Изготовление отливок в песчаных формах

ЭЛЕМЕНТЫ ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ

Элементы литейной формы

Из всех известных способов формообразования (ковка, штамповка, обработка резанием, сварка, порошковая металлургия и т.д.) литейная технология наиболее эффективна, так как позволяет получать изделия необходимой конфигурации непосредственно из расплава при сравнительно небольших затратах энергии, материалов и труда.

Сущность процесса формообразования отливок заключается в том, что расплавленный металл определенного состава заливается в литейную форму, внутренняя полость которой с максимальной степенью приближения воспроизводит конфигурацию и размеры будущей детали (при литье невозможно получить отливку, форма и размеры которой соответствует форме и размерам детали). В ходе дальнейшего охлаждения металл затвердевает, сохраняя приданную ему форму.

Инструментом литейного производства является литейная форма – приспособление для формирования фасонных заготовок. По степени использования формы делят на разовые, полупостоянные и постоянные.

Литейная форма – это система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавленным металлом формируется отливка. 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 цилиндрических металлических штырей, вставляемых в отверстия приливов у опок. Для образования полостей, отверстий или иных сложных контуров в формы устанавливают литейные стержни, которые фиксируют с помощью выступов (стержневых знаков), входящих в соответствующие впадины в форме. Литейные стержни изготовляют по стержневым ящикам. Для подвода расплавленного металла в полость литейной формы, ее заполнения и питания отливки при затвердевании используют литниковую систему. После заливки расплавленного металла, его затвердевания и охлаждения форму разрушают, извлекая отливку.

Основные этапы технологического процесса:

1. Изготовление модельного комплекта.

По чертежу отливки в модельном цехе изготавливают м одельный комплект –совокупность технологической оснастки и приспособлений, необходимых для образования в форме полости, соответствующей контурам отливки. Модельный комплект включает литейные модели, модельные плиты, стержневые ящики, модели элементов литниковой системы и другие приспособления.

2. Приготовление формовочных смесей.

Для изготовления форм и стержней используют специально приготовленные из формовочных материалов смеси. Основными исходными материалами являются песок, глина, связующие вещества и добавки. Кроме исходных материалов для приготовления формовочных смесей используют регенерированные смеси.

Формовочные смеси по характеру использования разделяют на облицовочные, наполнительные и единые.

3. Изготовление литейной формы.

Процесс изготовления литейных форм называют формовкой. В литейном производстве используют ручную и машинную формовку. Свыше 20 % отливок получают в формах, изготовленных вручную.

Машинная формовка позволяет механизировать операции уплотнения формовочной смеси, удаления модели из формы, а для опок низа – поворот полуформы. По методу уплотнения формовочной смеси различают следующие типы формовочных машин: прессовые, встряхивающие, пескометы, пескодувные, пескострельные, импульсные, вакуумные, специальные и комбинированные (пескодувно-прессовые, гравитационно-прессовые и др.). Выбор типа машины определяется размерами и конфигурацией отливки и серийностью производства.

4. Сборка литейных форм.

Перед сборкой сырые полуформы припыливают графитом, тальком, древесным углем или окрашивают для получения чистой поверхности отливки. Стержни перед установкой в форму сушат в специальных печах – сушилах для увеличения прочности, газопроницаемости для уменьшения газотворной способности, окрашивают красками, состоящими из огнеупорных материалов: графита, пылевидного кварца и т. п.

Сборка литейных форм начинается с установки нижней полуформы на заливочную площадку или тележку конвейера. Затем в последовательности, указанной в технологической карте или на сборочном чертеже, устанавливают стержень, после этого нижнюю полуформу по центрирующим штырям накрывают верхней полуформой. Устойчивое положение стержней обеспечивается стержневыми знаками, Верхнюю полуформу с нижней скрепляют болтами, скобами или накладывают груз. Затем литейную форму подают на заливку жидким металлом.

5. Выплавка сплава.

Металл плавят в плавильных отделениях.

Литейные сплавы должны обладать высокими литейными свойствами (высокой жидкотекучестью, малыми усадкой и склонностью к образованию трещин и др.), требуемыми физическими и эксплуатационными свойствами.

Для производства отливок используются сплавы черных металлов – серые, высокопрочные, ковкие и другие виды чугунов; углеродистые и легированные стали; сплавы цветных металлов – медные (бронзы и латуни), цинковые, алюминиевые и магниевые; сплавы тугоплавких металлов – титановые, молибденовые, вольфрамовые и др.

Для плавки чугуна применяют специальные печи – вагранки; для плавки стали – конверторы, мартеновские и электропечи; для плавки цветных металлов – электро- и пламенные печи.

Дата добавления: 2017-01-14