Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Формовочныеые стержневые смеси




Состоит из различных материалов – песка, глины, связующих и противопригарных добавок. Основу формовочных смесей составляет песок (80-90%) и глина (10-20%). Применяются чистые пески с минимальным содержанием Fe2O3, Na2O и др. вредных примесей, снижающих огнеупорность. Глина обеспечивает прочность и пластичность формовочных смесей. Формовочные смеси используются неоднократно, но в каждом цикле ее облагораживают добавкой 15-20% свежей формовочной смесью. Для улучшения свойств песчано-глинистых смесей (ПГС) в них включают добавки:

- чтобы уменьшить пригар применяют угольную пыль (для чугунных отливок) или пылевидный кварц (маршаллит), для стальных отливок;

- для повышения газопроницаемости формы вводят древесные опилки. Для этого же и как связующее используют сульфид – спиртовую барду (ССБ) и др. каллоидные растворы органических веществ.

Технология изготовления песчано-глинистых смесей

Включает в себя:

- подготовку свежего песка;

- подготовку свежей глины;

- др. исходных материалов:

- подготовку оборотных смесей.

Свежий песок и глину сушат при 200-2500 в барабанных печах, глину размалывают в шаровых мельницах или бегунах, и тот и др. материал просеивают. Смешивание песка и глины ведут лопасными смесителями.

Смесь, выбитую из опок (горелую) разминают на валках, подвергают магнитной сепарации от чугуна и стали и просеивают. После смешивания компонентов формовочные смеси ее увлажняют и выдерживают в течении 2-5 часов в бункере с целью равномерного распределения влаги, а перед формированием рыхлят.

 

 

Схема технологического процесса

 
 

 


Рис. 1

Аналогично готовят и многие другие смеси. Для самотвердеющих смесей используют быстроходные смесители, устанавливаемые непосредственно у рабочих мест формовки.

Стержневые смеси. К ним предъявляются более высокие требования, чем к формовочным, т.к. при заливке формы они испытывают значительные термомеханические воздействия расплава. Рецептура стержневых смесей подразделяется на 5 классов: 1 наполнителями являются свежий песок с минимальным содержанием глинистых веществ. В качестве связующих применяется например раствор растительных масел. Для стержня менее ответственного назначения 2, 3 класс используется смесь песка и глины с добавкой ССБ (3-5%), древесного пека и т.д. Стержни 4, 5 класса можно изготавливать из композиций, содержащих кроме свежего песка 20-60% оборотной смеси, до 10% глины и древесный пек.

Модели, стержни и опоки набитые формовочной смесью создают литейную форму, состоящую обычно их 2 полусфер: верхней и нижней.

Изготовление литейных форм производится вручную или на формовочных машинах. Ручная формовка тяжела и трудоемка. Она находит некоторое применение при получении мелких и средних единичных отливок или небольших партий. Более важное значение ручная формовка приобретает в производстве крупных отливок в почву (в землю), форма для которых трудна или невозможно изготовить методом машинной формовки. Машинная формовка является основной в производстве отливок (92% от общей массы). Она обеспечивает массовое, единичное, крупносерийное и серийное производство, снижает брак, облегчает условия работы формовщикам. Внедрению формовочных машин привело к созданию полуавтоматических и автоматических линий в литейном производстве.

Машинную формовку в зависимости от характера уплотнения смеси, производят на прессовых, встряхивающих машинах, пескометов и др. Пескометы производительностью не менее 10-15 м3 используют преимущественно для

изготовления форм крупных отливок, они обеспечивают одновременно и засыпку

и уплотнение смеси.

Изготовленные формы поступают на сборку и последующую заливку металла.

Сырые формы используются для мелкого и среднего литья, в них получают около 45% чугунных отливок и 40 остальных. Их приготавливают из формовочных смесей, содержащих до 10-12% глины с хорошей связующей способностью во влажном состоянии. Влажность смеси 4-5%. Преимущество: хорошая пластичность смеси, легкая выбиваемость, меньшая стоимость изготовления. Недостатки: повышенная влажность, невысокая прочность стенок, большой расход формовочной смеси (1-2т на 1т отливок).

При этом около 70% подготовительной смеси не принимает непосредственно в участии процесса.

Сухие формы. Применяются для крупных и толстостенных отливок или изделия повышенного качества. В них получают около 20% чугунного литья и 15% стального. Изготавливают сухие формы из формовочных смесей сод. до 15% глины с влажностью 6-8%. Нагревание осуществляется в камерных сушилах при 300-3500 в течении 4-6 часов, а крупных форм – 24 часа и более. Прогрессивной является сушка горячим воздухом, подаваемым в полость формы. Иногда используется инфракрасный обогрев. В любом случае сушка резко повышает прочность форм.

Упрочняющей сушке подвергаются и стержни. t0 термообработки 150-3500 в зависимости от типа связующего. При продолжительности процесса до нескольких часов.

Сушка стандартных форм и стержневых смесей усложняет технологию, и повышают стоимость литья. Поэтому при изготовлении форм очень широко применяют специальные формовочные смеси (СФС), использование которых увеличивает производительность труда и поднимает качество изделия. В этих смесях основным компонентом служит кварцевый песок с минимальным содержанием глинистых веществ. Связующим является синтетические смолы, жидкое стекло, цемент, ССБ (сульфид спиртовая барда), СДБ (сульфидно дрожжевая бражка) и др. В современном металлургическом производстве известно более 40 видов связующих с добавками-ускорителями процесса. По оптимальным условиям твердения различают несколько групп специальных формовочных смесей:

- упрочняемые карбонизацией;

- упрочняемые сушкой (горячее отверждение);

- самоотверждение: ХТС (холодно твердеющие смеси) и ЖТС (жидко самотвердеющие смеси.

1. Смеси, упрочняемые карбонизацией, обычно содержит:

95-97% песка;

3-5% глины;

3-7% жидкого стекла.

При общей влажности около 4% жидкое стекло – это силикат натрия или калия.

Na2O · 2SiO2 + CO2 → Na2CO3 + 2SiO2

(продувка углекислым газом, реакция упрочнения).

Образуется SiO2 цементирующий частицы песка. Смесь затвердевает за 5-15 минут. Преимущество: отсутствие токсичных выделений. Недостаток: большая гигроскопичность и плохая выбиваемость смеси.

2. Смеси горячего отверждения, используются в основном при производстве стержней.

Они содержат:

100% песка;

3-4% смолы;

и добавки-ускорители.

Смеси отверждаются за 1-2 минуты, при нагревании 250-2800 в горячих стержневых ящиках электричеством и газом. Преимущество: возможность максимальной автоматизации процесса в литейном производстве. Недостаток: возможность коробления стержней при их охлаждении.

3. Холодно-твердеющие смеси (ХТС). Готовят из кварцевого песка с

добавлением синтетических смол и отвердителей. Продолжительность 30-60 секунд (от момента укладки их в форму до извлечения из нее моделей). Окончательное отверждение происходит в течении нескольких часов.

В зависимости от свойств различают пластичные и сыпучие ХТС.

Формы и стержни имеют высокую прочность после отверждения, но при заливке расплава смола выгорает, прочность их резко падает, и они легко выбиваются. Преимущество: высокая точность и чистота поверхности отливок, что существенно снижает степень их последующей механической обработки. Недостатки: часть смол дорога и дефицитна; проблема регенерации отработанных формовочных смесей эффективна, не решена.

4. Жидко-твердеющие смеси (ЖТС). Разработанный в нашей стране, они нашли очень широкое применение. В отличие от др. способов, формы и стержни в данном случае изготавливаются не методом уплотнения, а путем заливки. Смесь затвердевает через 30-40 мин.

Основным наполнителем является кварцевый песок 95-97%, в качестве связующих используются жидкое стекло, феррохромовый шлам, портланд и цемент. Вводят также ускорители твердения. Для перевода смеси в жидкоподвижное состояние применяются преобразователи. Преимущества:

- исключают формовку;

- возможность организации поточных и механизированных линий;

- снижает трудоемкость;

- повышает качество изделий и производительность труда.

Недостаток: выделение при литье токсичных соединений от разложения смол, отвердителей и др. органических веществ.

После изготовления формы и стержней их подвергают сборке. Это важная технологическая операция, определяющая геометрическую правильность и точность размера отливки. Она начинается с извлечения из формовочных смесей модели, обычно разъемной. Мелкие и средние стержни ставят в форму вручную, крупные – при помощи крана. В форме они крепятся знаками.

Заливку форм в механизированных литейных цехах осуществляется из ковшей на конвейерах или рольгангах (роликовые транспортеры), через литниковую систему, непрерывая струи, иначе в отливках образуется специфические дефекты – спай. Воздух и выделяющиеся газы удаляются через выпар. Ковши имеют вместимость до 100т.

 


Поделиться:

Дата добавления: 2015-09-13; просмотров: 303; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.006 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты