Продовження

Лекція 17

Тема: «Способи формування. Методи виготовлення стрижнів»

ЛИТТЯ У РАЗОВІ ФОРМИ
Разовими є форми, одержувані при набиванні і ущільненні формувальних сумішей (в опоках, при безопокового формуванні, в грунті); форми, одержувані при заливці формувальних сумішей; оболонкові форми та форми, одержувані по виплавлюваних мо делям.
Формування ущільненням сумішей. Отримання форм ущільненням сумішей складається з таких основних процесів: виготовлення ня модельних комплектів, приготування формувальних і стрижні вих сумішей, виготовлення стрижнів, формування (машинного чи руч ної) з набиванням і ущільненням сумішей.
Для формування потрібна модель. Якщо в деталі повинні бути наскрізних ні отвори, поглиблення або порожнини, то для їх освіти потрібні стрижні, які формують у стрижневих ящиках. Моделі та стрижневі ящики складають модельні комплекти для виливків.
На рис. 111, а зображена дерев'яна модель для відливання втулки, що складається з двох частин. Виступи на моделі при формуванні утворюють поглиблення для установки стрижня.
Моделі та стрижневі ящики для одиничного і дрібносерійного виробництва роблять дерев'яними, а для масового виробництва - з пластмас або сплавів алюмінію з міддю. При виготовленні моделей враховується припуск на механічну обробку і усадку при охолодженні виливки.
Моделі бувають цілісні і роз'ємні. Роз'ємні моделі со стоять з двох, трьох і більше частин і застосовуються там, де за умо виям формовки неможливо використовувати цільні моделі. Для полегшення виїмки моделі з форми бічні поверхні їх роблять не перпендикулярними до площини роз'єму, а з формувальним укло ном (0,5-3 °).
Виготовлення стрижнів проводиться набиванням стрижневих ящі ков.
Формувальні і стрижневі суміші застосовують для виготовлення разових форм. Суміші володіють пластичністю, міцністю, подат ливость, вогнетривкістю, газопроникністю.
Основною складовою формувальних і стрижневих сумішей, що визначає їх вогнетривкість, є кварцовий пісок, поста вляемий в природному або збагаченому стані. До складу сумішей входять також сполучні (глина, сульфітно-спиртова бар да, цемент, рідке скло, термо-реактивні смоли, бітум, кані фоль), протівопрігарочние (моло тий кам'яне вугілля, пилоподібний

кварцовий пісок, циркон, хромовий залізняк, графіт), газоподіб зующие - сприяють газопроникності і податливості суміші (деревна тирса, а також великий, з розмірами зерен від 0,25 до 1 мм, річковий пісок) складові.
Метал заливають у сиру (формовка по сирому) форму або у перед ньо висушену (формовка по сухому).
Формувальні суміші поділяють на лицювальні, наповнювальні і єдині. Облицювальна суміш безпосередньо стикається з ме них металів, вона повинна володіти повною мірою усіма вище перерахованими властивостями; товщина її шару залежить від розміру моделі і становить 20-50 мм. Наповнювальні суміші служать для набивання іншої частини форми, вони повинні бути міцними і газопроникними. Єдиними сумішами набивають всю форму при ма шинної формуванні; до них пред'являються ті ж вимоги, що й до облицювальних сумішей.
При складанні формувальних сумішей крім свіжих матеріалів використовують оборотну суміш, отримувану при вибивка готових виливків, після її регенерації. Така суміш містить в основному кремнезем і є замінником кварцового піску.
Великого поширення набули швидкотверднучі формувальні суміші з жид ким склом, тверднуть при продувці їх СО2; в інших сумішах з рідким склом отверждение йде не за рахунок продувки СО2, а під дією затверджувача - шлаку фер-рохромового виробництва, що вводиться в со ставши суміші.
Стрижні знаходяться в більш важких умовах, ніж стінки форми, при заливці майже повністю оточуються розплавленим металом, а при розбиранні форми повинні легко вибиватися, тому необ хідно, щоб стрижні були досить міцними, вогнетривкими, газопроникними, податливими і, крім того, не надто твер дими і крихкими.
По складу стрижневі суміші поділяють на піщано-глинисті, що застосовуються при виготовленні великих стрижнів на каркасах, піщано-масляні (з єднальними з сланцевої смоли, сульфідно-спиртової барди, торф'яного пеку), суміші з рідким склом, з тер-мореактівнимі смолами і ін
Приготування свіжих формувальних і стрижневих сумішей со варто з сушки складових, розмелювання глини, вугілля, просіювання, змішування, зволоження і розпушування.
Формування в опоках проводиться по рознімної або нероз'ємною моделям, зі стрижнями або без них. Опоки (рис. 113)-це ящики, що складаються тільки із стінок, виконані з чавуну, сталі або алюмінієвих сплавів. Нижче на прикладі виготовлення форми для відливання втулки розглянуто випадок формовки по рознімної моделі зі стрижнем як найбільш загальний.
На подмодельную плиту / (рис. 114, о) встановлюють нижню половину моделі 2 і ставлять нижню опоку 3. Модель покривають облицювальної сумішшю, ущільнюють її, потім опоку повністю засипають

наповнювальної сумішшю, трамбують і наколюють отвори для виходу газів (рис. 114,6). Цим закінчується формування нижньої напівформи.
Далі нижню полуформу перевертають, подмодельную плиту знімають і поверхня розділу форми посипають дрібним роздягли тільних піском. На заформованими половину моделі накладають другу її половину 4 (рис. 114, в), ставлять верхню опоку і фикси ють її положення. З метою утворення литника (для заливки металу) і випора (для виходу газів при заливці, а також для кон лю закінчення заливки; дрібні виливки роблять без випоровши) встановлюють окремі моделі 5 і 6 (рис. 114, г). Коли набивка верхньої опоки закінчена і проколоті отвори для виходу газів, близько верхньої частини моделі 5 прорізають порожнину для литниковой чаші, виймають моделі литника і випора, знімають верхню підлозі форму, перевертають, прорізують літніковий канал по роз'єму форми і виймають половинки моделі. При формуванні по сухому після цього форми направляються в сушильну піч. Висушені форми для чавунного лиття покривають всередині формувальними фарбами, що містять графіт; для сталевих виливків застосовують фарби, що містять порошок кварцового піску або циркону. Якщо заливка проводиться в сиру форму, то порожнину її пріпилівается меленим деревним вугіллям або графітом (проти пригорання). В знаки нижньої половини форми встановлюють стрижень 7 (рис. 114, д), після чого форму збирають і вона готова до заливання. Відливання втулки з необ рубаним літником 8 і випоровши 9 приведена на рис. 114, тобто
Стрижні виготовляють набиванням стрижневий сумішшю стрижневих ящиків. Канали для відведення газів у прямих стержнях наколюють Душник або попередньо закладають прямі сталеві про волоки, які видаляють після набивання. Для утворення каналів в кривих стержнях користуються парафіновими гнотами, розплив складовими при сушінні. Для армування стрижнів при їх фор мовке всередину встановлюють каркас із дроту або литих чавун них рамок. Стрижневі суміші з рідким склом отверждаются, як і формувальні суміші. Стрижні з термореактивними смолами виготовляють в металевих ящиках, які потім для полі мерізаціі смоли нагрівають до температури 250-280 ° С, в резуль таті чого стрижень стає високоміцним.
При масовому виробництві наповнення стрижневих ящиків проводиться високопродуктивними пескодувнимі машинами. Стрижнева суміш подається через сопло під тиском повітря 500-700 кПа і заповнює порожнину стрижневого ящика; при цьому досягається необхідне ущільнення суміші.
Для великих і складних виливків ливарні форми збирають з окремих стрижнів-блоків в металевому жакеті або в ливарній ямі з бетонними стінками, званої кесоном. На рис. 115 пред ставлена ​​кесон, що складається з бетонних стін /, нижніх і бічних
нерухомих чавунних стінок 2 і рухомих стінок 3, забезпечують БЕЗПЕЧУЮТЬ можливість складання в одному кесоні різних за розміром форм. На рис. 116 приведена в розрізі форма, складена з стержнем ней-блоків 2 в металевому жакеті /.
Машинну формовку застосовують у серійному і масовому виробниц стве. При механізації процесу оператор лише ставить опоку на машину, управляє машиною і знімає заформованими опоку, при чому установка і зняття опоки часто проводиться за допомогою хутра низмов. Машинна формування в порівнянні з ручною прискорює роботу в 10-25 разів і забезпечує високу якість литва.
Для машинного формування застосовують металеві модельні плити / (рис. 117, а, б) з пригвинченими до них металевими або пластмасовими моделями 2. Плити можуть бути односторонніми (рис. 117, а) - для формування однієї частини форми або двостороннім ними (рис, 117, б) - для двох частин. На модельних плитах уста новлюють моделі для утворення порожнин як майбутньої деталі виливки, так і для частин лит-ників системи, тому виріз ка по формі не потрібна.
При машинної формуванню хутра нізірованних процеси наповнення і ущільнення формувальної суміші та витяг моделі з форми. Модель з форми витягають, піднімаючи заформованими опоку на штифтах (рис. 118, о) або опускаючи модельну плиту з моделлю (рис. 118, б). Для попередження обвалів формувальної суміші при витяганні моделі застосовують протяжні плити 1 (рис. 118, о) і 2 (рис. 118,6). На машинах з поворотною плитою (рис. 118, в) готову полуформу повертають разом з поворотною плитою 3, після чого плита разом з моделлю піднімається і отриману форму знімають з приймального столу 4. У всіх випадках перед витяганням мбделей їх розбивають за допомогою пневматичних вібраторів, що діють на модельну плиту. Машини з поворотною плитою застосовують переважно для нижніх напівформ і в тих ви чаях, коли у верхній напівформи є масивні виступи, які можуть обвалитися при витяганні моделі без попереднього ного повороту форми. Для витягання моделей машини приводяться в дію стисненим повітрям. Ущільнюють формувальну суміш в опо ках пресуванням, струшуванням або за допомогою піскомету (для великих форм).