ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение 10
Глава 1. КЛАССИФИКАЦИЯ ФОРМОВОЧНЫХ МАШИН
И АВТОМАТОВ 19
1.1. Классификация формовочных машин
по функциональному назначению 19
1.2. Классификация формовочных автоматов по числу позиций 20
1.3. Особенности способов и механизмов для извлечения
моделей из полуформ 22
1.4. Устройства и механизмы дозирования смеси 27
1.4.1. Коробчатые дозаторы 28
1.4.2. Шиберные дозаторы 30
1.4.3. Челюстные дозаторы 31
1.4.4. Коробчатый дозатор с жалюзийным затвором 32
Вопросы для повторения к гл. 1 33
Глава 2. ПРЕССОВЫЕ ФОРМОВОЧНЫЕ МАШИНЫ 34
2.1. Характеристика силового воздействия на формовочную
смесь при прессовании 34
2.2. Классификация методов прессования 37
2.3. Геометрическое соотношение элементов формы 37
2.4. Верхнее, нижнее и двухстороннее прессование 38
2.5. Прессование с предварительным профилированием смеси 40
2.6. Методы прессования по принципу действия прессовой головки 41
2.6.1. Прессование жесткой профильной плитой 41
2.6.2. Прессование эластичным элементом 42
2.6.3. Прессование многоплунжерной головкой 38
2.6.4. Прессование решетчатым элементом 40
2.6.5. Прессование лопастной головкой 41
2.7. Силовые приводы прессовых формовочных машин 43
2.8. Относительная плотность формы и выбор давления прессования 46
2.9. Индикаторная диаграмма и расчет прессового механизма 48
2.10. Расчет диаметра прессового цилиндра 51
2.11. Математическая модель процесса прессования смеси
(с применением модулей продольной и поперечной деформации). 52
2.11.1. Алгоритм расчета плотностей литейной формы, уплотняемой прессованием с применением МКЭ 54
2.12. Последовательное прессование форм сложных
ребристых отливок 55
2.12.1. Исходные положения и допущения 55
2.12.2. Дифференциальное уравнение движения
процесса ППр в общем виде 58
2.12.3. Математическое выражение сил, входящих
в общее уравнение движения (2.30) 58
2.12.4. Исходные данные для расчета параметров ППр 61
2.13. Прессование с предварительным профилированием плунжеров. Формовочная машина с дифференциальной прессовой многоплунжерной головкой бесколодочного типа 70
2.13.1. Устройство и работа формовочной машины 70
2.13.2.Устройство и работа прессовой многоплунжерной головки бесколодочного типа 73
2.13.3. Расчет параметров пневматической фиксации плунжеров 75
Вопросы для повторения к гл. 2 77
Глава 3. ВСТРЯХИВАЮЩИЕ ФОРМОВОЧНЫЕ МАШИНЫ 78
3.1. Анализ способа уплотнения встряхиванием 79
3.1.1. Механизм уплотнения встряхиванием 80
3.2. Классификация встряхивающих механизмов 84
3.3. Рабочий процесс пневматического встряхивающего механизма 88
3.3.1. Математическая модель рабочего процесса 88
3.3.2. Выбор критерия оценки эффективности встряхивающих механизмов 93
3.3.3. Анализ решения системы уравнений рабочего процесса
и выбор конструктивных параметров 94
3.4. Конструктивные типы и основные узлы встряхивающих формовочных машин 96
3.4.1. Конструктивные типы встряхивающих
формовочных машин 96
3.4.2. Встряхивающие механизмы 99
3.4.3. Конструкции ударных поверхностей 103
3.4.4. Поворотные, вытяжные и нивелирующие механизмы 104
3.5. Встряхивающе-прессовые формовочные машины (ВПФМ) 107
3.5.1. Встряхивающе-прессовая формовочная машина
модели 22111 (модернизированная) 107
3.5.2. ВПФМ модернизированной автоматизированной линии Уралвагонзавода 113
3.6. Предложения для проектирования новых и модернизации действующих ВПФМ 118
Вопросы для повторения к гл. 3 120
Глава 4. ПЕСКОСТРЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ 121
4.1. Анализ процесса пескострельного уплотнения 124
4.1.1. Общее описание процесса 124
4.2. Рабочий процесс пескострельной машины 128
4.2.1. Механизм пескострельного уплотнения смеси 133
4.3. Конструктивно-технологические параметры пескострельных машин и применяемые смеси 135
4.4. Примеры конструкций пескострельных машин 137
4.4.1. Пескострельно-прессовая машина для изготовления безопочных форм 137
4.4.2. Пескострельные автоматы для изготовления
стержней по ХТС 140
4.4.3. Управление технологическим процессом изготовления стержней на автоматах 145
4.4.4. Смеситель стержневой смеси периодического действия 146
4.4.5. Газогенераторы 150
4.5. Пескострельно-импульсно-экструзионные стержневые машины 152
4.5.1.Особенности технологических параметров
экструзионной головки 155
Вопросы для повторения к гл. 4 156
Глава 5. ВОЗДУШНО-ИМПУЛЬСНЫЕ ФОРМОВОЧНЫЕ МАШИНЫ 157
5.1. Анализ уплотняющего воздействия импульса сжатого воздуха
на формовочную смесь 158
5.1.1. Механизм импульсного уплотнения и характер
распределения плотности по объему формы 158
5.1.2. Колебательный характер перемещения смеси
при высокоимпульсном воздействии потока воздуха 162
5.1.3. Физическая, реологическая и математическая модель формовочной смеси при высокоимпульсном уплотнении 164
5.2. Выбор оптимального градиента давления импульсной нагрузки 168
5.2.1. Теоретическое обоснование оптимального
градиента давления 168
5.2.2. Экспериментальная проверка методики выбора
оптимального градиента давления 169
5.2.3. Влияние конструктивно-технологических параметров
на градиент давления при импульсномуплотнении 172
5.3. Технологические требования к формовочной смеси
и модельно-опочной оснастке при импульсном уплотнении 178
5.4. Анализ рабочего процесса в установках
воздушно-импульсного уплотнения 179
5.4.1. Математическое описание рабочего процесса 179
5.5. Экспериментальные исследования влияния
конструктивно-технологических параметров и процесса импульсного уплотнения 183
5.5.1. Конструкция установки, оснастка, средства измерения 183
5.5.2. Анализ результатов экспериментальных исследований 184
5.6. Определение упруго-вязких характеристик
формовочной смеси и математическое моделирование
процесса импульсного уплотнения 189
5.6.1. Приборы и методика эксперимента.
Определение реологических характеристик 189
5.6.2. Математическое моделирование процесса импульсного уплотнения 194
5.6.3. Реологическая концепция АСУ-ТП смесеприготавления
и формообразования 199
5.7. Расчеты конструктивно-технологических параметров
воздушно-импульсных установок низкого давления 201
5.8. Классификация импульсных клапанов и их схемы 203
5.9. Конструктивные типы воздушно-импульсных установок 207
5.9.1. Воздушно-импульсная установка высокого воздушного давления 207
5.9.2. Импульсная установка низкого давления с пневматическим приводом клапана («летающая тарелка») 209
5.9.3. Импульсная установка низкого давления
с пневмо-гидравли-ческим клапаном (ВМД) 211
5.9.4. Импульсная установка низкого давления
с пневморычажным приводом клапана 212
5.9.5. Импульсная установка с коническим (цилиндрическим) клапаном и с перфорированными выпускными
отверстиями 214
Вопросы для повторения к гл. 5 216
Глава 6. ГАЗОВЫЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ФОРМОВОЧНЫЕ МАШИНЫ 217
6.1. Анализ газоимпульсного процесса уплотнения 218
6.1.1. Общее описание газоимпульсного процесса уплотнения 218
6.1.2. Механизм уплотнения смеси при газоимпульсном
уплотнении 220
6.1.3. Факторы, влияющие на рабочий процесс газоимпульсных формовочных машин 222
6.1.4. Требования к смесям и модельно-опочной оснастке
при применении газоимпульсной формовки 224
6.2. Рабочий процесс в камере газоимпульсной установки 225
6.3. Баланс энергии сгорания газовоздушной смеси 226
6.4. Выбор конструктивно-технологических параметров газоимпульсных формовочных машин 228
Вопросы для повторения к гл. 6 229
Глава 7. ПЕСКОМЕТЫ 229
7.1. Анализ способа уплотнения смеси пескометом 230
7.1.1. Общее описание способа уплотнения пескометом 230
7.1.2. Факторы, влияющие на процесс и качество пескометного уплотнения смеси 234
7.2. Рабочий процесс пескомета 238
7.2.1. Направления подачи смеси в пескометную головку 238
7.2.2. Формирование пакета смеси и его плотность
в ковше ротора 240
7.2.3. Влияние технологических факторов на качество
уплотнения пескометом смеси в форме 241
7.2.4. Расчет потребляемой мощности пескомета 242
7.3. Конструктивные типы пескометов 244
7.4. К расчету процесса уплотнения пескометом 248
7.5. Выбор конструктивно-технологических параметров пескомета 249
Вопросы для повторения к гл. 7 251
Глава 8. ВАКУУМНО-ПЛЕНОЧНЫЙ ПРОЦЕСС
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК 252
8.1. Анализ процесса ВПФ 252
8.1.1. Общее описание способа ВПФ 252
8.1.2. Факторы, влияющие на прочность форм при ВПФ 254
8.2. Требования к формовочному материалу и модельно-опочной оснастке для ВПФ 256
8.3. Математическое описание рабочего процесса и процесса уплотнения при ВПФ 257
8.4. Выбор конструктивно-технологических параметров
вакуумной системы 259
8.5. Тенденции в развитии ВПФ 261
Вопросы для повторения к гл. 8 262
Глава 9. ФОРМОВОЧНЫЕ МАШИНЫ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ФОРМ ВОЗДУШНЫМ ПОТОКОМ И ДОПРЕССОВКОЙ 262
9.1. Анализ метода уплотнения форм воздушным потоком
с допрессовкой 263
9.1.1. Общее описание процесса 263
9.1.2. Механизм уплотнения воздушным потоком 266
9.2. Роль площади вент в процессе УВП 270
9.2.1. Влияние отношения площади проходного сечения вент 270
9.2.2. Влияние коэффициента на изменение твердости форм
в карманах оснастки 272
9.2.3. Влияние мест расположения вент на уплотнение
полуформ со сложной геометрией оснастки 274
9.3. Некоторые расчетные параметры процесса УВП 278
9.4. Методика расчета для выбора конструктивно-технологических параметров УПВ с допрессовкой 280
9.5. Требования к смесям и технологической оснастке 282
9.5.1. Основные требования к конструкции модельной плиты
и вентам 282
Вопросы для повторения к гл. 9 283
Глава 10. ВИБРОПРЕССОВЫЕ И ВИБРОУДАРНЫЕ,
ФОРМОВОЧНЫЕ И СТЕРЖНЕВЫЕ МАШИНЫ 284
10.1. Классификация вибрационных формовочных
и стержневых машин 284
10.2. Анализ процессов вибрационного уплотнения 285
10.2.1. Механизм вибрационного уплотнения 285
10.2.2. Факторы, влияющие на процесс вибрационного
уплотнения 286
10.2.3. Конструктивные решения вибрационных установок 288
10.3. Математическая модель формовочной смеси
при вибрационном уплотнении 291
10.3.1. Выбор оптимального режима виброускорения 293
10.4. Выбор конструктивно-технологических параметров
вертикальных вибрационно-ударных формовочных машин 295
Вопросы для повтирения к гл. 10 297
Глава 11. ФОРМОВОЧНЫЕ МАШИНЫ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО (УДАРНОГО) ПРЕССОВАНИЯ 298
11.1. Общая характеристика способов высокоскоростного
(ударного) прессования. 298
11.2. Механизм уплотнения смеси в способах ударного прессования 300
11.2.1. Высокоскоростное (ударное) прессование (ВСП-процесс) 300
11.2.2. Механизм уплотнения комбинированного
прессово-ударного способа уплотнения ВСП-комби 302
11.3. Факторы, влияющие на процессы ударного прессования 303
11.4. Схемы машин и устройств высокоскоростного
(ударного) прессования 307
11.4.1. Схема пневмогидравлического механизма ударного прессования с жёсткой прессовой плитой 307
11.4.2. Машина высокоскоростного (ударного) прессования многоплунжерной колодкой (Dynapuls-process) 309
11.4.3. Формовочные машины комбинированного
ударно-прессового уплотнения 310
11.5. Устройство ударного пневмопривода 312
Вопросы для повторения к гл. 11 314
Глава 12. ПОТОЧНО-МЕХАНИЗИРОВАННЫЕ И АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК В РАЗОВЫХ ФОРМАХ 314
12.1. Основные понятия. Классификация формовочных линий 314
12.1.1. Производительность и надежность автоматической линии 317
12.1.2. Показатели надежности АФЛ 318
12.2. Автоматические линии безопочной формовки 319
12.3. Автоматические линии опочной формовки 322
Вопросы для повторения к гл. 12 336
Список литературы 337