Материаловедение и технология конструкционных материалов - 13 стр.

UptoLike

Рассмотрим песчаную форму для отливки втулки (рис. 1,
а
). Литейную форму (рис. 1,
г
) изготавливают ручной
формовкой в двух опоках: нижней
3
и верхней
4
, в которых уплотняют формовочную смесь
10
. Полость формы
1
имеет
конфигурацию модели втулки. Для выполнения отверстия во втулке в форме используется стержень
2
, изготовленный в
стержневом ящике
1
(рис. 1,
в
). По размерам стержень длиннее, чем отверстие втулки, так как стержень имеет
дополнительные частизнаки, с помощью которых он устанавливается и фиксируется в форме.
Чтобы заполнить полость формы жидким металлом, в форме выполняют систему каналов литниковую систему (рис.
1,
г
), состоящую из чаши
6
, стояка
7
, шлакоуловителя
8
и питателя
9
. Воздух, находящийся в полости формы, вытесняется
при ее заливке металлом через каналы
5
выпоры, которые делают на самых высоких участках полости формы.
Заливку собранных форм производят чаще всего на конвейерах, где они охлаждаются до температуры выбивки.
Выбивку отливок из форм и стержней из отливок производят на вибрационных решетах. Отливки освобождают от литников,
выпоров и прибылей молотком или кувалдой, механической обработкой или газовой резкой. Для удаления пригоревшей
формовочной смеси и неровностей применяют ручную и механическую очистку (стальной щеткой, зубилом, во
вращающихся барабанах или в пескоструйных и дробеструйных установках). Затем осуществляют технический контроль.
Методы контроля отливки: внешний осмотр, проверка размеров, определение химического состава, механических свойств,
определение внутренних трещин, раковин, пустот рентгеновским, ультразвуковым и другими не разрешающими отливку
методами.
Изготовление отливок литьем по выплавляемым моделям
Отливки сложной конфигурации, не требующие последующей механической обработки, изготовляют литьем по
выплавляемым моделям.
Изготавливают металлическую прессформу, в которой выполняют выплавляемые модели и каналы литниковой
системы. Заливают в прессформу модельный состав, состоящий из смеси материалов: парафина, стеарина, воска. Застывшую
модель выталкивают из прессформы. Несколько моделей собирают в блоки с общей литниковой системой и погружают в
огнеупорную суспензию, состоящую из 30 % гидрализованного раствора этилсиликата и 70 % кварцевой муки. Затем блок
посыпают сухим песком и сушат на воздухе шестьвосемь часов или в аммиачной атмосфере 40...50 минут. Повторяя эти
операции наносят 4–5 слоев. Модельный состав удаляют горячим воздухом при температуре 120...150 °С, паром или горячей
водой. Оболочки формуют в опоках из жаростойких сталей. Форму прокаливают при 920...960 °С в течение одногодвух
часов для удаления влаги, модельной массы и повышения прочности. Горячую форму подают на заливку. После
затвердевания металла отливки выбивают, а керамическую корку отбивают.
Изготовление отливок литьем в оболочковые формы
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК ЛИТЬЕМ В ОБОЛОЧКОВЫЕ ФОРМЫ ИМЕЕТ ПРЕИМУЩЕСТВА ПО
СРАВНЕНИЮ С ПРЕДЫДУЩИМ: ВОЗМОЖНОСТЬ МЕХАНИЗАЦИИ И АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССА
ПОЛУЧЕНИЯ ОТЛИВКИ, СНИЖЕНИЕ РАСХОДА ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ, ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО
ОТЛИВОК, ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА.
Металлическую модельную плиту нагревают до 200...250 °С и покрывают разделительной смесью. Засыпают
специальную формовочную смесь, состоящую из кварцевого песка и 3...6 % фенолформальдегидной термореактивной
смолы. Под действием тепла смола плавится, образуя на модели смолисто-песчаную оболочку толщиной 5...20 мм.
Нерасплавившуюся часть формовочной смеси удаляют встряхиванием. Модель с модельной плитой загружают в печь и
выдерживают при 350...400 °С в течение однойтрех минут. Смола полимеризуется, переходя в твердое необратимое
состояние. Оболочка снимается с модельной плиты при помощи штифтов. Подобным способом изготавливается вторая
полуформа. Две полуформы соединяют и склеивают по плоскости разъема. При сборке формы устанавливают стержни.
Собранную форму заливают металлом через литниковую систему, которую изготавливают вместе с оболочковой формой.
После охлаждения отливки оболочка легко разрушается.
Изготовление отливок литьем в кокиль
Металлические формы (кокили) литейные формы многократного использования. Их изготавливают из стали, чугуна и
алюминиевых сплавов.
Преимущества этого способа: кокиль выдерживает большое число заливок (до нескольких десятков тысяч), исключается
применение формовочной смеси, отливки получаются с высоким классом шероховатости и повышенной точности, снижаются
припуски на механическую обработку и расход жидкого металла вследствие уменьшения прибылей, повышается
производительность труда и уменьшается стоимость отливки, высокая скорость охлаждения обеспечивает мелкозернистую
структуру и повышение прочности отливки, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.
К недостаткам можно отнести: высокую стоимость изготовления форм, возможность образования отбела в чугунных
отливках, трудность получения в отливке тонких стенок и сложных внутренних и внешних очертаний вследствие быстрой
кристаллизации металла в форме, возможность образования газовых раковин.
Технологический процесс кокильного литья состоит из следующих основных операций: подготовка кокиля к заливке
(окраска, подогрев и закрытие), заливка жидкого металла в кокиль (мерным ковшом), охлаждение отливки до ее
затвердевания, удаление из отливки металлических стержней, раскрытие кокиля и удаление из него отливки (автоматически
с помощью толкателей), удаление литников и зачистка отливки.