1.6.4. Влияние пластической пленки и глубины вакуума на механические свойства металла

Влияние толщины пластиковое пленки и глубины вакуума приведены в таблице 1.14.

Глубина вакуума при различных толщинах пленки.

Таблица 1.14

Глубина вакуума, мм. рт. ст.	Толщина пленки, мм	Прочность на разрыв, кг/мм2	Прочность на изгиб
			Максимальная нагрузка, кг.	Величина прогиба, мм
-500 -400 -300 -400 -400	0,050 0,050 0,050 0,075 0,1	27,2 27,2 26,7 27,0 26,5	1190 1210 1180 1190 1160	8,6 8,0 8,3 8,2 8,0

Как видно из табл.1.14тмеханические свойства остаются одинаковыми, толщина пленки и глубина вакуума меняются.

С изменением толщины стенки отливки механические свойства изме­няются,. чем больше толщина стенка отливки тем ниже прочность на разрыв и твердость по Бринелю, т.е. как и при литье в песчаные формы.

1.6.5. Состояние поверхности отливки

При применении мелкозернистых песков и нанесения огнеупорного покрытия на пленку, можно получить литую поверхность отливки с шеро­ховатостью 18-35 микрон. Покрытие нанесенное на поверхность пленки полностью предотвращает проникновение металла в песчаную поверхность формы.

Опытные данные показывают, что лишь мелкие пески, такие как цирконовые, хромитовые и оливиновые предотвращают проникновение ме­талла в форму.

1.6.6. Зависимость между глубиной вакуума в форме и шероховатостью

Шероховатость поверхности отливок приведена в табл.1. 17

Шероховатость поверхности отливок

Таблица1. 17

глубина вакуума в форме мм.рт.ст	Толщина образца, мм
	3	6	12	24
250	18	18	18	18
400	18	18	18	25
600	18	25	25	25

Из таблицы видно, что глубина вакуума меньше влияет на проникновение металла в форму.

Зависимость между плотностью песка и качеством поверхности отливки

Таблица 1.18

Плотность г.см3 песка
	3	6	12	24
1.45	25	25	25	25
1.54	18	25	25	25
1.57	18	25	25	25
1.60	18	18	18	25

Плотность песка незначительно влияет на качество поверхности. Основную роль играет зернистость песка.

1.6.7. Размерная точность отливок

В качестве примера взята корпусная тонкостенная чугунная отливка диаметром 295 мм и высотой 34 мм, массой 80 кг. Отливка изготовлялась методом ВПФ и в песчано-глинистые формы, изготовленная по одной оснастке. Результаты обработки представлены в табл. 1.18.

Результаты статистической обработки замеров отливок

Таблица 1.18

Номер образца	ВПФ	Песчаная форма
I	295,08	297,95
2	295,12	297,17
3	295,18	297,51
4	295,06	296,82
5	295,17	297,20

Продолжение таблицы 1.18

6	295,28	296,71
7	295,18	296,74
8	295,09	297,46
9	295,10	297,03
10	295,15	296,98
Среднее ариф-метическое,мм	295,14	297,16
среднее квадратическое отклонение,мм	0,06	0,37

Из таблицы видно, что средне квадратическое отклонение от размера 295 (номинальный) при изготовлении отливки в песчаные формы (0,37) в 6 раз больше, чем в образцах, изготовленных методом ВПФ (0,06).

. Высокую размерную точность подтверждают данные, полученные фирмой HEINRICH WAGNER SINTO по результатам статистической обработки результатов замеров и взвешивания отливок, изготавливаемых на АФЛ вакуумно- пленочной формовки, таблицы 1.19 – 1.21.

Анализ результатов статистической обработки по замерам и взвешиванию чугунных отливок, показывает, что их размерная точность соответствует КРо 8- 9 по ГОСТ 26645-85, в то же время следует отметить очень высокую точность массы отливок ( класс точности массы КМ8). Класс массы является интегральным показателем точности отливки, отражающий колебание точности объема и плотности отливки. Как показывают исследования [2,3] большую долю в колебание массы оказывают размерная точность размеров и шероховатость отливок. По данным фирмы HEINRICH WAGNER SINTO вакуумный процесс изготовления песчаных форм привел, благодаря своей более высокой стабильности и прочности формы, приводит к снижению массы приблизительно на 6%.

Следует отметить, что размеры, связанные с нестабильностью по плоскости разъема ВР2 на 1-.2 класса грубее размеров, расположенных в плоскости разъема (ВР1)[2]. В то же время для отливки «стол фрезерного станка» это различие составило 4 класса по ГОСТ 26645-85.(размер 143,3 мм). Для сравнения на АФЛ при изготовлении чугунных отливок в ПГФ эта разница не превышает 1 класса. Возможно это является органическим недостатком технологии литья в вакуумно –пленочные формы.

Рассмотренные примеры взяты из опыта различных литейных предприятий, Германии, использующих вакуумный процесс.

Особенно ярко преимущества V процесса проявляются в том случае, если наряду с достижением размерной точности и качества поверхности удается настолько точно воспроизвести рельеф рабочих поверхностей детали, что они

не нуждаются в последующей механообработке. Это, например, относится

Отливка «стол фрезерного станка»

Таблица 1.19

	Масса, кг	Длина, мм	Щирина, мм	Высота, мм
Вид размера ВР	-	1	1	2
Х,	559,0	1250,5	805,2	143,3
S	2.08	0.27	0.40	0.69
6S	12,48	1,62	2,4	4,14
К=6S*100/Х (%)	2,23	-	-	-
DIN GTB 15	-	4.4	4.0	2.6
ГОСТ26645-85	КМ8 -2.4%	КРо7т -1,8	КРо8-2.4	КРо11-5.0

Отливка канатный барабан

Таблица 1.20

	Масса, кг	Диаметр фланца, мм	Размер между фланцами, мм
Вид размера ВР	-	2	1
Х,	280	651	790.2
S		0.63	0.39
6S		3.68	2.34
К=6S*100/Х (%)		-	-
DIN GTB 15		3.8	3.8
ГОСТ26645-85		Кро9 -4.0	Кро8 -2.4

Отливка мост грузового автомобиля

Таблица 1.21

	Масса, кг	Длина, мм	Щирина, мм	Высота, мм
Вид размера ВР	-	1	1	2
Х,	152.0	1615.8	182.0	385.2
S	0.81	0.49	0.38	0.43
6S	4.86	2.94	2.2	2.58
К=6S*100/Х (%)	3.2	-
DIN GTB 15	-	5.0	2.8	3.2
ГОСТ26645-85	КМ 8-3.2%	КРо8 -3.2	КРо9т -2.2	КРо9 -3.2

к лопастям вентиляторов, для которых незначительные отклонения положения, неравномерное распределение веса, а также грубая, шероховатая поверхность могут крайне негативно сказаться как на точности вращения, так и на КПД установки.

В отличие от отливок, изготовляемых по традиционным технологиям, при V-процессе можно, по крайней мере, частично отказаться от уклона модели. Благодаря реверсивному переключению вакуума в процессе производства песчаных форм, например при выеме модели из полуформы, между моделью и пленкой практически не возникает сопротивления трения; таким образом, модель легко извлекается и при уклоне формы 0. По этой причине, возможно изготавливать небольшие отверстия без использования стержней.