Изготовление отливок в песчаных формах

Основные дефекты литья и их исправление

Дефекты отливок: коробление (искажение формы отливки); пригар (прочное соединение поверхности отливки с формовочной смесью); отбел; трещины; раковины газовые и усадочные; рыхлость и пористость (неплотная структура металла); механические повреждения отливок (вмятины и забоины при выбивке и очистке литья); шлаковые включения; флокены; недолив и др.

Многие отливки, имеющие дефекты, не бракуются, если эти дефекты можно исправить. Применяется целый ряд способов исправления дефектов. Отливки, имеющие коробление или изгиб, подвергаются правке ударами бойка молота, нажатием ползуна пресса и вручную ударным инструментом (молоток, кувалда).

Раковины и трещины ремонтируют заливкой жидким металлом, наплавкой или заваркой (дуговой и газовой сваркой). Дефектное место предварительно вырубается. Можно применять также ввертывание пробок.

Пористость в отливках устраняется пропиткой пор и пустот самотвердеющими материалами (асфальтовый и бакелитовый лаки, полистирол, жидкое стекло и др.) или замазкой, твердеющими пастами.

Литье в песчано-глинистые формы является самым универсальным способом изготовления отливок. Этим способом изготовляют разнообразные по сложности отливки любых массы и размеров из любых материалов.

Сущность литья в песчано-глинистые формы заключается в изготовлении отливок свободной заливкой расплавленного металла в разовую разъемную и толстостенную литейную форму, изготовленную из формовочной смеси по многократно используемым модельным комплектам, с последующим затвердеванием металла, охлаждением отливки в форме, извлечением ее из формы с последующей отделкой.

Для изготовления песчаной формы отливки необходимо иметь модельный комплект.

Модельный комплект – это совокупность технологической оснастки и приспособлений, необходимых для образования в форме полости, соответствующей контурам отливки. В него включают литейные модели, модельные плиты, стержневые ящики, модели элементов литниковой системы, прибыли и выпора.

Литейная модель - приспособление, при помощи которого в литейной форме получают полость с формой и размерами близкими к конфигурации получаемой отливки. Модель служит для получения отпечатка в форме.

Модельная плита – Ме плита с закрепленными на ней моделями и элементами литниковой системы.

Стержневой ящик – приспособление, служащее для изготовления стержней.

Модели и стержневые ящики для единичного и серийного производства изготовляют деревянными, а для массового – из чугуна, Al сплавов, пластмассы.

Металлические модели, модельные плиты и стержневые ящики изготовляют ил литых заготовок, полученных литьем в песчаные формы по деревянным моделям. Ме модели более долговечны, точны и имеют малую шероховатость поверхности.

Литейная форма – это система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расправленным металлом формируется отливка.

Литейная форма обычно состоит из нижней и верхней полуформ, которые изготовляют по литейным моделям в литейных опоках.

Литейная опока – приспособление для удержания формовочной смеси при изготовлении формы. Верхнюю и нижнюю полуформы взаимно ориентируют с помощью металлических цилиндрических штырей, вставляемых в отверстия приливов у опок. Для образования полостей, отверстий и иных сложных контуров в формы устанавливают литейные стержни, которые фиксируют с помощью выступов (стержневых знаков), входящих в соответствующие впадины в форме.

Для подвода расплавленного металла в полость литейной формы, ее заполнения и питания отливки при затвердевании используют литниковую систему.

1, 2 —полуформы, 3 — выпор, 4 — крестовины опок, 5 — литниковая чаша, 6 — стояк, 7 — шлакоуловитель, 8 — штырь, 9 — питатель, 10 — цапфа опоки, 11 — вентиляционные каналы, 12 — жеребенка, 13 — холодильник, 14 — стержень, 15 — полость формы

Литниковая система – это система каналов, через которые расплавленный металл подводят в полость формы. Литниковая система должна обеспечивать заполнение литейной формы с необходимой скоростью, задержание шлака и других неметаллических включений, выход паров и газов из полости формы, непрерывную подачу расплавленного металла к затвердевающей отливке.

Основными элементами литниковых систем являются:

1) Литниковая чаша (воронка) – предназначена для приема струи расплава, вытекающей из разливочного ковша, и задержания шлака, попадающего вместе с расплавом в чашу.

2) Стояк – вертикальный канал, передающий расплав из литниковой чаши к другим элементам литниковой системы.

3) Шлакоуловитель, расположенный горизонтально и, как правило, в верхней полуформе, служит для задержания шлака и передачи расплава из стояка к питателям.

4) Питатели – каналы, предназначенные для подачи расплава непосредственно в полость литейной формы. Питатели должны обеспечивать плавное поступление расплава в полость формы. Обычно питатели располагают в нижней полуформе.

5) Выпор служит для отвода газов из полости формы, сигнализирует об окончании заливки, уменьшает динамическое давление расплава на форму, способствует питанию отливки расплавом при затвердевании.

Изготовление литейных форм. На модельную плиту устанавливают нижнюю половину модели, модели питателей и опоку, в которую засыпают формовочную смесь и уплотняют. Опоку поворачивают на 180, устанавливают верхнюю половину модели, модели шлакоуловителя, стояка и выпора, устанавливают верхнюю опоку, засыпают смесь и уплотняют. После извлечения модели и модели питателей и шлакоуловителей, в нижнюю полуформу устанавливают стержень накрывают нижнюю полуформу верхней. После заливки металла и его затвердевания литейную форму разрушают и извлекают отливку.

Отрезку элементов литниковой системы (стояков, выпоров, питателей и др.) выполняют на фрезерных, шлифовальных станках или газовой резкой. Для экономии материалов отработанную формовочную смесь и обрезки металла регенерируют.

Основные достоинства процесса – невысокая стоимость технологической оснастки, возможность получать любые по массе и размерам отливки.

Недостатки: низкая точность размеров (14 – 16 квалитеты); большая шероховатость поверхности (Rz 320 и грубее); крупнозернистая дендритная струк

тура отливки с невысокими механическими свойствами. Основными причинами низкой точности размеров и формы являются: наличие разъема в форме; осыпание формовочной смеси при транспортировке и заливке; расталкивание модели при выемке; податливость формы.

По виду материалов, используемых для изготовления литейных форм, их разделяют на две группы: формы из неметаллических материалов и металлические формы.

К первой группе относят песчаные формы (сырые, сухие, подсушенные, химически твердеющие и т.д.). Эти формы используют для отливок один раз и разрушают при извлечении отливок.

Вторая группа – формы многоразового использования. К этой группе относят кокили – металлические формы, пресс-формы для литья под давлением, кристаллизаторы для непрерывного литья, изложницы для центробежного литья и др.

Дата добавления: 2014-01-11