Перспективы внедрения и использования «способа формовки по спаренным моделям» для выпуска ответственных корпусных отливок

Усиление конкурентной борьбы за завоевание рынков сбыта, особенно в период экономического кризиса, заставляют литейщиков активно искать пути удешевления выпускаемой ими литейной продукции при неизменном сохранении ее качества [1, 2]. В такие сложные периоды работы предприятий, принимаются активные усилия по поиску и устранению узких мест производства, осуществляются меры по снижению накладных расходов и эффективному расходованию материальных ресурсов [3].

Цель выполненной разработки, показать существующие возможности вакуумно-пленочной формовки на базе способа формовки по «спаренным моделям» для выпуска ответственных корпусных отливок.

Меняющиеся условия производства, диктуют новую техническую стратегию развития, требуют индивидуального подхода к техническому обеспечению производства. Использование существующих технологий, оборудования и оснастки, не всегда позволяют эффективно решать поставленные задачи. Требуются новые не традиционные подходы. Для полноценной модернизации существующего производства проводится работа по поиску инноваций — новых перспективных технологий и разработок, внедрение которых позволит на длительный срок оторваться от конкурентов и найти новые рынки сбыта своей продукции. Все это направлено на снижение издержек производства, снижение себестоимости продукции и, в конечном случае, на развитие и выживание предприятия.

Внедрение перспективной технологии вакуумно-пленочной формовки (ВПФ) должно было позволить предприятиям существенно повысить свой технологический потенциал, выйти на новый уровень производства. Повсеместная практика использования зарубежных дорогостоящих комплексов технологического оборудования ВПФ, показала не соответствие реальных и рекламируемых возможностей. Дискредитация одной из самых перспективных технологий ВПФ, произошла в связи с не полным соответствием технических и технологических возможностей поставленных комплексов оборудования выпуску определенных видов литейной продукции.

Многие производственники ассоциируют вакуумно-пленочную формовку (ВПФ) с трудоемким, дорогостоящим производством отливок не сложных конструкций. Отсутствие базовой информации, опыта  и отечественной школы подготовки специалистов, привело к переориентации производств на более затратные технологии [4].

Наиболее подходящим видом форм для производства корпусных отливок, являются формы с горизонтальным разъемом. Такой разъем форм, в отличие от горизонтального разъема, особенно при ВПФ, позволяет:

1. Создать условия направленного питания отливки, путем подвода жидкого металла в разные части полости формы с последующим его перераспределением по мере заполнения расплавом.
2. Исключить операции по установке и удалению элементов литниково-питающей системы.
3. Повысить точность сборки полуформ без смещений.
4. Стабилизировать разряжение в форме в процессе заливки расплавом.
5. Производить смену модельных комплектов без остановки производства.
6. Автоматизировать процесс.
7. Снизить расход формовочных материалов до 30 %.
8. Снизить энергозатраты на изготовление форм, более чем, на 25 %.
9. Вдвое сократить количество выполняемых операций.
10. Снизить объемы применения формовочных материалов, затраты на их регенерацию и объемы утилизации отходов.
11. Улучшить экологическую составляющую процесса производства.

Выполненная разработка способа формовки по «спаренным моделям» на базе технологии вакуумно-пленочной формовки, позволила значительно упростить процесс изготовления форм, существенно снизить затраты производства, повысить качество отливок, вдвое сократить количество обслуживающего персонала.

Ни одна из существующих технологий, используемая для производства корпусных отливок, по многим параметрам не может конкурировать с формовкой по «спаренным моделям».

Экономическая эффективность такого производства, в сравнении с технологией ХТС, неоспорима.

1. Использование вертикального разъема форм при производстве ответственных корпусных отливок позволяет осуществлять направленное, спокойное заполнение формы жидким расплавом снизу вверх с вытеснением всех газов и включений из тела отливки в зоны выпоров и прибылей, что значительно снижает вероятность образования газовых раковин и появление неметаллических включений. Кроме этого, есть технологическая возможность перенаправления потока горячего металла в проблемные зоны отливки.
2. Использование полуконтейнеров вместо стандартных опок при вакуумно-пленочной формовке, позволяет:
   — создавать равномерный вакуум по всему объему формы;
   — снизить расход формовочного песка;
   — сократить расход синтетической пленки;
   — существенно сократить потребление вакуума.
3. Применение модельных комплектов, скрепленных соосно на противоположных сторонах одной вакуумной камеры («спаренных моделей»), позволяет: одновременно выполнять операции по изготовлению двух полуформ и, практически, вдвое сократить количество операций и работников при изготовлении  форм.
4. Исключение смещения оттисков моделей при сборке формы за счет точного базирования полуконтейнеров между собой в процессе ее изготовления, повышает геометрическую точность отливки.
5. Способ формовки по спаренным моделям позволяет производить формы, как для единичных, так и для серийных партий отливок при высокой производительности, что, при этом, значительно сокращает простои оборудования из-за переустановки модельных комплектов.
6. Изготовление отливок с использованием спаренных моделей является самым экологически чистым производством, из всех известных.
7. Трудоемкость и время изготовления литейных форм снижается, практически, в два раза, в связи с однопозиционным, синхронным выполнением операций изготовления полуформ.
8. В связи с более рациональным расположением литниково-питающей системы, увеличивается процент выхода годного литья.
9. Суммарные затраты производства корпусных отливок, при использовании способа формовки по «спаренным моделям», в сравнении с самыми передовыми литейными технологиями снизятся, не менее чем, на 20–25 %.

Внедрение инновационной технологии — способа формовки по «спаренным моделям» позволит литейным предприятиям занять лидирующие позиции на рынке поставок корпусных отливок, значительно повысить рентабельность своего производства.

Порой собственники предприятий становятся заложниками не полной компетенции и нерешительности ряда своих ведущих специалистов при выборе путей модернизации производства, что, в конечном счете, приводит, к  нерациональным затратам, к потере рынков сбыта продукции и к падению его доходности. Хочется надеяться, что наши литейные предприятия смогут стать