Изготовление отливок в песчаных формах

Сущность способа заключается в заливке расплава в песчаную форму, полость которой имеет конфи­гурацию отливки; затвердевший и охлажденный металл или сплав сохраняет конфигурацию этой полости.

Приспособления, применяемые для изготовления от­ливок, называют литейной оснасткой. Часть ли­тейной оснастки, состоящая из технологических приспо­соблений, необходимых для получения в форме контуров отливки, представляет собой модельный комп­лект. Чтобы провести формовку, необходимо иметь опоки, плиты, штыри, шаблоны, что совместно с модель­ным комплектом составляет формовочный комп­лект.

Модельный комплект для получения отливки чугун­ной втулки состоит из модели отливки; моделей элементов литниковой системы, стержневых ящиков, модельных плит для установки и крепления моделей, сушильных плит и др. Моделью называют приспособление, с помощью которого в форме получают отпечаток, соот­ветствующий конфигурации отливки. Модель копирует отливку, отличаясь от нее увеличенными размерами в связи с усадкой металла отливки и дальнейшей меха­нической обработкой рабочих поверхностей отливки. На вертикальных стенках предусматривают формовочные уклоны на небольшие углы, что облегчает извлечение модели из полости формы. С торцов располагаются зна­ки, предназначенные для получения гнезд, в которые устанавливаются стержни при сборке форм. Таким об­разом, длина модели увеличивается на величину знаков. Припуски на механическую обработку, формовочные уклоны, размеры стержневых знаков устанавливаются ГОСТами.

Рисунок 1 - Литейная модель (б), стержневой ящик (в), отливка (г) чугунной втулки (а)

Модели могут быть неразъемными, разъемными , с отъемными частями и т.п. Они изготовляются из дерева (единичное и серийное производства), чугуна, алюминия, пластмасс (массовое производство).

Элементы литниковой системы в виде каналов и ре­зервуаров создаются в форме с помощью специальных моделей.

Стержневые ящики служат для изготовления стержней, с помощью которых в отливках образуются полости или отверстия. По конструкции ящики подраз­деляются на цельные, разъемные, вытряхные и др. Изготовляют их из тех же материалов, что и модели.

Металлическая модельная плита используется для крепления моделей отливки и элементов литниковой системы при машинной формовке.

Формовочные и стержневые смеси для изготовления литейных форм и стержней состоят из ис­ходных формовочных материалов и отработанных (быв­ших в употреблении) смесей. Основные исходные формо­вочные материалы содержат кварцевый песок и связую­щую глину. Прочность этих смесей невелика, поэтому литейные формы изготовляют толстостенными с учетом больших давлений жидкого металла на форму. Для улучшения механических, технологических и других свойств в формовочные и стержневые смеси вводят вспо­могательные формовочные материалы: связующие (смо­лы, жидкое стекло), противопригарные (пылевидный кварц, каменноугольная пыль), защитные (борная кис­лота, фтористая присадка) и др. Вспомогательные фор­мовочные составы (замазки, клеи, краски и др.) исполь­зуют также в качестве отделочных материалов для форм и стержней.

Физико-механические и технологические свойства формовочных и стержневых смесей определяют качество литейных форм и стержней. К ним относятся пластичность, прочность, огнеупорность, газопроницаемость, по­датливость (сжимаемость формы или стержня при усад­ке отливки).

По роду заливаемого в форму материала различают формовочные смеси для чугунного, стального и цветного литья.

Стержневые смеси подвергаются значительно большим термическим и механическим воздействиям, чем формовочные, так как стержень практически со всех сто­рон окружен расплавленным металлом.

Стержневые смеси, основной составной частью кото­рых является кварцевый песок, разделяются по способу изготовления на смеси, отверждающиеся при тепловой сушке или в нагреваемой оснастке; жидкие самоотверж-дающиеся; жидкостекольные и холоднотвердеющие смеси.

В настоящее время приготовление формовочных и стержневых смесей автоматизировано. Выбор вида песчаной формы определяется материа­лом, массой и толщиной стенок отливки, а также техно­логией изготовления формы. При изготовлении форм на машинах в качестве облицовочных используются пластичные самотвердеющие смеси ПСС, состоящие из жидкого стекла (основа), пес­ка, глины, молотого угля и феррохромового шлака; влаж­ность смеси 3,5 %. После изготовления формы мо­дель сразу удаляется, а через 4...6 ч в форму заливают металл.

При формовке используются также жидкие самотвер­деющие смеси (ЖСС), отличающиеся высокой теку­честью в течение 9...10 мин, что позволяет заливать их в опоку или стержневой ящик. Через 20...30 мин после заливки ЖСС модель удаляется. Основой ЖСС служат либо жидкое стекло, либо органические связующие. За­ливку металла в формы с ЖСС осуществляют после 4 ч ее выдержки. ЖСС используются при изготовлении форм и стержней крупных отливок в единичном и мелкосерий­ном производствах.

При изготовлении средних и крупных форм и стерж­ней в качестве облицовочных находят применение холод­нотвердеющие смеси (ХТС). В состав ХТС входят обо­гащенные кварцевые пески, фенолформальдегидные и другие смолы в качестве связующего и ортофосфорная кислота как катализатор твердения. Заливку ХТС в опо­ку или стержневой ящик осуществляют за 1...1.5 мин, вы­держка форм в нормальных условиях в течение 2 ч. Ос­новным недостатком ХТС является токсичность исполь­зуемых элементов, что требует создания эффективных вентиляционных устройств.

Особые требования предъявляются к формовочным смесям, используемым при работе на автоматических формовочных линиях (АФЛ). Эти смеси работают в на­пряженном режиме, поэтому они должны обладать вы­сокими технологическими свойствами (текучестью, проч­ностью, газопроницаемостью).

Литниковой системой является система кана­лов и резервуаров, с помощью которых расплав подается в полость формы. В нее (рисунок 2.6.2) входит литниковая воронка (чаша) 3, предназначенная для приема распла­ва и задержания попадающего вместе с ним шлака. Вер­тикальный канал — стояк 4 — передает расплавленный металл от воронки к другим элементам системы. Конус­ность 2...4 % обеспечивает удобства при формовке и на­пор расплава. Шлакоуловитель 5 служит для дальней­шей передачи металла и очистки его от шлака и неме­таллических включений. Плавная и определенной скоростью подача металла непосредственно в полость формы осуществляется питателем 6. Вывод паров и га­зов из полости формы и уменьшение динамического дав­ления металла на форму достигаются с помощью выпо­ра 2.

Дата добавления: 2014-10-08; просмотров: 670; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!