Техника - молодёжи 1988-12, страница 33

поныне для получения массивных и фасонных деталей типа судовых винтов (а их размеры, особенно у крупных танкеров, весьма внушительны) . Процесс литья в земляные формы насчитывает двенадцать технологических операций, и все они выполнялись, как правило, вручную.

Обычно отливки делают не из чистого металла, а из сплавов чугуна, бронзы, латуни, дюралюминия. Они обладают разной текучестью. Из сплавов с малой текучестью можно изготовить только простейшие отливки. При этом надо учитывать линейное и объемное расширение остывающей массы. Иначе в отливке могут образоваться трещины и пустоты — усадочные раковины. Наконец, при выборе способа литья надо учитывать, что земляная форма — одноразовая. При повторном изготовлении отливки вновь надо готовить и форму.

А можно ли обойтись без земляных форм? Конечно, если делать отливки в кокилях. Это металлические формы, в отличие от земляных их используют многократно. Особенно хороши кокили при массовом изготовлении деталей. Типичный пример — поршни автомобильных двигателей.

Процесс литья в кокиль также показан на центральном развороте. Как и в земляной форме, в нем есть литник и выпор. Полости смазывают, створки закрывают и скрепляют, а при извлечении отливки открывают. Для получения отливок с отверстиями пользуются металлическим стержнем, который может быть неподвижной частью кокиля или съемным, чтобы облегчить извлечение отливки. Металл в кокиль подается под действием силы тяжести или под давлением, создаваемым поршнем.

Когда отливка готова, освобожденный от нее кокиль продувают сжатым воздухом, смазывают и вновь заливают металлом. Так в одной форме можно получать тысячи отливок. Но и у кокиля есть свои недостатки. При плохом охлаждении он деформируется, и качество изделий ухудшается. Кроме того, кокиль выдерживает давление только до определенного предела. А ведь именно способ литья под высоким давлением помогает получать отливки сложной формы с очень тонкими стенками, например радиаторы полупроводниковых приборов. Такой прием применяют не первый десяток лет, но он требует сложного и дорогого оборудования.

Еще в начале прошлого века знаменитый мастер художественного литья В. П. Екимов предложил делать модели отливок не из дерева, а из воска. При заливке такая модель расплавляется, и жидкий металл ее вытесняет. Этот способ литья по выплавляемым моделям особенно хорош, когда нужно получить мелкие изделия сложной формы, причем с ювелирной точностью. Тогда металл заливают в неразъемные оболочки из мелкозернистого огнеупорного материала.

Все это вещи, литейщикам хорошо знакомые. Но вот совсем недавно, на международной выставке «Ин-терлитмаш-88», проходившей в сентябре нынешнего года в Москве, мы увидели немало достижений, которые придают древнему делу качественно новый облик. Одно из них — литье в бегущем магнитном поле.

В основе метода, разработанного советскими учеными,— взаимодействие магнитного поля линейного электродвигателя с жидким металлом в литейной форме. В результате металл с большой скоростью заполняет ее и образует при охлаждении плотную однородную структуру, что очень важно при получении тонкостенных отливок. Форму при заливке устанавливают на статор электродвигателя, а его ротором служит движущийся с интенсивным перемешиванием расплавленный металл. Этот способ дает отливки высокого качества, даже если толщина стенок составляет всего 1—3 мм. Причем стоимость таких изделий гораздо ниже, чем при изготовлении с помощью литья под давлением, а применяемое оборудование отличается простотой, надежностью и сравнительно небольшими размерами.

Датская фирма «Диса» продемонстрировала высокоавтоматизированную линию для изготовления форм без опок (см. центральный разворот) . В ее состав входят формовочная машина (1), укладчик с автоматическим подавателем стержней (2), установка подачи смеси (3), циклон (4), устройство для заливки металла (5), конвейер для форм и синхронный ленточный конвейер (6 и 7), наконец, автоматический извлекатель отливок (8).

Главная часть линии — формовочная машина — не трамбует, а прессует песочную смесь в особой камере с помощью двух модельных плит. Поэтому опоки не нужны.

Смесь (песок с химическими добавками) подается сверху, а из машины, как галеты, одна за другой выходят готовые формы, размеры которых могут достигать 800X 950X X 560 мм. Производительность — до 260 форм в час при расходе смеси 125—160 т.

Надо сказать, формы получаются намного плотнее, чем при использовании традиционного оборудования с опоками. А это гарантия хорошего качества отливок. Причем их можно выпускать большими партиями или быстро менять серии. На замену модели отливки уходит меньше минуты.

Понятно, что стержни необходимо менять так же быстро, как и модели. Эту задачу и выполняет укладчик с автоматическим подавателем стержней. В то время как основная машина прессует очередную форму, укладчик вставляет в предыдущую необходимый ей стержень. Затем по сигналу компьютера в нее впрыскивается формовочная смесь. Она проникает в самые труднодоступные места полости. Отработанный сжатый воздух, который прошел через форму, очищается от песка в циклоне.

Готовые формы одна за другой подходят к устройству заливки горячего металла. В его основе плавильная печь, которая в зависимости от выпускаемой продукции может быть тигельной, с вращающейся ретортой или комбинированной. После заливки формы плавно, с постоянной скоростью, перемещаются по конвейеру. Они плотно прижаты друг к другу, чтобы металл не пролился. Слаженной работой заливочного устройства и конвейера руководит компьютер. Когда металл застынет, нужно еще время для охлаждения отливок. Поэтому они подаются на синхронный ленточный конвейер, работающий в том же ритме, что и конвейер для форм. Последняя операция — автоматическое извлечение отливок. Пневматические зубила дробят формовочную смесь и остатки литников, освобождая отливку. Отработанная смесь поступает на заготовительный участок, а отливки — на склад.

Датские инженеры предусмотрели и такой вариант: установку барабана и транспортного конвейера, возвращающего отработанную и очищенную смесь в бункер формовочной машины (на рисунке не показаны). Тем самым создается замкнутый технологический цикл с многократным использованием

31