня может осуществляться даже тогда, когда на отливке закристаллизуется достаточно прочная поверхностная корочка, в средней же зоне сечения металл может быть еще полужидким.
Принципиальная схема автоматики для удаления стержней
Автоматическое устройство, возможная схема которого показана на фиг. 112, предназначено для удаления из отливки крупногабаритных металлических стержней как монолитных так и состоящих из нескольких элементов с последовательным их движением. В качестве силового агрегата применен гидравлический привод, обладающий при малых размерах наибольшим тяговым усилием и, что очень важно, свободный от мертвого хода (за счет сжимания воздуха), что является существенным недостатком пневматических цилиндров.
Цилиндр гидропривода может конструктивно вписываться в механизм металлического стержня, как это показано на фиг. 80, но также может быть выполнен в виде независимого узла. Схема состоит из следующих основных приборов: электронного реле времени 6 с интервалом времени выдержки до 5 мин., трехпозиционного золотника 9 с толкающими соленоидами 8 и 11 типовой конструкции по каталогу ЭНИМСа; промежуточных реле 5 и 7; рабочего цилиндра 10; электрических контактных датчиков, устанавливаемых в одну из половинок металлической матрицы и насосной станции стандартного типа (на схеме не показана).
Работа системы автоматики
После включения сети питания рубильником 1 и перевода переключателя 2 в положение а схема готова к рабочему циклу. Жидкий сплав, поднимаясь в полости формы, замкнет собой датчики 3 и 4 и заставит сработать промежуточное реле 5, которое, в свою очередь, встав на самопитание и замкнув контакты б приведет в действие реле времени 6. После срабатывания реле времени включит на самопитание промежуточное реле 7 и, замкнув контакты в, подаст напряжение в обмотку толкающего соленоида 8, который, переместив золотник распределительного крана 9 в крайнее правое положение, сообщит полость г рабочего цилиндра 10 с гидравлическим насосом. Поршень цилиндра переместится в верхнее положение, освобождая стержень из отливки. Удалив металлический стержень вместе с гидравлическим цилиндром за пределы литейной формы, раскрыв матрицы и освободив отлитую деталь, можно приступить к сборке.
Предварительно устанавливается металлический стержень на центрирующие опоры закрытых матриц, а затем переключатель 2 переводится в положение д. При этом промежуточные реле 5 и 7 отключаются от сети питания, а соленоид 11 переместит золотник крана 9 в крайнее левое положение, сообщив полость е цилиндра с давлением, а полость г со сливом. Поршень опустится в нижнее положение, доведя металлический стержень до упора. После этого переключатель 2 переводится в исходное положение, и цикл повторяется. Кнопка 12 предназначена для опробования и регулировки механизма в холостом состоянии, т. е без подачи в полость формы жидкого сплава, замыкающего контактные датчики. При наличии нескольких стержней, удаляемых в разной последовательности и через различные интервалы технологической выдержки, схема дополняется соответствующими реле и механизмами блокировки. Применение автоматического удаления стержней открывает большие перспективы и при обычном литье в кокиль