![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Форм и стержней
§ 1. Классификация способов изготовления литейных форм
Литейные формы изготавливают следующими способами: 1. вручную в почве (применяют в индивидуальном производстве, преимущественно для крупных отливок); 2. вручную в опоках (применяют в индивидуальном и мелкосерийном производстве для мелких средних и частично крупных отливок); 3. машинным (применяют в массовом производстве для мелких и средних отливок). 4. § 2.Ручная формовка литейных форм.
В зависимости от внешнего очертания, размеров и сложности отливок применяют различные способы ручной формовки:
1. в двух опоках по неразъёмной модели; 2. в двух опоках по разъёмной модели; 3. в нескольких опоках по модели с отъёмными частями; 4. без опочный в почве; 5. в почве с верхней опокой; 6. по шаблону. 7. Формовка в двух опоках по неразъёмной модели.
Модель устанавливают на подмодельную доску и припудривают пылью. Затем через сито её покрывают облицовочной формовочной смесью слоем 20…30 см. Этот слой уплотняют, после чего в опоку засыпают наполнительную формовочную смесь и утрамбовывают её до определённой плотности с помощью ручной или пневматической трамбовки. Излишек смеси удаляют линейкой, а формовочную смесь в нижней полуформе накалывают для образования вентиляционных каналов для отвода газов. Этим заканчивается подготовка нижней полуформы. Затем она переворачивается и сверху ставится верхняя опока. Её фиксируют штырями, которые вставляют в отверстия приливов, припыливают мелким разделительным песком и заглаживают поверхность нижней полуформы. Для образования литника и выпора в верхнюю часть формы устанавливают отдельные модели. Верхнюю опоку наполняют облицовочной и наполнительной формовочной смесью так же, как и нижнюю. Когда набивка верхней опоки закончена, снимают верхнюю полуформу, прорезают в нижней опоке литниковый канал, заглаживают полости разъёма формы, осторожно с помощью крючка извлекают из нижней полуформы модель, затем устанавливают верхнюю опоку, из которой также удалены модели, и скрепляют обе опоки.
Формовка в двух опоках по разъёмной модели.
После изготовления нижней полуформы опоку с моделью поворачивают, устанавливают на подмодельную доску. Верхнюю часть модели устанавливают на нижнюю, вставляют модели выпора, устанавливают верхнюю опоку на нижнюю и изготавливают верхнюю полуформу. Затем прорезают литниковую чашу, снимают верхнюю опоку, удаляют модели, вставляют стержень и собирают форму под заливку.
Для деталей простой конфигурации (плиты, колосники, подкладки), у которых верхняя поверхность плоская, применяют открытую почвенную формовку. При этой формовке верх изготовленной в почве формы остаётся открытым. Иногда применяют закрытую почвенную формовку, при этом различают 2 способа: 1. всю модель формуют в почве, а верх покрывают набитой опокой; 2. нижнюю половину модели формуют в почве, а верхнюю – в опоке.
Формовку по шаблону осуществляют также в почве при помощи профилированных досок – шаблонов в тех случаях, когда требуется отлить детали больших размеров, имеющих форму тел вращения (цилиндры, чаши и др.). Формовка по шаблону примерно в 2 раза дешевле, чем формовка по моделям.
§ 3. Машинная формовка литейных форм.
Машинная формовка позволяет резко увеличить производительность труда, сократить площади литейных цехов, получать более точные отливки, уменьшить брак и значительно повысить культуру труда. При машинной формовке большое значение приобретает модельная оснастка. Обычно машинную формовку производят по металлическим моделям, установленным на модельные плиты, которые делают универсальными. Основные типы формовочных машин: 1. ручные формовочные станки, механизирующие только операции удаления моделей из формы. Их применяют для изготовления небольших форм; 2. прессовые формовочные машины с верхним и нижним прессованием; механизирующие процесс уплотнения формовочной смеси при помощи гидравлического или пневматического механизма; 3. встряхивающие формовочные машины, уплотняющие формовочную смесь; 4. пескометные формовочные машины. Наполняющие и уплотняющие формовочную смесь, служащие для изготовления больших форм и крупных стержней.
§ 4. Изготовление стержней.
Изготовление песчано-масляного стержня состоит из следующих операций: 1. формовки сырого стержня; 2. сушки; 3. отделки и окраски сухого стержня.
Если стержень изготавливают из двух или нескольких частей, то после сушки их склеивают. Для создания необходимой прочности в стержне заформовывают арматурные каркасы, изготовленные из стальной проволоки или литого чугуна. Для вентилирования стержня создаются искусственные вентиляционные каналы. Такие каналы получают накалыванием стержня иглой; заформовыванием железных прутков, различных шнуров, восковых стержней (для криволинейных каналов), которые затем извлекают или выплавляют во время сушки. Изготовление простого стержня цилиндрической формы ручным способом производится в стержневых деревянных или металлических ящиках. Машинное изготовление стержней осуществляется на стержневых машинах: мундштучных, встряхивающих, пескодувных и пескострельных.
§ 5. Сушка форм и стержней.
Значительное количество форм и почти все стержни подвергаются сушке для увеличения газопроницаемости и прочности. При этом из форм и стержней удаляется влага, частично или полностью выгорают органические примеси, окисляются различные связующие. Температура и продолжительность сушки зависит от размера форм и стержней, массы и хим. состава материалов. Оптимальная температура для сушки форм для чугунного и цветного литья – 350…400º С, для стального – 400…450º С. Стержни в которых в качестве крепителей применены декстрин и сульфитная барда, сушат при 160…180º С, стержни на масле – при 200…220º С, на глине – при 300…350º С. Сушильные печи для форм и стержней могут быть непрерывного действия, стационарные и переносные. В настоящее время применяют сушку инфракрасными лучами. Прогрессивным способом является изготовление стержней и литейных форм из быстросохнущих смесей на жидком стекле. Сушка или химическое твердение их достигается продувкой углекислым газом.
§ 6. Литниковая система.
Жидкий металл поступает в полость формы через литниковую систему, которая должна обеспечивать непрерывную, равномерную и спокойную подачу жидкого металла в форму, а также питание отливки жидким металлом во время затвердевания и усадки. Вместе с тем литниковая система должна задерживать попадающие в форму шлак, песок и др. неметаллические включения, предотвращать разрушение формы от действия струи металла. Структура литниковой системы зависит от физических свойств заливаемого в форму металла. Она обычно состоит из следующих элементов: литниковой чаши 1, стояка 2, шлакоуловителя 3, и питателей 4.
Рис. Литниковая система.
Литниковая чаша служит для уменьшения удара струи металла и отделения шлака, для чего в чашу часто вставляют сетку. Стояк располагается вертикально и имеет форму усечённого конуса с сужением книзу. Шлакоуловители служат для улавливания шлака, их формуют в верхней опоке. Питатели, подводящие металл в полость формы, выполняют в виде щели. Количество питателей и их расположение зависят от конфигурации отливаемых деталей. Для стальных деталей, кроме перечисленных элементов, литниковая система имеет выпоры и прибыли. Выпор предусматривают для удаления газа из формы, а прибыль – для предупреждения усадочных раковин. Обеспечивая получение качественной отливки, литниковая система в то же время должна иметь наименьший объём, занимать мало места на модельной плите и не осложнять процесса формовки. Размеры литниковой системы определяют по площади поперечного сечения питателей, через которые металл непосредственно поступает в форму. Продолжительность заполнения формы зависит от сечения питателей и определяется по эмпирической формуле:
На размеры сечения питателей влияют толщина стенки, очертания, габариты и масса отливки. Для крупных отливок, сечение питателей должно быть больше, чем для мелких. Каналы не должны быть слишком длинными. Во время заливки металл густеет, теряет текучесть, что приводит к браку по недоливу, спаям и заворотам на отливке. Большое сечение каналов литниковой системы приводит не только к перерасходу металла, но и к обвалу формы, особенно в верхней части.
Суммарное сечение питателей можно определить по формуле:
Размеры остальных элементов литниковой системы рассчитываются в зависимости от размеров питателей. Например, для среднего и крупного литья можно применить соотношение:
|