Manipulatoravto.ru

Обзор техники для вашей стройки
19 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Ручная формовка

Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Ручную формовку, в основном, применяют в единичном и мелкосерийном производствах. На практике используют различные методы ручной формовки.

Формовка в опоках. В литейном производстве в подавляющем большинстве случаев разовые формы изготовляют в парных опоках.

Формовка в двух опоках по неразъемной модели. Модель плоской стороной укладывают на подмодельный щиток, а затем устанавливают нижнюю опоку рабочей плоскостью вниз. На модель наносят слой облицовочной смеси толщиной 40-100 мм, который слегка уплотняют. Затем опоку заполняют наполнительной смесью.

ппг пе заполнения опоки смесь уплотняют ручной или вматической трамбовкой. Излишек формовочной смеси и опоку с заформованной в ней моделью поворачивают на 180° поверхностью разъема вверх. На нижнюю опоку устанавливают верхнюю опоку, модель тонка и насыпают небольшой слой облицовочной смеси, чтобы покрыть модель. Облицовочную смесь дополнительно просеивают через сито. Затем весь объем верхней опоки заполняют формовочной смесью, которую уплотняют. Излишек смеси срезают вровень с кромкой верхней опоки, делают наколы для вентиляции формы и извлекают модель стояка, снимают верхнюю опоку, поворачивают ее и осматривают. В нижней опоке прорезают горизонтальные литниковые каналы-питатели и специальным подъемником извлекают модель. После этого форму вновь осматривают и затем собирают.

Формовка в двух опоках по разъемной модели является наиболее распространенной. Формовку по разъемной модели применяют в случаях, когда модель не имеет плоской поверхности.

Сначала изготовляют нижнюю полуформу.

Последовательность операций при формовке по разъемной модели такая же, как и при формовке по неразъемной модели. Отличие только в том, что после изготовления нижней полуформы и ее поворота на 180° на нижнюю половину модели А-3 устанавливают верхнюю половину Б-7. Плоскость разъема формы посыпают разделительным песком и продолжают формовку в обычной последовательности. В обеих полуформах специальной иглой делают каналы, увеличивающие газопроницаемость формы. Для выполнения внутренней полости отливки в форме устанавливают стержень.

Иногда при изготовлении сложных отливок одна плоскость разъема не позволяет извлечь модель из верхней и нижней полуформ. В этих случаях применяют формовку в трех и в большем числе опок, т.е. форма имеет две и большее число плоскостей разъема. В большинстве случаев предпочитают вместо дополнительного разъема делать отъемные части модели или устанавливать наружные стержни.

Формовка в почве. Формы для крупных уникальных отливок весом в несколько десятков, а иногда и сотен тонн, как правило, изготовляют в специальных ямах (кессонах), дно которых находится ниже уровня пола цеха. Стенки и дно кессонов, в частности для предупреждения попадания в них грунтовой воды, облицовывают бетоном или железобетоном.

Формовку в почве применяют для изготовления отливок, не требующих большой точности. При этом формовочную смесь не насыпают на модель и не уплотняют вокруг нее, а наоборот, модель вдавливают в заранее приготовленный слой формовочной смеси. Формовка, в почве может быть открытая и закрытая. В обоих случаях первой операцией является подготовка почвы или, как говорят, подготовка постели. Почва должна давать четкий отпечаток модели при ее вдавливании. На практике применяют формовку по мягкой или твердой постели. Постель делают для одной или нескольких форм.

При формовке по мягкой постели в полу цеха делают яму глубиной, превышающей высоту модели на 150-200 мм. Ширина и длина ямы должны быть несколько больше, чем соответствующие размеры модели. По уровню устанавливают чугунные рейки или уголки. В яму насыпают слой наполнительной смеси 2 до верхних кромок уголка, затем излишек смеси срезают линейкой 5 и засыпают облицовочную смесь, которая легкими ударами линейки ссаживается до уровня верхних кромок уголка. Постель подготовлена для формовки.

При формовке по твердой постели в полу цеха делают яму глубиной на 300-500 мм больше высоты модели. На дно ямы насыпают и уплотняют слой крупного шлака или кокса, укладывают на шлак рогожи или солому и устанавливают вентиляционные трубы для отвода газов из формы. Затем засыпают и уплотняют наполнительную смесь (уплотнение производят слоями через 60-80 мм). В уплотненной наполнительной смеси делают вентиляционные каналы и засыпают облицовочную смесь. Формовка по твердой постели применяется для изготовления крупных по массе и больших по размерам отливок.

Открытая почвенная формовка производится, как правило, по мягкой постели. На рис. 3, б показан процесс изготовления такой формы. На слой облицовочной смеси кладут модель и осаживают ее мягкими ударами молотка, после чего уровнем проверяют горизонтальность осаженной в почву ппрпи уплотняют смесь вокруг модели, а излишки смеси сре-аГют линейкой на уровне верхней плоскости модели, затем деля юте я литниковый и сливной каналы, как это показано на ис 44, в. Последующими операциями являются извлечение модели из формы и отделка формы.

Открытую почвенную формовку используют для изготовления неответственных отливок по моделям, имеющим хотя бы одну плоскую сторону.

При закрытой почвенной формовке, после осаживания модели, устанавливают верхнюю опоку, уплотняют в ней смесь и выполняют литниковую систему. Затем снимают опоку, извлекают модель, отделывают форму и вновь накрывают ее опокой. Таким образом, форма подготовлена к заливке. Следует отметить, что в верхней опоке может быть выполнена также и часть рабочей полости формы.

Схема закрытой почвенной формовки по разъемной модели с применением твердой постели приведена на рис. 4. После приготовления твердой постели осаживают нижнюю часть модели А, горизонтальность ее проверяют ватерпасом. Затем на нижней части модели закрепляют верхнюю часть Б, устанавливают опоку и модели литниковых каналов, засыпают формовочную смесь и уплотняют ее трамбовками. После уплотнения опоку снимают и переворачивают на 180° и из нее специальными подъемниками удаляют верхнюю часть модели Б и модели литниковых каналов. Таким же подъемниками извлекают из нижней полуформы часть модели А. Форму отделывают и собирают.

Формовку по шаблону применяют в единичном производстве для получения отливок значительных размеров и имеющих форму тел вращения (например, различные шкивы, цилиндры и т. д.). При этом способе отпадает необходимость в дорогостоящих моделях, но в то же время требуется высокая квалификация рабочих-формовщиков.

Поверхность формы получают выгребанием формовочной смеси специальными досками, имеющими профиль будущей отливки. Такие профильные доски называются шаблонами. При формовке используют специальные приспособления.

Приспособления состоят из чугунной опоры, которую устанавливают под будущей формой в почве, стального валика, вставляемого в опору, и чугунной серьги, вращающейся на валике. Стопорное кольцо служит опорой для серьги. В некоторых случаях опору прикрепляют к плитам с помощью болтов через отверстия. Отверстие служит для извлечения валика из опоры после окончания формовки. Правильность установки опоры и горизонтальность серьги проверяют уровнем (ватерпасом). Шаблоны прикрепляют болтами к серьге через сделанные в ней отверстия. Для примера разберем формовку шкива.

Установив опору под будущей формой и закрепив на валике серьгу с шаблоном, проверяют горизонтальность шаблона ватерпасом, а правильность установки по радиусу специальной меркой, приложив ее вырезом к валику. Затем шаблоном в предварительно уплотненной формовочной смеси выгребают профиль, соответствующий внутреннему очертанию обода шкива, до тех пор, пока нижняя кромка шаблона не достигнет плоскости разъема формы. Спицы шкива и ступицу формуют по разъемным моделям. Моделей спиц нужно столько, сколько спиц имеет шкив. По специальной разметке в нижнюю полуформу вдавливают модели низа спиц, пока не совпадут линии разъема модели и формы. Затем на модели низа спиц укладывают модели верха, снимают серьгу с шаблоном, устанавливают модели ступицы, литниковой системы и опоку верха, предварительно посыпав плоскость разъема формы разделительным песком, и уплотняют формовочную смесь. Если в верхней опоке образуется высокий выступ, выполняющий внутренние очертания обода, то предпринимают меры, устраняющие возможность обвала этого выступа (например, ставят крючки, шпильки и т. д.).

После того, как верхняя полуформа готова, ее поднимают, переворачивают на 180”, в центральное отверстие модели верха ступицы вставляют ось, на которой крепят контршаблон и доводят размеры выступа до необходимых. После отделки верхней полуформы приступают к отделке нижней, для чего устанавливают в первоначальное положение серьгу с шаблоном, к нему прикрепляют отъемную часть или к серьге — новый шаблон по профилю, соответствующему шаблону с отъемной частью, и выгребают смесь из формы, образующей наружные очертания шкива. Для отделки формы применяют косяк 5, представляющий часть модели обода. После отделки форму собирают для заливки.

Рассмотренные способы формовки индивидуальных, крупных отливок отличаются низкой производительностью и значительной трудоемкостью.

Ручная формовка

Несмотря на общее проседание экономики в «короновирусном» 2020 году, российский рынок кирпича ручной формовки сохраняет свои позиции. Причина стандартная – люди со средствами стараются сберечь их от обесценивания, вкладывая в строительство домов и коттеджей. Производителей кирпича такая ситуация подталкивает к расширению ассортимента, поиску новых направлений, которые «выстрелят». Таким направлением может стать кирпич ручной формовки – перспективный тренд российской «керамической» индустрии.

Когда решение принято, необходимо найти ответы на основные вопросы: сколько стоит современное автоматизированное оборудование для выпуска такого кирпича? Из каких этапов состоит процесс производства?

Отдельно стоит упомянуть вопросы, непосредственно касающиеся организации производства кирпича: каковы комплектность и производительность линии? Сколько шихты она обрабатывает в час, сколько для неё требуется воздуха, воды и электроэнергии за то же время?

В качестве примера мы приведем усредненные параметры автоматической линии по выпуску экструдированного кирпича с посыпкой песком. Данная линия предназначена для замешивания шихты и производства кирпича ручной формовки с его последующей транспортировкой в цех сушки и обжига.

Важная деталь – в данном случае «ручная формовка» означает не фактическую технологию производства, а вид конечного продукта. Другими словами, линия позволяет выпускать кирпич, который по своему внешнему виду и техническим характеристикам не отличается от аналогичного продукта, действительно изготовленного вручную. Формат кирпича – WDF (210*100*65 мм).

Такой кирпич предназначен для фасадных работ в индивидуальном строительстве. Не рекомендуется использовать его для облицовки многоэтажных зданий, кладки и облицовки печей, каминов и цоколей.

Примерная стоимость автоматической линии с проектом и доставкой

Ниже приведена полная стоимость производственного оборудования и услуг по его проектированию и доставке. Речь идет о современном программируемом оснащении, которое позволяет обеспечить выпуск продукции с минимальным участием операторов.

Нужно сказать, что это далеко не самая дорогая линия. Стоимость в 22,4 миллиона рублей позволяет отнести её к среднему ценовому уровню.

разработка проектной документации (включая схемы узлов, чертежи деталей, электросхемы и прочее) – 3 000 000 рублей;

двойной электрический экструдер с пневматическим сцеплением (устройства обвалки с питателем – 2 шт., устройство вброса – 2 штуки, экструдер – 2 шт.) – 10 000 000 рублей;

подающий конвейер с толкателем цепного типа – 360 000 рублей;

обратный конвейер с толкателем цепного типа – 785 000 рублей;

конвейер разделяющий – 1 200 000 рублей;

агрегат для срезки остатков глины на пневматическом приводе – 650 000 рублей;

конвейер для возврата глиняной массы (3 штуки) — 440 000 рублей;

конвейер комплекса подготовки форм для глины – 390 000 рублей;

пластиковые формы (46 штук) – 720 000 рублей;

агрегат для мойки форм в комплекте (замкнутого типа, с электроприводом) – 280 000 рублей;

комплекс механической очистки форм- 175 000 рублей;

агрегат для сушки форм – 140 000 рублей;

узел переворота форм в комплекте – 180 000 рублей;

роторный узел переворота форм в комплекте – 270 000 рублей;

гидравлический толкатель форм одноступенчатого типа в комплекте (3 штуки) – 750 000 рублей;

Читать еще:  При какой температуре можно

толкатель форм 4-ступенчатый – 330 000 рублей;

накопитель сушильных блоков в комплекте с подающим конвейером – 280 000 рублей;

щит управления с автоматикой в комплекте на базе программируемого логического контроллера – 600 000 рублей;

комплект соединительных проводов с монтажными полками – 280 000 рублей;

ЗИП (датчики, резиновые ремни, пускатели, мотор редукторы конвейеров, частотные преобразователи тока, двигатели экструдеров и т.д.) – 450 000 рублей;

агрегат поточного взвешивания глины с системой управления подачей воды – 655 000 рублей;

доставка (в зависимости от расстояния и вида транспорта – от 100 до 200 000 рублей и выше).

Общая стоимость линии – 24 125 000 рублей

Этапы производства: от смешивания шихты до транспортировки в сушку

Подготовка шихты, формовка и обсыпка. На начальном этапе 2-вальный смеситель загружается шихтой, где она увлажняется и перемешивается. После достижения консистенции теста, она попадает в двойной экструдер, где происходит формирование цельного бруса, который подаётся в узел обсыпки песком.

Резка заготовок, удаление лишней глины. После окончания обработки производится резка бруска на заготовки заданного размера, после чего они с силой вбрасываются в пластиковую форму. Далее формы с заготовками внутри движутся по конвейеру в зону, где происходит обрезка лишней глиняной массы. Обрезки глины по конвейеру возвращаются в смеситель.

Разделение формы и заготовки, повтор цикла. На форму фиксируется рамка для сушки, после чего она переворачивается и подаётся в узел разделения. В этом узле заготовка отделяется от формы, при этом кирпич сырец остаётся на сушильной рамке, а форма идет далее по конвейеру, где моется, сушится, обсыпается песком и попадает в новый рабочий цикл для загрузки.

Производительность линии и необходимые ресурсы

Для написания бизнес-плана необходимо знать производственные характеристики линии. Приводим средние значения для вышеуказанной линии.

производительность в час – 4000 единиц продукта;

количество форм – 40 штук;

оборот форм в час – 500 штук;

мотор-редукторы – 22 единицы;

общая длина ленточных и цепных конвейеров – 50 метров;

вес шихты, которую линия перерабатывает в час – 16 тонн;

среднее энергопотребление линии – 100 кВт;

расход воды (в час) – 2000 литров;

расход сухого сеяного песка на обсыпку форм – 1 тонна в день;

расход сухого сеяного песка на обсыпку кирпича – 10 тонн в день;

Технология ручной формовки

Ручная формовка используется при изготовлении мелких и средних отливок в индивидуальном и мелкосерийном производстве, а так же при изготовлении крупных отливок (станины металлорежущих станков, прокатных станов, ахтерштевни судов, изложницы и др.).

Существует большое разнообразие методов ручной формовки:

1) в двух опоках:

а) по неразъемной модели,

б) по разъемной модели,

в) по модели с отъёмными частями;

г) с перекидным «болваном»;

3) по скелетной модели

4) в трех и более опоках;

7) безопочная формовка и т.д.

Наиболее широко распространена формовка в двух опоках по разъемным моделям. Процесс формовки ведут в следующей последовательности (рис.2.8):

а) Для изготовления нижней полуформы на модельную плиту 3 устанавливают нижнюю половину модели 2 и накрывают нижней опокой 1;

б) На полумодели наносят слой облицовочной и затем наполнительной смеси, трамбовкой уплотняют ее, излишки срезают линейкой по верхней кромке опоки накалывают душником вентиляционные каналы 4;

в) Готовую нижнюю полуформу переворачивают на 180 о , устанавливают верхнюю полумодель 8, модели шлакоуловителя 9, стояка 6, выпора 5 и верхнюю опоку 7, соединив ее с нижней штырями 10 (в);

Рис.2.8. Формовка в двух опоках по разъёмной модели.

г) При набивке верхней полуформы повторяют в той же последовательности проделанное с нижней полуформой, а затем вырезают литниковую; чашу 11, удаляют из формы модели стояка 6 и выпора 5

д) Верхнюю полуформу 12 снимают с нижней 13 и переворачивают ее на 180 о ; формовочную смесь вокруг моделей смачивают водой; в полумодели забивают подъемники 14, легким ударом по подъемнику полумодели расталкивают в стороны и затем вертикально вверх удаляют из полуформ; таким же образом удаляют из формы модель шлакоуловителя 9.

е) Разрушенные участки полуформ исправляют; прорезают питатели 17 в нижней полуформе; устанавливают на стержневые знаки стержень 15; нижнюю полуформу покрывают верхней и нагружают грузами 16.

ж) После заливки формы металлом и его кристаллизации форму разрушают, и освобождают готовую отливку вместе с литниковой системой.

Стержни вручную изготавливают в стержневых ящиках или по шаблонам. При использовании стержневого ящика две его половинки перед формовкой соединяют струбцинами и набивают стержневой смесью, предварительно установив проволочный металлический каркас для повышения прочности. Затем прокалывают сквозные вентиляционные каналы. Потом стержневой ящик осторожно раскрывают, вынимают готовый стержень и отправляют в сушку.

С помощью шаблонов изготавливают большие стержни, имеющие форму тела вращения или постоянное по длине сечение (рис.2.9). На металлический патрон 1 с большим количеством отверстий для обеспечения газопроницаемости стержня наматывают соломенный жгут для придания стержню податливости (рис.2.9, а). Затем на патрон наносят стержневую смесь, устанавливают патрон на опоры и вращением рукоятки 4 «вытачивают» стержень, срезая шаблоном 5 излишки смеси.

Стержень с постоянным по длине сечением можно изготовить с помощью протяжных шаблонов (рис.2.9, б). На сушильную плиту 6 кладут рамку 7, насыпают стержневую смесь 9 и уплотняют её. Перемещая шаблон 8, срезают излишки смеси. Сначала изготавливают одну половину стержня, затем тем же способом – вторую. После сушки обе половины склеивают.

Рис.2.9. Формовка стержней с помощью шаблонов

Изготовление литейных форм.

Процесс изготовления литейных форм называется формовкой. Это основная, наиболее сложная и весьма ответственная операция, от которой в значительной мере зависит качество отливки.

В зависимости от степени механизации различают ручную и машинную формовку. Ручную формовку применяют в единичном и мелкосерийном производстве мелких и средних отливок и при изготовлении крупных и особо крупных отливок, машинную — в серийном и массовом производстве.

Ручная формовка.

В зависимости от конфигурации отливки и условий производства применяют различные методы ручной формовки: формовка в почве, в опоках, по шаблону, в стержнях другие виды, из которых наибольшее распространение получила формовка в парных опоках. При этом используются как разъемные, так и неразъемные модели.

Формовка по цельной модели в двух опоках производится в тех случаях, когда модель имеет простые внешние очертания и извлечение модели из формы не представляет трудностей.

Формовка в двух опоках по разъемной модели осуществляется в следующей последовательности. Нижнюю часть модели 2 (рис. 2.5, б, в), модели питателей и нижнюю опоку ставят на модельную плиту 1.

На модель наносят облицовочную смесь, затем — наполнительную. Смесь уплотняют трамбовкой. Излишек смеси срезают, накалывают вентиляционные каналы 8, облегчающие выход газов из формы при заливке металла. Нижнюю полуформу переворачивают на 180°. На плоскость разъема по центрирующим шипам ставят верхнюю часть модели 7, модели шлакоуловителя, стояка и выпоров. Устанавливают верхнюю опоку, поверхность разъема посыпают тонким слоем разделительной смеси и производят формовку верхней полуформы (рис. 2.5, г, д). По окончании изготовлени я верхней полуформы прорезают литниковую воронку, удаляют модели стояка и выпоров, снимают верхнюю полуформу.

Рис. 25. Схема получения отливки в двух опоках по разъемной модели:

а — модель; б, в — изготовление нижней полуформы; г, д изготовление верхней полуформы; е формовка стержня;

  • 1 модельная плита; 2 — нижняя часть модели; 3 — игла; 4 — питатель;
  • 5 — шлакоуловитель; 6 — стояк; 7 — верхняя часть модели;
  • 8 вентиляционные каналы; 9 — арматура стержня

Из полуформ удаляют половины моделей, модели питателя и шлакоуловителя. В нижнюю полуформу устанавливают стержень и закрывают форму. Полуформы скрепляют для предотвращения ухода жидкого металла по разъему формы во время заливки.

Формовка с подрезкой применяется для изготовления отливок по неразъемной модели со сложной или криволинейной конфигурацией (рис. 2.6).

При установке модели 1 на модельную плиту 4 модель (рис. 2.6, в) нс прилегает к нему плоскостью, поэтому при уплотнении смеси модель со всех сторон оказывается окружена формовочной смесью, извлечь ее из формы без разрушения последней невозможно. В этом случае полуформу поворачивают на 180° и производят подрезку так, чтобы модель свободно извлекалась из полуформы без ее повреждения.

Образовавшуюся фасонную поверхность разъема, включая поверхность подрезки, тщательно приглаживают и покрывают разделительным песком. Устанавливают верхнюю опоку, модели стояка и выпоров и изготавливают верхнюю полуформу по обычной технологии. После окончания формовки снимают верхнюю опоку, прорезают в нижней полуформе питатели и извлекают из нее модель. Форму собирают и заливают металлом.

Такой способ изготовления формы трудоемок, поэтому применяется в единичном производстве.

Рис. 2.6. Формовка с подрезкой:

а — модель; б — модель в сборе со знаками; в—е — этапы формовки;

  • 1 — модель; 2 — модель верхнего знака; 3 — груз; 4 — модельная плита;
  • 5 — гнездо знаков; 6 — модель подрезки;

Л — объем смеси, препятствующей извлечению модели

При необходимости получения большего количества отливок часто применяют формовку по «фальшивой» опоке, которая является как бы фигурным щитком. Такой способ позволяет исключить операцию подрезки. Фальшивая опока выполняет функцию фигурной модельной плиты.

Формовка по модели с отъемными мастями применяется при изготовлении достаточно сложных по конфигурации отливок в тех случаях, когда использование модели с одним разъемом не обеспечивает ее извлечение из формы.

На рис. 2.7, а представлена модель отливки с выступами, препятствующими извлечению половинок модели из полуформ.

Эта проблема не решается и при выборе одной плоскости разъема. Поэтому помимо разъема в конструкции модели предусматривают отъемные части, которые прикрепляются к модели с помощью шпилек.

Отъемные части вида 1 применяют при наличии в модели полости, достаточной для удаления штифта 8. При формовке модели с отъемными частями вида 2 смесь уплотняют до верхней плоскости отъемной части, затем извлекают шпильку 9 и заканчивают уплотнение. Крепление отъемной части 3 называют «ласточкин хвост».

Рис. 2.7. Формовка по модели с отъемными частями:

а — модель; б г последовательность выполнения операций; 1—3 — виды отъемных частей; 4—7 — формовки; 8 — штифт; 9 — шпилька; стрелками показаны перемещения отъемных частей, штифтов и шпилек

Формовку нижней опоки производят по обычной технологии, до уровня шпилек, осторожно уплотняя формовочную смесь около отъемных частей, после чего шпильки вынимают и набивают оставшуюся часть формы. Аналогично осуществляют формовку верха.

При извлечении модели из иолуформ отъемные части остаются в полости формы. Их извлекают из полуформ, смещая в горизонтальном направлении.

Технология ручной формовки

При изготовлении крупных отливок (ста­нины металлорежущих станков, прокатных станов, изложницы и др.), а также в единичном и мелкосерийном производстве мелких и средних отливок широко используют ручную формовку.

Характерной особенностью ручной формовки является большее разнообразие методов изготовления формы: в двух опоках (по не­разъемной и разъемной моделям, по модели с отъемными частями, с перекидным «болваном», с подрезкой); по шаблонам; по скелетной модели; в трех или более опоках; в стержнях; в почве и др. Формов­ка по модели с отъемными частями, по шаблонам, по скелетной модели (ниже будет рассмотрена), в стержнях, в трех и более опо­ках, с перекидным «болваном» (здесь не рассматриваются) может быть выполнена только вручную.

Технологический процесс ручной формовки состоит из следу­ющих основных элементов: набивка нижней опоки; набивка верхней опоки; удаление модели из формы; отделка формы; сборка и нагружение формы.

Рисунок 8.7 – Формовка в двух опоках по разъемной модели

Читать еще:  При какой температуре надо гнать самогон

2 Формовка в двух опоках по разъемной модели (рисунок 9) — самый распространенный метод получения разовых форм, так как подавляющее большинство отливок имеют сложную конфигурацию, требующую разъема модели. Процесс формовки ведут в такой после­довательности:

1 для изготовления нижней полуформы на подмодельную доску 3 устанавливают нижнюю половину модели 2 и накрывают нижней опокой 1 (рисунок 9,а).

2 на модель наносят слой облицовочной и затем наполнитель­ной смеси, трамбовкой уплотняют ее, излишки срезают линейкой на уровне верхней кромки опоки и накалывают душником венти­ляционные каналы 4 (рисунок 9,б).

3 готовую нижнюю полуформу переворачивают на 180°, уста­навливают верхнюю полумодель 5, модели шлакоуловителя 9, стояка 6, выпора 5 и верхнюю опоку 7, соединив ее с нижней шты­рями 10 (рисунок 9, в).

4 при набивке верхней полуформы повторяют в той же последовательности проделанное с нижней полуформой, а затем вырезают литниковую чашу 11, удаляют из формы модели стояка 6 и выпора 5 (рисунок 9,г).

5 для удаления полумоделей из полуформ верхнюю полуформу 12 снимают с нижней 13 и переворачивают ее на 180°; формовочную смесь вокруг полумоделей смачивают водой; в полумодели забивают подъемники 14, легкими ударами по подъемнику полумодели рас­талкивают в стороны и затем вертикально вверх удаляют из полу­форм; таким же образом удаляют из формы модель шлакоуловителя 9 (рисунок 9,д).

6 разрушенные участки полуформ исправляют; прорезают питатели 17 в нижней полуформе; устанавливают на стержневые знаки стержень 15; нижнюю полуформу накрывают верхней и на­гружают грузами 16 (рисунок 9,е).

7 после заливки формы металлом и его кристаллизации форму разрушают и освобождают готовую отливку вместе с литниковой системой (рисунок 9,ж).

14 Литье в металлические кокили

Сущность метода и область применения.

Сущность заключается в том, что вместо разовой песчано-глинистой используют металлическую форму, называемую кокилем. Обладая по сравнению с песчано-глинистыми формами приблизительно в 60 раз более высокой теплопроводностью, кокили обеспечивают мелко зернистую структуру отливок, что повышает их прочность. При кокильном литье отпадает необходимость в модельно-опочной оснастке, в формовочных и стержневых смесях, что не только дает большую экономию, но и снижает количество пыли и улучшает санитарные условия труда; повышается точность и чистота поверхности отливки; обслуживание кокилей не требует рабочих высокой квалификации; значительно повышается производительность и уменьшаются необходимые производственные площади. Технологический процесс кокильного литья можно легко механизировать. Механизированные кокили имеют устройство, позволяющее закрывать и раскрывать их от пневматического или гидравлического привода. При массовом производстве несколько кокильных машин устанавливают на вращающиеся карусели, поворачивающиеся на необходимый угол через определенное время, за которое производится заливка кокиля.

Наряду с преимуществами у кокильного литья есть и недостатки: высокая стоимость кокилей позволяет использовать их только в серийном и массовом производствах; опасность образования трещин в отливках из неподатливости металлического кокиля; чугунные отливки в кокиле получают отбеленными и требуют длительного отжига, что удорожает их производство.

Кокильное литье применяют в условиях крупносерийного и массового производства при изготовлении несложных по конфигурации отливок с толщиной стенок 3…100 мм из чугуна, стали и цветных металлов.

Конструкция кокиля.

По конструкции различают кокили неразъемные вытряхные (рис.3.21,а) и разъемные с горизонтальным (рис. 3.21,6) и вертикальным (рис.3.21,в) разъемами. Разъемные кокили состоят из двух половин 6, центрирующихся направляющими штырями 10. Чтобы избежать коробления, кокиль снабжают ребрами жесткости 5 либо делают коробчатой формы. На наружной стенке кокиля для его ускоренного охлаждения иногда отливают пальцы 8. Отверстие или внутреннюю полость в отливке образует песчаный стержень 1 либо металлический 9. Металл заливают в литниковую чашу З, и по стояку 4 и питателям 7 он заполняет полость формы 2. Поскольку металлические стержни неподатливы, то во избежание образования в отливке трещин их удаляют из формы до начала усадки металла. Если внутренняя конфигурация отливки очень сложна, то металлические стержни делают из нескольких частей или заменяют песчаными. Литчиковая система размещается в плоскости разъема кокиля. Для выхода воздуха из формы во время ее заливки кроме выпоров 11 в плоскости разъема по всей высоте кокиля прорезают щели глубиной 0,3. 0,5 мм (на рисунке не показаны).

Изготавливают кокили из серого чугуна, стали, а также из цветных сплавов литьем с последующей механической обработкой.

Особенности технологии изготовления отливок в кокилях.

Изготовление отливок в кокиле состоит из таких операций: очистка кокиля от старой облицовки; нанесение огнеупорного защитного покрытия или покраска рабочей поверхности кокиля; сборка формы с установкой стержней; заливка кокиля; выдержка отливки в форме; раскрытие кокиля и удаление из него отливки.

Во избежание отбеливания чугунных отливок подбирают химический состав чугуна, обеспечивающий графитизацию в условиях повышенной скорости охлаждения. С этой же целью перед заливкой чугуна кокиль нагревают до 250. 300 °С и время выдержки отливок в кокиле сокращают до минимума.

Если в кокиле получают отливки из силумина (сплав алюминия с кремнием), то отпадает необходимость вводить натрий в сплав перед заливкой формы для измельчения структуры, так как быстрое охлаждение измельчает кремний в образующейся эвтектике.

При получении в кокиле отливок из сплавов на медной основе полость формы покрывают жирными красками. Между расплавом и кокилем образуется газовая прослойка, которая устраняет образование пригара на поверхности отливки.

Литье под давлением.

Сущность метода и область применения.

Сущность состоит в том, что жидким металлом принудительно заполняют металлическую пресс-форму под давлением, которое поддерживают до полной кристаллизации отливки. Давление обеспечивает быстрое и хорошее заполнение формы, высокую точность и малую шероховатость поверхности отливки. Принудительное питание отливки жидким металлом исключает возможность образования усадочных раковин, пористости и не требует установки прибылей. Ускоренная кристаллизация металла в металлической пресс-форме под давлением обуславливает образование мелкозернистой структуры. Благодаря внешнему давлению растворенные в металле газы остаются в твердом растворе, что снижает газовую пористость металла. Отливки, полученные этим методом, как правило, не имеют припусков на механическую обработку и после удаления из формы являются готовыми деталями. Литьем под давлением можно получать отливки с толщиной стенки до 0,5 мм, сложной конфигурации и с отверстиями диаметром до 1 мм.

Высокая стоимость пресс-форм, имеющих сложную конфигурацию и требующих высокой точности изготовления, обусловливает целесообразность применения литья под давлением только в крупносерийном и массовом производствах тонкостенных отливок достаточно сложной конфигурации из сплавов цветных металлов массой до 50 кг.

Оборудование и технология литья под давлением.

Литье под давлением осуществляют на компрессорных и поршневых машинах высокой производительности, дающих 200….400 отливок в час. Поршневые машины выпускают с горячей или холодной камерой сжатия, расположенной горизонтально или вертикально. Машины с горячей камерой сжатия, в которых камера находится непосредственно в расплаве, применяют для получения отливок из сплавов с низкой температурой плавления на основе цинка, олова и свинца. Машины с холодной камерой сжатия, в которых камера вынесена за пределы расплава, используют для получения отливок из более тугоплавких цветных сплавов на основе меди, алюминия и магния.

На машинах с вертикальной холодной камерой сжатия (рис. 3.22а) расплав 4 заливают в камеру сжатия 5 (положение 1). Верхний поршень 1, опускаясь, давит на расплав и на нижний поршень 10, который при движении вниз открывает литниковый канал 3. Металл заполняет полость 2 пресс-формы, состоящей из двух половин б и 7 (положение 2). Объем жидкого металла должен быть больше объема полости формы, чтобы между верхним и нижним поршнем оставался избыток металла, давление верхнего поршня поддерживают до полной кристаллизации отливки, после чего пресс-форму раскрывают и отливку 9 вместе с литником 12 выталкивают из формы толкателями 8. Нижний поршень выталкивает наружу избыток металла 11 (положение 3) и его отправляют в переплав.

На (рис. 3.22б) показана работа машины с горизонтальной холодной камерой сжатия. Все операции на ней выполняются в той же последовательности.

На (рис.3.22,в) приведена схема работы поршневой машины с горячей камерой сжатия. Чугунный тигель 13 с жидким металлом все время подогревают снизу газом через форсунку 21. Перед заливкой пресс-форму 19 закрывают и мундштук 18 соединяется с каналом 17. При верхнем положении поршня 16 через отверстие 14 сплав заполняет камеру сжатия 15 и канал. При движении вниз поршень впрессовывает жидкий металл в полость формы. После затвердевания металла давление снимают, поршень движется вверх, форму раскрывают и отливку выталкивают толкателями 20. Машины с горячей камерой сжатия более производительны и расходуют меньше жидкого металла, однако их нельзя применять для литья сплавов с температурой плавления более 500 из-за быстрого изнашивания поршня. В машинах с холодной камерой сжатия поршень контактирует с расплавом в течение короткого промежутка времени и поэтому мало изнашивается. Здесь можно значительно повысить давление, что гарантирует высокую плотность и прочность отливок. Если в машинах с горячей камерой сжатия давление достигает 20 МПА, то в машинах с холодной камерой сжатия при литье алюминиевых и медных сплавов давление может достигать 100…300 МПа. Компрессорные машины, работающие на

сжатом воздухе применяются редко и поэтому здесь не рассматриваются.

Кирпич ручной формовки, состав смеси, технология

Сегодня мы расскажем, как изготовить кирпич ручной формовки своими руками, что для этого вам понадобится.

Необычная расцветка и фактура, с неповторимым ретро видом, возрожденная старина, все это воплощено в кирпиче ручной формовки.

Фактически. это материал внешнего декора, для восстановления облика памятников архитектуры, декорирования внутридомовых конструкций (печи, камины, дымоходы).

Это материал — элита, с его использованием решают самые оригинальные и эксклюзивные замыслы архитекторов.

  • 1 Кирпич ручной формовки
    • 1.1 Состав смеси
    • 1.2 Ручная формовка кирпича
    • 1.3 Производство кирпича ручной формовки
    • 1.4 Кирпич ручного формования
      • 1.4.1 Сушка, обжиг
    • 1.5 Проверка на качество

Кирпич ручной формовки

Имитация кирпича, которому сотни лет, возникает за счет особенной «пошарканной» поверхности.

Богатая цветовая гамма, позволяет подобрать вариант под конкретные цели. При этом, чем темней образец, тем выше его цена.

Состав смеси

Состав смеси прост. Необходима карьерная, сланцевая глина, которая обладает тугоплавкостью, и встречается различных оттенков: желтого, розового, красного и серого цвета.

Добытое сырье, после тщательной очистки от включений и примесей, размельчают и просеивают. Только после этого, замесив глину с водой, добиваются состояния однородной пластичной массы.

Ручная формовка кирпича

Секреты старых мастеров, придают процессу изготовления особую сакральность. До заполнения форм руками мастера, делается формовка.

Глиняное тесто выкладывают на рабочий стол и проволокой нарезают кусками, размер которых должен быть не меньше объема формы, для её полного заполнения.

Формы, чаще всего, делают из плотного дерева, с гладкими, внутренними поверхностями.

Для получения эффекта старения поверхности и для упрощения извлечения готового кирпича, используют мелкий песок, которым посыпают внутренние поверхности.

Подготовленные куски в форму вбрасывают резко с применением силы. Это обеспечивает полное заполнение формы и повышает качество изделия.

При этом, в случае, если массы не хватило для полного заполнения, дополнительно не добавляют, чтобы не снизить качество. После заполнения формы излишки срезают.

Сформованный, еще сырой кирпич, с аккуратностью вынимаются из формы и отправляют на стеллаж для просушки. Процесс сушки длится 1-3 недели, в зависимости от внешних условий, и должен обеспечить снижения уровня влаги в изделии до 10%.

Помещение, в котором осуществляют сушку, должно обеспечивать сохранение температуры и хорошее проветривание. Для ускорения процесса допускается обдувание стеллажей теплым воздухом.

Завершает технологический процесс – обжиг. В течение шести часов кирпичи проходят несколько стадий прокаливания. Начинается обжиг с удаления остатков влаги при 2000 градусов, после поднимают температуру на уровень 8000 градусов.

Читать еще:  Клинкерное масло (Klinker und Keramik Öl)

На этом этапе происходит спекание в целостный блок. Затем плавно снижают температуру. Знающие секреты мастера свежеиспеченный кирпич кидают с высоты 1 метра, для получения на поверхностях мелких трещин и бороздок, повышающих эффект «под старину».

Производство кирпича ручной формовки

При промышленном изготовлении используют два разных метода: пластический и полусухой.

Применяя первый, сырой блок до обжига сушат несколько недель. Недостаточно просушенный кирпич при обжиге раскрошится, но даже если этого не случится, качество будет значительно хуже.

Для ускорения просушки, в попытке исключить растрескивание, некоторые производители применяют примеси (угль, сланец, опилки).

Нарушение первоначальной технологии, приводит к появлению на поверхностях кирпича темных пятен, снижают его долговечность.

Второй метод, более позднее изобретение. Он позволяет повысить качество, а также экономить время и затраты.

Просушку глины делают в специальных барабанах. Из готового порошка колено-рычажным прессом делают формовку кирпича, и направляют на обжиг.

От стандартного кирпича кирпич ручной формовки отличается четырьмя рабочими поверхностями. Он полнотелый, что позволяет его распиливать и применять для декорирования, как помещения, так и фасада здания.

Обладает высокой прочностью, в течение десятилетий остается неизменным, его морозоустойчивость более 100 циклов, экологически безопасный, препятствует проникновению влаги.

Только высокие цены можно отнести к недостатку кирпича ручной формовки.

Кирпич ручного формования

Организация самостоятельного производства не потребует больших инвестиций.

Определяющим фактором станет наличие месторождения качественной, не жирной красной глины, не содержащей примесей. В течение нескольких суток глину замачивают или, как говорят специалисты «настаивают».

Формируют кирпич с применением самодельных рамок. Для их изготовления применяют фанеру или доски.

Сушка, обжиг

Сформированный брусок сушат в тени под навесом 10-20 дней. После просушки обжигают в специально изготовленной печи. Можно сделать обжиг в 200-литровых бочках, у которых удалено дно.

Просушенные блоки для равномерного прогрева, выкладывают, оставляя зазоры, немного сдвигая. Сверху бочку накрывают листом железа для исключения доступа во внутрь холода.

Обжиг длиться 20 часов, с поддерживанием постоянной высокой температуры, добавлением в огонь топлива.

По истечении времени костер оставляют догорать до полного остывания бочки.

Преждевременно потушенный огонь приведет к резкому перепаду температуры и соответственно растрескиванию кирпичей.

Проверка на качество

Обожженный кирпич можно проверить на качество. Разбить его кувалдой или сбросить с достаточной высоты. Если обжиг прошёл правильно, кирпич будет иметь равномерный цвет разлома, без каких-либо пятен и полутонов.

Затем обломки поместите в воду. Через несколько часов проверьте. Качественный кирпич сохранит свой цвет и структуру.

Технология ручного формирования при небольших партиях выполняется строже, кирпичи получаются более высокой прочности, долговечными.

Формовка кирпича

Формовка кирпича в условиях частной стройки выполняется в прямоугольных формах, а задачу пресса выполняет деревянная болванка. При всей простоте и кустарности такого метода формования кирпича-сырца (или необожженного кирпича) изделия вполне пригодны для обустройства ограждений, небольших построек и малых форм. Материал матриц-форм для кирпича – чаще всего фанера, обрезки доски и бруска, крепеж – гвозди, саморезы. Для изготовления декоративного кирпича сегодня можно приобрести готовые формы из силикона или пластика. Количество форм определяют по оптимальной величине замеса. Выход готового кирпича прямо зависит от количества форм, поскольку сырец сохнет долго -до нескольких суток. Если стройка солидная, то оправдана покупка блок-форм и кирпичного пресса. Габарит кирпича ручной формовки может быть любым, но обычная практика фантазий не оправдывает. Классика не подведет – стандартные кирпичные размеры 250*120*65 проверены временем. Чтобы будущий кирпич лучше сцеплялся с растворным слоем, низ и крышку формы снабжают выступами в форме конусов аналогично отверстиям в заводском блоке. Это экономит материал и время работ, а также снижает общий вес конструкции. Донца форм крепят прочно, а крышки не фиксируют — для удобства выемки сформованных кирпичей. После формовки кирпич обжигают или сушат по определенной технологии. Но кирпич ручной формовки может быть изделием высокой прочности и эксклюзивной эстетики, все дело в технологии и применяемом оборудовании для обжига.

Кирпич ручной формовки

Процесс несложен: деревянные формы смачивают холодной водой, присыпают сухим порошком гипса или цемента (бывалые мастера применяют обычную мелкую пыль от просеивания песка и других инертных заполнителей). Затем заполняют блок-форму или отдельные ячейки глиняной смесью с наполнителем или без, утрамбовывают и оставляют в защищенном от солнца и ветра месте для сушки. Отличие кирпича ручной формовки от стандартного – это особый ретро-вид, оттенки и фактуры, чаще всего создаваемые в целях реставрации архитектурного памятника, а в частном хозяйстве – для ультрамодного декора камина или печи, а также фрагментов художественной облицовки фасада.

Кирпичи ручного формования относят к эксклюзивным отделочным материалам, и секреты создания антикварной поверхности производители, как правило, не выдают.

Для формовочной смеси требуются сланцевые глины, которые в лесу добыть вряд ли возможно, брать нужно из карьера. Такие глины имеют качество тугоплавкости, и добываются для производства клинкера. Оттенки глинистого сланца различны, за исключением белых, голубых и синих: чаще всего в желтой, розово-красной, реже в серой гамме. Процесс изготовления мало отличается от обычной формовки кирпича под обжиг или сушку: глина очищается от посторонней примеси, размельчается и просеивается через сита, а затем замачивается в воде (настаивается).

Имитировать старинный кирпич, прочный и прошедший «огни и воды», можно несколькими способами. Сделать кирпич очень темным – это придаст декору древний вид. Штучный кирпич формуют отдельно, плотное пластичное тесто режут проволочными стяжками и не выкладывают в формы, а сильно и резко бросают в них глиняные заготовки. Кусок теста должен быть больше формы, поскольку добавлять нельзя, можно только срезать излишек шпателем заподлицо с бортами.

Ячейка должна быть прочной, а стенки гладкие, но для создания старинного «потертого» декора внутреннюю поверхность формы подсыпают мелким песком, заодно этот песок послужит «смазкой», чтобы слегка подсохший кирпич легко отделился от стенок и днища. При точной технологии и рецептуре формовые кирпичи вынимают из ячеек почти сразу, сырыми, и изделия не теряют форму. Сушат на стеллажах, при хорошей вентиляции и защите от резких перепадов температур и влажности (обдувка калорифером возможна, но не горячим потоком). Окончательной просушка считается, когда влажность кирпича не больше 9-10%. Прочный «древний» кирпич получают только технологией, включающей обжиг, вернее – прокаливание.

Необходимо оборудование, позволяющее поднять температуру до 800-900 град (муфельная печь обеспечивает нагрев до 1400 град). Причем первые 6 часов кирпич выдерживают всего при 150-200 град, обеспечивая удаление остаточной влажности, а затем плавно повышают нагрев. Тайны мастерства включают и точное время процесса для спекания куска глины в черепок, обладающий прочностью камня, и методы снижения температуры. Еще горячие кирпичи бросают с высоты в один метр, и кирпич при этом не разбивается, а лишь покрывается мелкой сеткой поверхностных трещинок, еще больше напоминая старинный камень.

Отличия кирпича ручной формовки:

  • Всегда полнотелый, очень тяжелый и прочный.
  • Имеет четыре рабочие поверхности. Можно распилить на плитки и декорировать фасад или внутренние помещения.
  • Экологический чистое, совершенно безопасное изделие.
  • Водостойкий.
  • Морозоустойчивый, соответствует марке F100 (сто циклов замораживания-оттаивания в насыщенном водой состоянии).
  • Прослужит десятки лет без малейшего снижения декоративности и прочности.
  • Недостаток – очень высокая цена.

Промышленное производство кирпичей ручной формовки основано на применении современного оборудования и точный технологиях, а основных способов формования всего два, как и десятки лет назад: пластическая и полусухая формовка. При пластическом формовании сырые блоки-кирпичи просушивают до двух и более недель, поскольку влажный кирпич при прокаливании может крошиться, и даже сохраняя форму сильно теряет в качестве. Чтобы снизить риск трещинообразования, применяют добавки сланца, угля, опилочных наполнителей. Если готовый кирпич имеет характерную темную пятнистость, это значит – технология не выдержана и долговечным кирпич не станет. Полусухим способом, более современным по сравнению с пластическим, производят лучшие кирпичи за более короткое время. Сушат глину в порошке в сушильных барабанах, затем прессуют кирпичи под давлением, а после прокаливают.

Кладка кирпича ручной формовки

Один из нюансов декорирования и кладки кирпичом ручной формовки – это предварительное смешивание изделий не менее чем из четырех паллет, для того чтобы переходы цвета были естественными и облицовка высокохудожественной. При кладке в сухую жару кирпичи окунают в воду, чтобы адгезия с растворным слоем была сильнее. Применяют кладочные смеси с присадками, предотвращающими высолы, которые могут испортить весь эффект «старинной» стенки. В дождь и при температуре воздуха менее 5 градусов тепла кладку кирпича ручной формовки выполнять нецелесообразно.

Модные коллекции облицовки включают и стиль кирпичей ручной формовки, что говорит о востребованности материала и интересе к нему.

Технология ручной формовки

При изготовлении крупных отливок (ста­нины металлорежущих станков, прокатных станов, изложницы и др.), а также в единичном и мелкосерийном производстве мелких и средних отливок широко используют ручную формовку.

Характерной особенностью ручной формовки является большее разнообразие методов изготовления формы: в двух опоках (по не­разъемной и разъемной моделям, по модели с отъемными частями, с перекидным «болваном», с подрезкой); по шаблонам; по скелетной модели; в трех или более опоках; в стержнях; в почве и др. Формов­ка по модели с отъемными частями, по шаблонам, по скелетной модели (ниже будет рассмотрена), в стержнях, в трех и более опо­ках, с перекидным «болваном» (здесь не рассматриваются) может быть выполнена только вручную.

Технологический процесс ручной формовки состоит из следу­ющих основных элементов: набивка нижней опоки; набивка верхней опоки; удаление модели из формы; отделка формы; сборка и нагружение формы.

Рисунок 8.7 – Формовка в двух опоках по разъемной модели

2 Формовка в двух опоках по разъемной модели (рисунок 9) — самый распространенный метод получения разовых форм, так как подавляющее большинство отливок имеют сложную конфигурацию, требующую разъема модели. Процесс формовки ведут в такой после­довательности:

1 для изготовления нижней полуформы на подмодельную доску 3 устанавливают нижнюю половину модели 2 и накрывают нижней опокой 1 (рисунок 9,а).

2 на модель наносят слой облицовочной и затем наполнитель­ной смеси, трамбовкой уплотняют ее, излишки срезают линейкой на уровне верхней кромки опоки и накалывают душником венти­ляционные каналы 4 (рисунок 9,б).

3 готовую нижнюю полуформу переворачивают на 180°, уста­навливают верхнюю полумодель 5, модели шлакоуловителя 9, стояка 6, выпора 5 и верхнюю опоку 7, соединив ее с нижней шты­рями 10 (рисунок 9, в).

4 при набивке верхней полуформы повторяют в той же последовательности проделанное с нижней полуформой, а затем вырезают литниковую чашу 11, удаляют из формы модели стояка 6 и выпора 5 (рисунок 9,г).

5 для удаления полумоделей из полуформ верхнюю полуформу 12 снимают с нижней 13 и переворачивают ее на 180°; формовочную смесь вокруг полумоделей смачивают водой; в полумодели забивают подъемники 14, легкими ударами по подъемнику полумодели рас­талкивают в стороны и затем вертикально вверх удаляют из полу­форм; таким же образом удаляют из формы модель шлакоуловителя 9 (рисунок 9,д).

6 разрушенные участки полуформ исправляют; прорезают питатели 17 в нижней полуформе; устанавливают на стержневые знаки стержень 15; нижнюю полуформу накрывают верхней и на­гружают грузами 16 (рисунок 9,е).

7 после заливки формы металлом и его кристаллизации форму разрушают и освобождают готовую отливку вместе с литниковой системой (рисунок 9,ж).

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector