Изготовления формы Изготовление стержней
Скачать 1.12 Mb.
|
3. Литьё в разовые песчано-глинистые формы В литейном производстве наиболее распространено получение литых деталей в разовых формах, изготовленных из песчано-глинистых и других смесей. Разовая форма пригодна только для одной отливки. При выбивке готовой детали форму разрушают.  Рис.1 Отливка детали в разовой форме. Литейная форма из формовочной смеси: На рис.1 приведена литейная форма. Форма состоит из двух полуформ, полученных набивкой (уплотнением) формовочной смеси в металлические рамки – опоки. Для изготовления верхней и нижней полуформ используют разъёмную модель. Отверстие в отливке получают с помощью стержня, отдельно изготовленного из стержневой смеси. При сборке формы стержень устанавливают в углубления, образованные в форме знаками модели. Металл заливают через литниковую систему. Воздух и выделяющиеся газы удаляются через выпор. Готовую отливку извлекают из формы, отрезают литники, очищают поверхность от остатков формовочных материалов и направляют на механическую обработку. 3.1 Модельно-опочная оснастка. Основную массу фасонных отливок из различных литейных сплавов изготавливают в разовых песчаных формах. Для получения таких форм используют специальную модельно-опочную оснастку, необходимую для получения частей формы, стержней и их сборки. Комплект модельно-опочной оснастки в себя включает: модели и модельные плиты для изготовления по ним частей формы, стержневые ящики для изготовления стержней, вентиляционные плиты для образования вентиляционных каналов в стержнях, плоские и фигурные сушильные плиты для сушки стержней, опоки, приспособления для контроля формы в процессе сборки, а так же холодильники, штыри для соединения опок и другой инструмент. На заводах с массовым и крупносерийном производством изготовлением модельно-опочной оснастки, начиная с проектирования и заканчивая сдачей в литейный цех, занимается специальный модельный цех. Первым этапом подготовки производства модельной оснастки является проектирование модельного комплекта с последующей разработкой рабочих чертежей на все элементы модельной оснастки и необходимой технологической документации. Модельный комплект проектируют на основании технического задания. Проектирует модельный комплект конструктор- модельщик в контакте с технологами литейного и модельного цехов. При формовке по шаблону, которую применяют в условиях единичного и мелкосерийного производства для крупных отливок, имеющих конфигурацию тел вращения, модели, а иногда и стержневые ящики не изготовляют. Форму выполняют с помощью деревянных шаблонов. При этом сокращается число объектов модельно-опочной оснастки и её стоимость. Себестоимость модельного комплекта по сравнению с общей себестоимостью отливки весьма значительна. Снижение трудоёмкости изготовления модельной оснастки идёт по пути внедрения новых технологических процессов, повышения уровня механизации автоматизации труда, более широкого использования металлической оснастки вместо деревянной, применения моделей из пенополистирола и т. д. 3. 2 Модели и модельные плиты. Моделями называют приспособления, предназначенные для получения в литейных формах полостей, конфигурация которых соответствует изготовляемым отливкам. Модель отличается по конфигурации и размерам от получаемой по ней отливки. В зависимости от конструкции отливки она может быть неразъемной и разъемной, состоящей из двух и более частей. Модель снабжают специальными выступающими частями - знаками. Они образуют в форме углубления, предназначенные для установки и фиксирования стержня. Для облегчения извлечения модели из форы их вертикальные стенки выполняются с формовочными уклонами, величина которых зависит от высоты стенки, материала модели и способа изготовления отливки. В соответствии с чертежом отливки на модели предусматривают припуски на механическую обработку отливки. Размеры модели должны быть больше размеров отливки на величину литейной усадки. Модель должна быть легкой, но достаточно жесткой, что особенно важно при изготовлении полу форм на прессовых машинах. Для машинной формовки модели монтируют на специальных плитах, которые называют модельными плитами. Каждая модельная плита состоит из плиты и расположенных на ней моделей отливок, литниковой системы, штырей и т.д. Модельные плиты могут быть односторонними и двусторонними, наборными и цельнолитыми. На односторонних плитах модели располагают только на одной верхней стороне, которую называют рабочей. На двусторонних плитах обе стороны являются рабочими и на них располагают половины модели. Последние применяют только при безопочной формовке. Наборная плита состоит из плиты и прикрепленных к ней нескольких частей модели и других деталей. Цельнолитую модельную плиту изготовляют заодно с половиной модели. Деревянные модели и модельные плиты применяют при единичном и мелкосерийном производстве мелких и средних отливок. Для изготовления моделей используют заготовки, тщательно склеенные из брусков Отдельные части модели допускается делать из целого куска. Прочная модель лучше сохраняет свою точность. На рис 2 показана деревянная разъемная модель.  Дерево является распространенным и недорогим материалом. Оно имеет малую плотность, легко обрабатывается, после чего получается гладкая, чистая поверхность. Недостатки дерева - гигроскопичность , возможность коробления, неоднородность строения и для некоторых пород недостаточная прочность и износостойкость. Для устранения коробления модели покрывают лаками и красками. Формовочные уклоны деревянных моделей составляют 1-3° (таб. ); чем выше модель, тем меньше формовочные уклоны. Уклоны на внутренних поверхностях модели делают больше, чем на наружных. Места соединения литейной формы со стержнем, называемые знаковыми частями, должны обеспечивать вполне определенное и устойчивое положение стержней в форме, поэтому знаковые части часто снабжают фиксаторами. Размеры и элементы стержневых знаков выбираются в зависимости от конструкции отливки и технологии изготовления формы. Между знаками формы и знаками стержней предусматривают зазоры, величина которых зависит от размеров знаков и класса точности отливки. При машинной формовке в условиях единичного и мелкосерийного производства, когда требуется быстрая смена модели на формовочных машинах, применяют специальную модельную оснастку в виде координатных плит (рис. 3) или плит со сменными вкладышами.  На рабочей стороне плиты нанесена сетка прямых линий, в точках пересечения которых просверливают отверстия, каждое из них имеет свой шифр. У каждого штифта полумодели проставлен шифр отверстия в модельной плите, в которое он должен быть вставлен. Это позволяет быстро произвести на машине замену одних полумоделей другими. В  массовом и крупносерийном производстве применять быстросменные модели нет необходимости, так как смена моделей производится редко и большей частью в перерыве между рабочими сменами.Наиболее часто в модельном производстве используют сосну, ольху, бук, липу, ясень. Из сосны изготовляют средние и крупные модели. Сосна является самым дешевым материалом, легко обрабатывается, не склонна к загниванию. Из ольхи делают средние и мелкие модели, непрерывно находящиеся в работе. Обработанная поверхность получается гладкой . Бук и ясень применяют для изготовления особо прочных моделей. Липа относится к породам деревьев, древесина которых не обладает большой твердостью. Из нее изготовляют модели, предназначенные для получения небольшого числа отливок. Процесс изготовления деревянной модели или стержневого ящика складывается из следующих операций: выполнение в натуральную величину чертежа модели со знаковыми частями и т.п.; изготовление заготовок, их обработка (фрезерование, шлифование и пр.); сборка частей модели (склеиванием с помощью шпунтовых или шиповых соединений и пр.); контроль, приемка и окраска модели. Модели красят масляной краской, затем покрывают щелочным лаком с целью получения гладкой рабочей поверхности и предохранения ее от воздействия влаги атмосферы и формовочной смеси. Для чугунного литья используют модели красного цвета, для стального -серого, для цветного - желтого. Стержневые знаки и другие не соприкасающиеся с металлом части окрашивают в черный цвет. Металлические модели и плиты используются в основном в условиях крупносерийного и массового производства отливок. По сравнению с деревянными металлические модели имеют следующие преимущества: долговечность, большую точность и более гладкую рабочую поверхность. Их используют при машинной формовке, которая предъявляет определенные требования к конструкции и качеству модельной оснастки. Конструкция моделей, предназначенных для машинной формовки, должна быть максимально упрощена, даже за счет увеличения числа стержней. Это требует повышения точности моделей, центрирования отдельных элементов и узлов оснастки, а также надежности крепления их на модельных плитах. Материалами для металлических моделей и плит служат алюминиевые сплавы, чугун, сталь, бронза и латунь. Алюминиевые модели и плиты имеют малую массу, легко поддаются механической обработке и удобны в работе. Они не окисляются, после обработки приобретают гладкую поверхность. Недостатком алюминиевых моделей является их низкая прочность и малая износостойкость, что особенно сказывается в массовом производстве. Для не очень ответственных моделей используют сплавы АЛ24, АЛ26, для сложных и ответственных - АЛ22, АЛ28. Чугунные модели прочны, дешевы, хорошо обрабатываются и после обработки имеют гладкую рабочую поверхность. Износостойкость чугуна значительно выше, чем алюминиевых сплавов. Недостатки чугунных моделей: большая масса и окисляемость. Для изготовления оснастки используют чугуны марок СЧ 15, СЧ 20. Стальные модели и плиты отличаются высокой прочностью и износостойкостью. Для их изготовления используются стали марок 15Л-45Л, а также стальной прокат различного сортамента. Бронзовые и латунные модели после обработки имеют очень гладкую поверхность, не окисляются; получаемый с их помощью отпечаток является наилучшим по качеству. Они более коррозийно-стойки, чем чугунные и стальные модели, но значительно тяжелее их. Их применяют сравнительно редко для изготовления небольших сложных отливок высокой точности и с повышенными качеством поверхности. Легкими и жесткими являются облегченные модели - пустотелые, снабженные для жесткости ребрами, расположенными по внутренней полости. Формовочные уклоны на металлических моделях делают меньше 0.5-1° вследствие того, что рабочие поверхности модели получаются более гладкими. Кроме того, металлические модели, как правило, применяют для машинной формовки, когда извлечение их из полуформ производится специальным механизмом. Конструкция модельной плиты зависит главным образом от типа машины, на которой будет изготовляться полуформа, конструкции отливки, получаемой по данному модельному комплекту, и вида формы. Применяют модельные плиты трех разновидностей: для опочной формовки, для безопочной формовки и для изготовления оболочковых полуформ. Модельные плиты (рис.) снабжают специальными лапками или приливами для крепления к столу машины. Для фиксирования опоки на плите они имеют минимум два штыря: один круглый - центрирующий, второй квадратный - направляющий. Центрирующий штырь предохраняет опоку от смещений в горизонтальном направлении, а направляющий - от смещений относительно поперечной оси плиты. Процесс изготовления металлических моделей складывается из следующих операций: вычерчивание чертежа металлической модели; изготовление деревянной модели, предназначенной для получения металлической заготовки модели; литье металлической заготовки модели: ее механическая обработка: монтаж металлической модели на модельной плите: контроль и приемка металлической модельной оснастки. Размеры деревянной модели (промодели) для получения отливок металлических моделей увеличены в расчете на двойную усадку: сплава модели и сплава отливки. Промодель выполняется также с учетом припусков на обработку металлической модели. Литую металлическую модель подвергают тщательной механической обработке по рабочей поверхности, а также по поверхностям соприкосновения с модельной плитой. Затем обработанную модель монтируют на модельной плите. Крепление половин моделей к плитам осуществляется винтами или болтами с нижней стороны плиты. В том случае, если половины моделей низкие, их крепят винтами сверху. Число и размеры винтов и болтов определяют в зависимости от формы и средних размеров половин модели. Пластмассовые модели. Все более широкое применение находит в настоящее время модельная и стержневая оснастка из пластических масс. Подобная оснастка, сочетая преимущества деревянной и металлической, обладает малой массой, высокой точностью и прочностью, не подвержена короблению, разбуханию, коррозии при хранении и эксплуатации и позволяет точно воспроизводить контуры модели при формовке. Вследствие сокращения расхода металла, снижения трудоемкости изготовления, уменьшения потребности в оборудовании и производственных площадях за счет резкого сокращения объема механической обработки и доводочных операций применение пластмассовой оснастки очень эффективно. Для изготовления оснастки применяют термореактивные пластические массы на основе эпоксидных или фенолформальдегидных смол, стиракрил ТШ или акрилат АСТ-Т. Сначала изготовляют гипсовую мастер-модель с учетом усадки пластмассы и металла отливки. По мастер-модели делают гипсовую форму, которую заливают жидкой пластмассой. Готовую пластмассовую модель извлекают из формы и подвергают механической обработке. Крупные модели делают пустотелыми, мелкие - монолитными. Значительное распространение получило литье по моделям из пенополистирола. Применение этого способа упрощает процесс изготовления отливок, позволяет получать заготовки повышенной точности, приближающиеся по размерам и конфигурации к готовым деталям. В условиях единичного производства модель изготовляют путем механической обработки стандартных плит и блоков из пенополистирола. Модель представляет собой копию отливаемой детали и отличается от нее припусками на механическую обработку. В условиях крупносерийного и массового производства модели получают в пресс-формах путем тепловой обработки гранул полистирола. В качестве исходного сырья используют бисерный пенополистирол ПС-Б марки А. Вначале гранулированный (так называемый бисерный) полистирол подвергают предварительной тепловой обработке (предварительному вспениванию), затем вспененным полистиролом заполняют пресс-форму на специальных машинах. Пенополистирол точно воспроизводит конфигурацию рабочих полостей пресс-формы. Готовая модель поступает на формовку. 3.3 Стержневые ящики. Конструкция стержневого ящика зависит от формы и размеров стержня и способа его изготовления. По конструкции стержневые ящики подразделяют на неразъемные (вытряхные) и разъемные, которые для удаления из них стержня разбираются на две или больше частей. Каждому стержневому ящику этих типов соответствует определенный метод заполнения смесью рабочей полости и отделения от стержня, а также определенная поверхность сушки стержня, если он сушится после удаления из ящика. Выбор направления заполнения ящика смесью зависит прежде всего от метода изготовления стержня, а также от установки каркасов и холодильников. Поверхность, на которой лежит стержень во время сушки, должна обеспечивать его устойчивое положение при транспортировании и сушке. Желательно, чтобы эта поверхность была плоской, что облегчало бы изготовление стержня и упрощало конструкцию ящика. Размер рабочей полости стержневого ящика увеличивают на величину усадки отливки. Для свободного удаления стержня из ящика на соответствующих его поверхностях предусматривают формовочные уклоны. Для образования знаков стержня в ящике выполняют специальные углубления или выступы. Д  еревянные вытряхные и разъемные ящики используют преимущественно в единичном и мелкосерийном производстве. Изготовляют их из тех же пород древесины, что и модели. Разъемные стержневые ящики выполняются с горизонтальным, вертикальным или иным разъемом. Части разъемного ящика скрепляют с помощью клиньев, крючков, стяжек.Вытряхной ящик (рис. ) представляет собой жесткую коробку, в которую вставляют вкладыши, образующие рабочую полость стержня. После изготовления стержня ящик поворачивают на 180° и устанавливают на сушильной плите. Ящик поднимают, со стержня снимают вкладыши и вставляют их в ящик. Изготовляют деревянные ящики так же, как и деревянные модели. Металлические стержневые ящики применяют в массовом и крупносерийном производстве. Их выполняют преимущественно из алюминиевых сплавов. Металлические стержневые ящики делают вытряхными (рис5а), но чаще разъемными с вертикальным (рис.5б) и горизонтальным (рис. 5в)разъемами. Части стержневого ящика соединяют с помощью штырей и скрепляют скобами или откидными барашками или крепят в зажимах машины.  Металлические стержневые ящики выполняют тонкостенными; толщину стенки выбирают в зависимости от материала и размеров ящика. С целью увеличения жесткости стержневой ящик с внешней стороны снабжается ребрами жесткости, а в плоскостях набивки и разъема для увеличения конфигурационной прочности - бортиками, которые для предохранения от быстрого износа бронируют стальными пластинками.  Очень большое распространение получили пескодувный и пескострельный способы изготовления стержней. Для пескодувных машин применяют неразъемные и разъемные стержневые ящики. При заполнении смесью они испытывают избыточное давление воздуха, абразивное действие песчано-воздушной струи, а также усилие поджима ящика к надувному соплу машины, поэтому должны обладать повышенной жесткостью, прочностью, быть герметичными по плоскости разъема и наддува.  Для выхода воздуха из ящика в поверхности разъема выполняют специальные щели глубиной 0.15-0.2 мм. Стержневая смесь через них не проходит. У сложных по конфигурации стержневых ящиков, имеющих разветвления, углубления и карманы, вывод воздуха обеспечивается вентиляционными пробками (вентами). Все большее применение находят способы изготовления стержней в нагреваемой оснастке и из холоднотвердеющих смесей (ХТС). Нагреваемая оснастка состоит из собственно стержневого ящика, системы нагрева, системы толкателей для удаления стержня из ящика, системы спаривания и вентиляционной системы. Она должна выдерживать значительные внутренние термические напряжения, возникающие при нагреве до 300° С и последующем охлаждении, и сохранять при этом высокую механическую прочность. Конструкция стержневого ящика должна обеспечить минимальное его коробление при нагреве, поэтому стенки ящика выполняют толщиной не менее 20 мм и снабжают ребрами жесткости. Изготовляют ящики из специальных легированных чугунов и сталей. При изготовлении стержней пескодувным способом из ХТС преимущественно используют металлические ящики. Так как стержни извлекаются из ящиков в отвержденном состоянии, последние должны изготовляться с увеличенными в полтора-два раза формовочными уклонами. Предусматривается механизированное извлечение стержней системой толкателей. Металлические стержневые ящики делают так же, как и металлические модели, но при этом учитывают не двойную усадку, а только усадку материала стержневого ящика. Стержневые ящики для автоматических стержневых линий конструируют таким образом, чтобы их внешние размеры соответствовали допустимым для данной линии наибольшим размерам. Мелкие стержни производят в многогнездных ящиках. Унификация стержневых ящиков приводит к унификации сушильных плит и автоматизации всех вспомогательных операций по изготовлению стержней. Стержневые ящики из пластических масс бывают двух типов: пластмассовые в корпусе из алюминиевых сплавов, предназначенные для массового и крупносерийного производства и обеспечивающие изготовление до 30000 стержней, и цельнопластмассовые, предназначенные для мелкосерийного и серийного производства, обеспечивающие изготовление до 1000 стержней. 3.4 Опоки Опоки делают из серого чугуна, стали, алюминиевых и магниевых сплавов. Чугунные опоки изготовляют и применяют преимущественно в чугунолитейных цехах. Для производства стальных опок, более прочных и долговечных, чем чугунные, применяют углеродистую сталь. Опоки из алюминиевых сплавов значительно более легкие, чем чугунные и стальные, очень удобны в работе, но менее жестки. Опоки из магниевых сплавов являются наиболее легкими и достаточно прочными, но дорогими. По конфигурации опоки бывают прямоугольными, круглыми и реже - фигурными. Опоки могут быть цельнолитыми и сварными. В зависимости от размеров и массы их подразделяют на ручные и крановые. Крановые опоки обслуживаются подъемными механизмами. Для транспортирования они снабжены цапфами. Для облегчения выхода газов и паров воды в стенках опоки выполняют специальные отверстия, называемые вентиляционными. Для удержания уплотненной смеси в опоке и увеличения жесткости конструкции средние и крупные опоки снабжают внутренними ребрами. Для упрощения обработки опок верхний уровень ребер жесткости часто выполняется ниже бортиков опок. Соединяются опоки с помощью втулок и центрирующих штырей. Опоки имеют ушки, предназначенные для установки в них втулок - центрирующих (круглых) и направляющих (эллипсных). Во избежание поднятия верхней полуформы гидростатическим давлением жидкого металла ее нагружают или скрепляют верхнюю и нижнюю полуформы. В массовом производстве наиболее распространено скрепление опок скобами или нагружение грузом, в единичном или мелкосерийном производстве - штырями с клиньями (рис.7а) или болтами с гайками (рис.7б).  Производство отливок на автоматических формовочных линиях вносит определенную унификацию в модельно-опочную оснастку. На каждой линии применяются модельные плиты и опоки определенных размеров. Это является необходимым условием автоматизации транспортирования опок и модельных плит, установки опок на модельную плиту и пр. Несколько увеличенный, в ряде случаев до 20 %, расход формовочных смесей при использовании опок единых размеров окупается за счет резкого увеличения производительности и степени механизации. Опоки должны иметь жесткую конструкцию и точно выдержанные внутренние и внешние размеры, тщательно обработанные базовые плоскости, удобные направляющие и фиксирующие устройства для сборки двух полуформ. Желательно, чтобы нижняя опока не имела внутренние рёбра, что упростило бы выбивку отливок из формы. На формовочных автоматических линиях часто применяются специальные симметрические взаимозаменяемые опоки. У большей части автоматов передача опок к машине и от машины осуществляется по специальным рельсовым направляющим с роликами, на которые опирается опока своими ребрами, расположенными вдоль боковых стенок На современных прессовых формовочных автоматах смесь уплотняется при высоком удельном усилии. При этом возникают большие давления на стенки опоки и обычные опоки деформируются, что вызывает искажение размеров форм, поэтому на подобных автоматах используют опоки повышенной жесткости. 3.5 Прочий инструмент и приспособления. В комплект модельно-опочной оснастки, кроме моделей, модельных плит, стержневых ящиков и опок, входят подопочные плиты, сушильные плиты, наполнительные рамки, шаблоны и другие приспособления. Подопочные плиты, на которые устанавливают формы, изготовляют максимально легкими и достаточно жесткими. Для обеспечения необходимой жесткости плита снабжается реберной сеткой. Для скрепления с опокой (при необходимости) у подопочных плит предусматривают конические платики для скоб. Для отвода газов из формы вниз в плите выполняют сквозные отверстия. Большую часть подопочных плит делают из алюминиевых сплавов. Сушильные плиты бывают двух видов: специальные с фасонной опорной поверхностью для стержня (драйеры) и с ровной опорной поверхностью. Основное требование к ним - максимальная жесткость конструкции при наименьшей массе. Температурные колебания, которым подвержены сушильные плиты при их эксплуатации, вызывают значительное их коробление. Для выхода газа из стержней в плитах предусмотрена система отверстий. Изготовляют сушильные плиты из алюминиевых сплавов. Шаблоны предназначены для контроля размеров стержней и форм, предварительной сборки нескольких стержней в один общий узел, проверки установки стержней в форму и т.д. 3.6 ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА. 3.6.1 Состав литниковой системы. Литниково-питающая система – это система каналов и элементов линейной формы, предназначенная для подвода металла к полости формы, ее заполнения и питания отливки во время затвердевания. Первые две задачи выполняются литниковой системой и третья – прибылями, необходимыми для предотвращения образования в отливках усадочных раковин. В некоторых случаях, например при использовании сплавов с малой объемной усадкой или при отсутствии в отливке массивных частей, прибыли можно не предусматривать. На рис8. показана литниково-питающая система. Литниковая воронка или чаша 1 служит для приема металла из заливочного ковша. В чаше происходит частичное отделение от расплава шлаковых включений. Стояк 2, представляющий собой вертикальный канал для передачи металла другим элементам литниковой системы, заканчивается зумпфом 3 (углублением для частичного гашения динамической энергии потока металла). Дроссель 4 является гидравлическим сопротивлением, регулирующим скорость заполнения формы. В нем металл, проходя через суженное сечение, изменяет направление своего течения. Шлакоуловитель 5 предназначен для задерживания шлаковых включений и подвода металла к питателям 6. При разливке стали, свободной от шлаковых включений, он выполняет только распределительную роль и называется горизонтальным ходом. Для отливок из цветных сплавов этот канал называется коллектором. Через питатели 6 осуществляется заполнение расплавом рабочей полости формы. Прибыли, одна из которых 9 верхняя сливная, а две другие 7 боковые проливные, предназначены для питания отливки 8 во время ее затвердевания. Выпор 10 необходим для отвода воздуха и газов во время заливки и служит указателем ее окончания.  Проектирование литниковой системы является важным этапом технологического процесса и оказывает значительное влияние на качество и свойства получаемых отливок. Выбором подвода металла и регулированием его потоков при заполнении формы можно создавать необходимый режим охлаждения отливки и в определенной мере регулировать ее структуру и служебные свойства. Литниковая система должна отвечать следующим требованиям: заполнять форму металлом за определенное время, обеспечивать минимальное количество неметаллических и газовых включений в металле, создавать рациональный режим затвердевания и охлаждения отливки, иметь небольшую массу, занимать мало места в форме и обеспечивать удобство формовки. Определение времени заполнения формы является наиболее важной частью расчета литниковой системы, так как оно в наибольшей степени влияет на качество отливок. Продолжительное заполнение вызывает появление в отливках недоливов, неслитин в результате преждевременного охлаждения или затвердевания расплава, а также ужимин и засоров, возникающих в результате длительного теплового воздействия расплава на стенки формы. Ускоренное заполнение связано с появлением в отливках газовых раковин, напряжений, трещин и засоров из-за размыва формы металлом. Удерживание шлаковых включений, вносимых вместе с заливаемым металлом, обеспечивается правильной конструкцией литниковых чаш и шлакоуловителей. В чаше шлак всплывает на поверхность зеркала расплава, а более тяжелый металл уходит в стояк. На практике наиболее часто применяют прямые шлакоуловители трапециевидного сечения, в которых движение частицы шлака определяется скоростью ее движения в горизонтальном направлении u ш.г совместно с потоком металла и скоростью ее всплытия u ш.в, т.е. скоростью в вертикальном направлении. Чем больше отношение u ш.в/u ш.г, тем быстрее частица достигнет потолка шлакоуловителя и не будет увлечена в питатель, а затем в полость формы. Увеличение эффективности действия шлакоуловителя достигается обычно снижением u ш.г за счет пропорционального увеличения площади поперечного сечения шлакоуловителя. Дроссели, фильтры, перегородки в шлакоуловителях, являющиеся дополнительными сопротивлениями, также снижают скорость включений в горизонтальном направлении. Повышение температуры чугуна (увеличение u ш.г) способствует лучшему шлакозадержанию за счет укрупнения шлаковых частиц и понижения вязкости металла. Устранение окисления металла и засорения его неметаллическими включениями во время движения по каналам формы гарантируется ламинарным или с допустимой степенью турбулентности течением металла. Невысокие линейные скорости поступления металла в полость формы устраняют разбрызгивание, нарушение сплошности струи и размывание стенок формы. С помощью литниковой системы можно регулировать режим затвердевания и охлаждения отливки. Для создания направленного затвердевания от тонких к более массивным частям отливки и далее к прибыли, которая затвердевает последней, питатели необходимо подводить к массивным частям или непосредственно в прибыль. Для обеспечения одновременного затвердевания и снижения напряжения питатели подводят к тонким стенкам отливки. Направленное затвердевание применяют для сталей, алюминиевых, магниевых и других сплавов, имеющих значительную объемную усадку и склонных к образованию усадочных раковин. Одновременное затвердевание целесообразно обеспечивать для сплавов с малой объемной усадкой и не дающих сосредоточенных усадочных раковин (серого чугуна, оловянных бронз и др.). Литейная усадка для чугуна 0,8…1,2% для стали 1,8…2,0%. 3.6.2 РАСЧЕТ ЛИТНИКОВЫХ СИСТЕМ Расчет литниковой системы основан на применении уравнений гидравлики для идеальных жидкостей, но так как металл не является идеальной жидкостью, дополнительно используют опытно экспериментальные данные. Расчет сводится к определению минимальной площади сечения питателей Fmin - такой площади, при которой обеспечивается качество отливок при наиболее низкой допустимой температуре заливки и при наименьших давлениях. Например для чугуна минимальная допустимая температура заливки 12500 С. Остальные размеры литниковой системы подсчитывают в соотношении: Fmin : Fш : Fст 1,0 : 1,1 : 1,5 – для чугуна 1,0 : 2,0 : (2..4) – для Си сплавов 1,1 : 1,3 : 1,5 – для стали Fш и Fст - площади сечения шлакоуловителя и стояка. Определение размеров частей литниковой системы для чугуна по табл. 2 Таблица 2
* В зависимости от формы отливки. Например, деталь массой 9 кг со стенкой толщиной 15 мм. Находим, что площадь одного питателя должна быть равна 0,8 см2 или 80 мм2 ; длина питателя 25…30 мм, число питателей 3. Следовательно, общая площадь питателей равна 2,4 см2. По соотношению находим: Fш = 2,4*1,1=2,64 см2 Fст =2,4*1,5=3,6 см2 3.7 ФОРМОВОЧНЫЕ СМЕСИ.3.7.1 Свойства формовочных смесей. Формовочные и стержневые смеси должны обладать определенными свойствами:
3.7.2 Песчано – глинистые смесиРазличают несколько видов песчано – глинистых смесей:
при формовке почти не требуют уплотнения смеси, что значительно упрощает технологию изготовления форм и стержней. Обеспечивают высокую точность и чистоту поверхности отливок, что снижает их последующую механическую обработку.
По состоянию литейной формы при ее сборке и перед заливкой металлом различают 2 вида формовки отливок:
3.7.3 Стержневые смеси При заливке формы стержни испытывают значительные термические и механические воздействия. Поэтому к стержневым смесям предъявляют более высокие требования прочности, которые обеспечиваются сушкой стержней в конвейерных печах (сушилках), инфракрасными лучами. Температура сушки 1600-2500С. Продолжительность сушки зависит от размеров сечения и других условий и колеблется в пределах от 40 мин до нескольких часов. Для изготовления стержней широко применяют самотвердеющие смеси. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Основы литейного производства В зависимости от способа изготовления, массы, конфигурации поверхностей, габаритного размера, толщины стенок, количества стержней,... |  | Конспект занятия по изготовлению композиции «Вдвоем теплее» Цель:... Обучающие – закрепить умения и навыки необходимые для изготовления данной композиции |
| Тема урока Тип урока Планировать изготовление изделия на основе рубрики «Вопросы юного технолога» и технологической карты. Создавать и использовать... | | Конспект учебного занятия 8 класс Тема: Изготовление деталей мебели с криволинейной кромкой Совершенствовать знания учащихся по технологии изготовления деталей мебели с криволинейной кромкой |
| «Изготовление культевой вкладки из прессованной керамики» в группе... | | Технология изготовления несъёмных протезов Клинические и технические этапы изготовления цельнолитой коронки и цельнолитого мостовидного протеза |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... План-конспект занятия «Изготовление комбинированной мягкой игрушки шарообразной формы» | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Ознакомление с технологией изготовления коллажа из разных материалов. Формирование практических умений изготовления изделий в технике... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Результатами деятельности детей могут быть: выставка аппликаций и поделок о птицах, изготовление кормушек, презентации, сборники... | | Cold-box процесс В отечественном литейном производстве доля стержней и форм, изготавливаемых из холоднотвердеющих смесей (хтс) по экспертным оценкам... |
| Искусство изготовления игрушек один из древнейших видов народного... Своеобразие изготовления игрушек определяется условиями быта и труда, обычаями народа, национальным характером, климатическими условиями... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... «Мы в цирке»; аппликация «Клоуны»; лепка «Звериный цирк»; разгадывание загадок; рассматривание иллюстраций, рассматривание и изготовление... |
| Рабочая программа учебной дисциплины пм. 02 Изготовление лекарственных форм и ПМ. 02 «Изготовление лекарственных форм и проведение обязательных видов внутриаптечного контроля» разработана на основе федерального... | | Гладышев Дмитрий, Головин Евгений. Научный Шарышева Светлана Владимировна Согласно Энциклопедическому словарю, технологией называется совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств,... |
| Проекта: изготовление фартука Описание внешнего вида модели. Фартук отрезной по линии талии, с нагрудником, накладными карманами. Нижняя часть фартука и карманы... | | Рабочая программа профессионального модуля пм. 04 Изготовление ортодонтических... Министерство образования и науки российской федерации федеральное государственное автономное образовательное учреждение |
