2. Виготовлення виливків у разових формах

Найпоширенішими способами лиття в разові форми є лиття в піщано-глинисті форми.

Для виготовлення разової форми потрібні: модельний комплект, формові і стрижневі суміші.

До модельного комплекту належать модель майбутнього виливка; стрижневі ящики, в яких формують стрижні, що утворюють в литій деталі отвори, заглиблення або порожнини.

Моделі і стрижневі ящики для одиничного та дрібносерійного виробництва роблять дерев'яними, а для масового виробництва — із пластмас або із сплавів алюмінію з міддю.

При виготовленні моделей враховують припуск на механічну обробку і усадку. Щоб легше було виймати частини моделі із форми, бічні поверхні роблять із формовим нахилом: у дерев'яних моделей 2—3°, у металевих моделей при ручному формуванні 1—2°, при машинному— 0,5— 1°.

Моделі бувають суцільні і рознімні. Рознімні моделі складаються з двох, трьох і більше частин і застосовуються там, де за умовами формування неможливо використати суцільні моделі.

Формові і стрижневі суміші використовують для виготовлення форм і стрижнів відповідно. Суміші виготовляють з піску, глини, протипригарних і зв'язуючих добавок. Відсоток складових залежить від виду литва (сталь, чавун або сплави кольорових металів).

Так, суміші для виготовлення форм для стального литва повинні бути більш вогнетривкими, тому що рідка сталь має більш високу температуру.

Формові суміші поділяють на облицювальні, наповнювальні і єдині. Облицювальна суміш безпосередньо стикається з металом, товщина її шару залежить від розмірів моделі і становить 20—50 мм; вона повинна бути пластичною, міцною, піддатливою (здатною не перешкоджати усадці при охолодженні виливка), вогнетривкою, газопроникнивою (здатною добре пропускати гази, що утворюються при заповненні форми рідким металом).

Наповнювальні суміші призначені для набивання решти форми. Вони насамперед повинні бути міцними і газопроникними.

Єдині суміші використовують при машинному формуванні. До них ставляться ті самі вимоги, що і й до облицювальних сумішей.

На рис. 2 подано схему виготовлення виливків у разовій формі.

Рис. 2. Схема виготовлення виливків у разових формах:

1 — підмодельна плита; 2 — модель; 3 — опока; 4 — уклони; 5 — модель ливника; 6— модель випору; 7— стержень; 8— ливник; 9— випар

На підмодельну плиту 1 встановлюють нижню половину моделі 2, що має фермові уклони 4 на вертикальних поверхнях, ставлять нижню опоку 3 (металеву раму для утримання суміші— див. рис. 3), в якій ущільнюють суміш

Модель покривають облицювальною фермовою сумішшю шаром 20—30 мм. Цей шар ущільнюють руками, після чого опоку заповнюють наповнювальною формовою сумішшю і утрамбовують пневматичною або ручною трамбовкою. Надлишок землі видаляють лінійкою і в формовій суміші душником наколюють отвори для виходу газів. Нижню півформу перевертають, підмодельну плиту знімають і поверхню роз'єму форми посипають дрібним роздільним піском. На заформовану половину моделі накладають другу половину моделі, ставлять верхню опоку, положення її фіксують штирями.

Рис. 3. Схема опоки:

1— штирі; 2— приливи; 3— бортики; 4— скоби

Для утворення ливника (ливник— канал для підведення рідкого металу в порожнину форми) і випору (випор забезпечує вихід повітря і газів із форми) встановлюють окремі моделі 5 і 6. Верхню опоку заповнюють формовими сумішами і процес повторюють. Виймають моделі ливника та випору, знімають верхню півформу, перевертають, прорізають ливниковий канал у площині роз'єму форми і обережно виймають із форми половинки моделі.

Підправляють форму і видаляють суміш, що осипалась.

У нижню половину форми вставляють стрижень 7, після чого форму складають; вона готова для заливання.

Продуктивність ручного формування дуже низька, тому при серійному і масовому формуванні застосовують машинне формування. Формову суміш в опоках ущільнюють струшуванням або за допомогою піскометів.

Виготовлення виливків у разових піщано-глинистих формах при машинному і особливо при ручному формуванні має значні недоліки: невисока точність і недостатня чистота поверхні виливків, необхідність залишати значні припуски на механічну обробку, утворення крупнозернистої литої структури. Для усунення цих недоліків широко впроваджуються спеціальні способи литва: в металеві форми (кокільне), під тиском, за виплавними моделями, в оболонкові форми, відцентрове та ін.