Формовка прямоугольных форм (призматические).

Различные виды формовки

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

1. 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).

2. 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

3. 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.

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

5. 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.

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

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

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

9. 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.

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

11. 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:

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

2. 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.

3. 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.

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

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

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

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

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

9. 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.

Для образования полости в от­ливке изготовляют стержень. При отливке уникальных изделий кус­ковой формовкой стержень изго­товляют непосредственно в фор­ме. 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).

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.

Формовка прямоугольных форм (призматические).

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.