Изготовление отливок в разовых формах

Формовочные и стержневые смеси

Сущность литейного производства

Литейное производство – способ получения заготовки путём заливки жидкого металла в формы, которые изготавливают в опоках. Опока – металлический ящик без дна. Для изготовления форм используют также подмодельные плиты, стержни, модели.

Моделями называют приспособления, воспроизводящие наружные очертания отливок. Размеры моделей больше размеров отливок на величину литейной усадки: для серого чугуна - 1%, стали и белого чугуна – 2%, бронзы и латуни – 0,8-1,3%. Внутренние полости в отливках выполняют при помощи стержней

Для изготовления форм используют формовочные смеси, которые должны обладать:

а) газопроницаемостью; б)прочностью; в)пластичностью;

г) непригораемостью; д) лёгкой выбиваемостью.

Формовочная смесь состоит в основном из песка и глины, увлажненных водой. Формовочные смеси разделяются на: а) облицовочные; б) наполнительные; г) единые.

Стержни во время заливки металла находятся в наиболее тяжёлых условиях, т.к. окружены жидким металлом. поэтому материал стержня должен обладать более высокими свойствами по сравнению с формовочной смесью.

Стержневые смеси состоят из кварцевого песка и глины. Иногда в них добавляют жидкое стекло, цемент, смолы и др. Стержни изготавливают отдельно от формы и при сборке вставляют в готовую форму. Для повышения прочности стержней в них вставляют каркасы из проволоки. Изготовленные сырые стержни для повышения прочности сушат при Т= 160-300°С

Литниковая система –

это система каналов, которая служит для подвода жидкого металла в форму и обеспечивает получение качественной отливки. Она состоит из литниковой чаши, стояка, шлакоуловителя, питателя и выпара (рис 1).

Литниковая чаша служит для смягчения удара струи жидкого металла из ковша и для задержания шлака.

Стояк – вертикальный конический канал, по которому металл попадает в шлакоуловитель. Шлакоуловитель имеет сечение трапеции, находится в верхней половине формы и служит для задержания шлака.

Питатели имеют сечение трапеции или прямоугольника, располагаются в нижней половине формы и служат для подвода металла в форму.

Выпоры – вертикальные каналы располагаются над верхними точками отливок, служат для удаления из формы воздуха, газа, шлаков и для контроля конца заливки формы.

Площадь сечения питателя должна быть меньше площади шлакоуловителя; площадь шлакоуловителя должна быть меньше площади стояка, т.е.

∑Fпит: Fшл: Fст = 1: 1,1: 1,15

4.1 Ручная и машинная формовка в опоках

Процесс изготовления литейных форм называется формовкой. Широко применяется формовка в опоках по разъёмным моделям. Процесс формовки начинается с установки нижней половины модели и нижней опоки на подмодельную плиту. Поверхность модели смачивают смесью керосина с мазутом. На модель просеивают облицовочную смесь, уплотняют её, насыпают наполнительную смесь и трамбуют её. Излишек смеси сгребают линейкой и душником прокалывают каналы. которые не доходят до модели на 10-15 мм. Затем полуформу вместе с подмодельной плитой поворачивают на 180°, устанавливают вторую половину модели, верхнюю опоку, элементы литниковой системы, насыпают смесь, трамбуют её, излишек сгребают и делают наколы душником. Форму раскрывают, все модели извлекают из формы, форму осматривают. присыпают порошкообразным графитом, устанавливают стержни и собирают форму под заливку. Опоки центрируют штырями, скрепляют их или устанавливают груз. Форма готова к заливке.

При крупносерийном и массовом производстве применяется машинная формовка, обеспечивающая высокую производительность, высокое качество, облегчение труда и т.д.

При машинной формовке механизированы в основном две операции:

а) уплотнение формовочной смеси с помощью прессовых и встряхивающих машин;

б) извлечение моделей из формы.

4.2. Плавка стали и заливка форм.

Для плавки стали применяют электродуговые и индукционные печи, малые бессемеровские конверторы. Жидкий металл заливается в ковш, который имеет стальной кожух, а изнутри выложен огнеупорным материалом. Перед заливкой металла ковш нагревается до 500-750°С и сразу же заполняют жидким металлом. при заливке формы литейщик строго следит за движением металла из ковша в форму. Уровень металла в литниковой чаше должен быть постоянным, струя металла – непрерывной. Контроль окончания заливки ведут по появлению металла в выпоре.

4.3. Литейные сплавы и их свойства.

Для получения фасонных отливок широко применяют углеродистые стали с содержанием углерода до 0,45% и легированные стали. Если сталь литейная, то в конце маркировки ставится буква Л. Широко применяют:

а) конструкционные стали 25Л, 30Л, 35Л, 30ХГСЛ;

б) марганцевые литейные стали, содержащие 2-20% марганца;

Г13Л (1-1,4% углерода, 11-14% марганца (сталь Годфильда), хорошо работает на износ с ударом и применяется для траков гусеничных машин, зубьев экскаваторов, трамвайных стрелок

в) нержавеющие хромистые литейные стали с содержанием хрома до 30%: 12Х3Л, 12Х17Н2А. они хорошо противостоят истиранию, имеют высокую прочность, коррозионную стойкость и др.;

г) нержавеющие хромо-никелевые литейные стали типа 12Х18Н9ТЛ, 0,8Х24Н2СЛ обладают высокой пластичностью. коррозионной стойкостью, износостойкостью. Широко применяется для деталей паровых и газовых турбин.

Дата добавления: 2014-10-17