Температура подогрева формы должна быть установлена в зависимости от ее конструктивных особенностей, чтобы при остывании отливки обеспечить необходимую скорость снижения температуры, при которой готовый токоотвод будет обладать хорошей прочностью, отсутствием раковин, утяжек и разрывов. Помимо этого должна быть принята во внимание необходимость обеспечения максимальной производительности труда. Сплав перед заливкой в формы должен быть освобожден от шлаковых включений, а сами формы должны быть хорошо под. готовлены к отливке токоотводов: изнутри предварительно очищены от старого изолирующего слоя, и на рабочую поверхность вновь равномерно нанесен теплоизолирующий слой.

Современные литьевые машины. В настоящее время в большинстве европейских стран широкое применение находят однопозиционные литейные автоматы высокой производительности, выпускаемые различными фирмами. Прототипом современных литьевых машин можно считать автомат итальянской фирмы, предназначенный для отливки токоотводов автомобильных аккумуляторов и выполняющий от двух до пятнадцати циклов в минуту в зависимости от габаритов отливки. Автомат представляет собой сложный агрегат, в который входят одна литейная форма, насос для нагнетания сплава в форму, устройство для рихтовки и центровки токоотводов перед обрезкой литника, обрезное устройство, а также устройство для сбора токоотводов после обрубки, сбора литника и облоя. Автомат укомплектован электроаппаратурой для контроля температуры сплава и литейной формы. Машина приводится в действие электродвигателем мощностью 3,5 кВт.

Рис. 1. Литейный автомат
1 — шатун; 2— обрезное устройство; 3, 8 — валы; 4 — транспортер верхний; 5 — валик; 6 — тяга; 7 — кулачок; 9 — транспортер нижний

Английская фирма «Хлорайд» разработала литейный автомат, для отливки токоотводов автомобильных батарей, который имеет ряд особенностей по сравнению с аналогичными литейными автоматами других европейских фирм. В отличие от описанной выше машины плавильный’ котел монтируется отдельно. Это позволяет от одного котла питать сплавом одновременно два литейных автомата.

Рис. 2. Установка из двух литейных автоматов фирмы «Хлорайд»

Литейная форма позволяет получать отливки с гарантированной точностью машины (±0,07 мм) в любой точке, в то время как допуск на толщину токоотводов, отливаемых на отечественных карусельных автоматах, составляет ±0,1 мм. Подача сплава в литейную форму осуществляется насосом по хорошо загерметизированным трубопроводам, в которых он нагревается до требуемой температуры и не окисляется, так как не контактирует с воздухом. Сплав в котле нагревается лишь немногим выше точки плавления, что способствует не только резкому уменьшению угара и шлакообразования, а следовательно и потерь, но и заметно улучшает санитарно-гигиенические условия в литейном цехе.

Автомат снабжен электроаппаратурой для контроля и регулирования температуры сплава и формы, длительности операций, что допускает быструю смену литейной формы и перестройку режимов работы. Производительность установки из двух автоматов составляет 10 000 отливок в смену, причем один человек обслуживает обе машины.

Из серии машин подобной конструкции заслуживают внимания литейные автоматы американской фирмы «Виртц» и отечественные автоматы «УСОТ». Они имеют высокую производительность и также очень компактны по своей конструкции.

Детали крепления из свинца и свинцово-сурьмянистого сплава (например баретки, втулки, МЭС) также изготавливают методом литья на высокопроизводительных автоматах карусельного типа. Производительность некоторых из них составляет от 20 до 30 тыс. деталей за 6 ч. Обслуживает автомат один человек.

Формы для отливки токоотводов. Формы, применяемые для отливки аккумуляторных токоотводов, представляют собой две массивные стальные плиты, на внутренних соприкасающихся друг с другом поверхностях которых методом фрезерования нанесено модельное изображение отливаемого токоотвода. Рабочие поверхности форм снабжены каналами для быстрого удаления воздуха при заливке сплава. Лучшему заполнению форм сплавом способствует дополнительный нагрев электронагревательными элементами, вмонтированными в корпус.

Особое внимание должно быть уделено температурному режиму работы литейных форм и точному его регулированию, так как общий перегрев и особенно местные перегревы (образование термических узлов) являются основной причиной возникновения в отливках внутренних напряжений и образования в них трещин.

В литейных формах для аккумуляторных токоотводов обе прилегающие друг к другу плоскости полуформ с повышением температуры деформируются и становятся выпуклыми, вследствие чего по краям формы наблюдается проливание сплава, а центральная часть испытывает повышенное давление. Это снижает качество отливок и одновременно повышает износ форм. Поэтому в настоящее время много внимания уделяют подбору более прочного и менее деформируемого материала для литейных форм, а также совершенствованию самой их конструкции. Наибольшего успеха в этом направлении достигла фирма «Хлорайд». В изготовляемых ею формах, кроме применения специального состава стали, реализован ряд усовершенствований. Так, подвижная часть формы в отличие от обычных конструкций состоит из двух частей. Верхняя часть формы, составляющая литник, соединена шпунтом с нижней частью. Это соединение создает некоторую термоизоляцию между литником и корпусом формы и отводит вытесняемый из полости формы воздух. Таким образом, литник может работать при более низкой температуре, что ускоряет затвердевание сплава и повышает скорость отливки.

Другой важной особенностью указанных форм является наличие в них системы водяного охлаждения. Для охлаждения центральной части формы, где находится наибольшее количество сплава, высверлен вертикальный водяной канал, соединяющийся с водяным каналом литника в неподвижной половине формы. Литейные формы имеют многочисленные углубления — канавки, в которые заливается сплав. В момент заливки сплава воздух, находящийся в литейной форме, вытесняется сплавом в эти канавки. В результате отливка формируется при небольшом избыточном давлении, что улучшает ее качество и облегчает отставание отливки в момент раскрытия формы.

Теплоизоляционные покрытия для литейных форм.

Важную роль при отливке токоотводов играет покрытие рабочей поверхности форм теплоизолирующим слоем, который, предотвращая чрезмерную потерю тепла отливкой, обеспечивает равномерное заполнение каналов формы сплавом. Из всех предложенных покрытий для литейных форм лучшим оказалось покрытие, получаемое из водной суспензии, содержащей пробковую муку (70— 80г/л) и силикат натрия (30—45г/л); либо пробковую муку (90—100г/л) и карбоксиметилцеллюлозу (15 — 20г/л). Пробковая теплоизолирующая пленка, полученная на поверхности формы, наряду с низкой теплопроводностью, характеризуется хорошей смачиваемостью расплавленным свинцово-сурьмянистым сплавом, что способствует равномерному заполнению литейной формы.

Для приготовления пробковой суспензии на аккумуляторных заводах предварительно готовят пробковую муку путем размола пробковой крупы на шаровых мельницах. Полученную пробковую муку просеивают через сито и в случае применения жидкого натриевого стекла плотностью 1,32 г/см3, которое по качеству должно соответствовать ГОСТ 13078—81, принимают следующий порядок приготовления суспензии. Заливают в котел рецептурное количество воды и жидкого стекла, смесь перемешивают и доводят до кипения. В кипящую смесь засыпают рецептурное количество пробковой муки, тщательно перемешивают, закрывают плотно крышкой, доводят до кипения и варят в течение 10—30 мин. При использовании карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) в воду, нагретую до 35—40 °С, загружают рецептурное количество КМЦ и тщательно перемешивают до растворения. Затем раствор нагревают до 60—70 °С, засыпают рецептурное количество пробковой муки, тщательно перемешивают, закрывают плотно крышкой, доводят до кипения и варят в течение 5—10 мин. После охлаждения суспензию процеживают через сито и сливают в специальные емкости.