
- •Глава1. Технология изготовления отливок вакуумно- пленочным методом
- •1.1. Описание процесса
- •1.2. Особенности проектирования технологической оснастки
- •1.2.1. Конструкционная технологичность отливок.
- •1.2.2. Модели
- •1.2.3. Модельные плиты
- •Пример расчета количества вент для отсоса воздуха
- •1.2.4. Опоки
- •1.2.5. Пластичные пленки при впф
- •1.2.5.1. Пленки, используемые для образования полости формы
- •1.2.5.2. Пленка из сополимера этилена с винилацетатом
- •1.2.5.3. Полиэтиленовая пленка с липким слоем
- •1.2.5.4. Методы испытания пластичной пленки
- •1.2.5.5. Метод определения формуемости
- •1.2.5.6. Нагреватели. Нагрев пленки.
- •1 Стадия
- •2 Стадия
- •1.2.6. Крепление, методы наложения пленки.
- •1.2.7. Факторы, влияющие на уплотнение песка.
- •1.2.7.1. Формовочные пески
- •1.2.7.2. Влияние вибрации на уплотняемость песков
- •1.2.7.3. Температура песков.
- •1.2.8. Сопутствующие материалы
- •1.2.8.1. Металлорукав
- •1.2.8.2. Сетка проволочная тканая фильтровальная
- •1.2.8.3. Стеклоткань
- •1.2.9. Противопригарные покрытия формы
- •1.2.9.1. Методы нанесения покрытия, толщина покрытия, сушка покрытия
- •1.3. Вакуумирование формы
- •1.3.1. Вакуумная система при изготовлении форм
- •1.3.2. Система трубопроводов, ресивер
- •1.4. Особенности литниковой системы для впф
- •1.4.1. Время заливки металла в форму.
- •1.4.2. Особенности формообразования элементов литниковой системы
- •1.4.3 Выпор
- •1.4.4. Прибыли
- •1.4.5. Определение времени кристаллизации отливки под вакуумом.
- •1.4.6. Стержни
- •1.4.7. Обеспечение выхода газов из стержней
- •1.4.8. Холодильники
- •1.5. Особенности проектирования технологического процесса изготовления отливок методом впф
- •1.5.1 . Подготовительные работы
- •1.6. Качество отливок
- •1.6.1. Механические свойства отливок из серого чугуна
- •1.6.2. Изменение твердости по Бринеллю в зависимости от углеродного эквивалента.
- •1.6.3. Микроструктура чугуна
- •1.6.4. Влияние пластической пленки и глубины вакуума на механические свойства металла
- •1.6.5. Состояние поверхности отливки
- •1.6.6. Зависимость между глубиной вакуума в форме и шероховатостью
- •1.6.7. Размерная точность отливок
- •1.6.8. Линейная усадка отливок
- •1.6.9. Механические свойства стальных отливок.
- •1.7. Дефекты отливок
- •Глава 2 современные технологии изготовления отливок с использованием холоднотвердеющих смесей
- •2.1. Описание процесса изготовления литейной формы по «no bake» процессам.
- •2.2. Конструкционная технологичность отливок
- •2.3.Опочно-модельная оснастка
- •2.3.1.Опоки
- •2.3.2.Модели
- •2.4. Современные «no bake» процессы. Технологические особенности.
- •2.4.1. Синтетические смолы.
- •2.4.2. Основные компоненты смол
- •2.4.3. Полимеризация смол
- •2.5. Старение смол
- •2.5.1. Регулирование скорости отверждения
- •2.5.1.1. Температура
- •2.5.1.2. Катализаторы
- •2.5.1.3. Сульфоновые кислоты
- •2.6. Особенности приготовления формовочной (стержневой) смеси.
- •2.6.1. Взаимодействие металла с формой из хтс
- •2.6.2. Пример со свежей формовочной смесью
- •2.6.3. Пример с регенерированной формовочной смесью
- •2.6.4. Воздействие других факторов
- •2.6.5. Проверка качества кислот
- •2.6.6. Рекомендуемый входной контроль.
- •2.7. Отвердители
- •2.7.1. Сложные эфиры в щелочной системе формовки с применением хтс
- •2.8.Требования к пескам
- •2.8.1. Регенерация (восстановление песка )
- •2.8.2. Регенерированный кварцевый песок
- •2.9. Краски
- •2.10.Дефекты отливок
- •Глава 3 технологии изготовления отливок в сырых песчано-глинистых формах.
- •3.1. Технология изготовления отливок в сырых песчано-глинистых формах на афл безопочной формовки с вертикальной плоскостью разъема
- •3.1.1.Описание процесса
- •3.1.2. Модельная оснастка.
- •3.1.2.1. Модельные плиты
- •3.1.2.2. Материал модельных плит
- •3.1.2.3. Полезная площадь модельной плиты
- •3.1.3. Формовочные смеси
- •3.1.4. Особенности конструирования стержней
- •3.1.5. Линейная усадка размеров отливок
- •3.1.6. Особенности расчета литниковых систем
- •3.1.7. Дефекты отливок
- •3.2. Технология изготовления опочных форм уплотнением их воздушным потоком с последующим прессованием .
- •3.2.1. Описание процесса
- •3.2.2. Воздушный поток и эффект от его применения
- •3.2.3. Особенности проектирования технологического процесса уплотнения литейных форм воздушным потоком с последующим прессованием
- •3.2.3.1. Технологические возможности процесса.
- •3.2.3.2. Модельно – опочная оснастка.
- •3.2.3.3. Венты в процессе уплотнения воздушным потоком.
- •3.2.4. Требования к формовочной смеси.
- •3.2.5. Формовочная машина seiatsu- процесса.
Глава 2 современные технологии изготовления отливок с использованием холоднотвердеющих смесей
В последние годы в зарубежной практике и частично в России наряду с традиционной технологией поточного изготовления отливок в песчаные формы для серийного производства, получили распространение современные технологические процессы, не требующие сложного и громоздкого оборудования, дорогостоящей оснастки и дефицитных материалов.
Эти технологии изготовления отливок с использованием холоднотвердеющих смесей (далее ХТС) получили название «NO BAKE» (нет сушки). При этом основным связующем в этих технологиях являются смолы в меньшей степени жидкое стекло. Поэтому в данном учебном пособии подробно рассмотрены технологии ХТС с использованием смол.
В технологиях «NO BAKE» - процесс формовки с применением использования фурановой смолы занимает лидирующее место. При этом растет тенденция использования фенольных смол. Во многом это связано с ростом цен на фурановую смолу, что и привлекло литейные производства к разработке технологий с использованием фенольных смол.
По данным литейного производства Германии доля отливок изготавливаемых в ХТС с использованием смол постоянно растет. При этом процессы с использованием фурановых смол составляет 81,5% , с использованием фенольных смол -16% и с использование резола со сложными эфирами- 2% [4].
Основными критериями внедрения того или иного технологического процесса производства форм и стержней являются экологическая безопасность, технологичность, экономичность.
Основная технологическая особенность ХТС для технологий «NO BAKE» является период живучести. В этот период должны быть выполнены первые технологические операции- засыпка смеси в опоку или стержневой ящики ее уплотнение. Этот период для смесей разного типа регулируется в интервале от 3-5 до 40-50 мин , путем изменения содержания катализатора.
Простым и перспективным направлением технологии изготовления литейных форм в мелкосерийном производстве является безопочная формовка из ХТС.
Основными преимуществами процессов «NO BAKE» являются:
- снижение себестоимости благодаря использованию менее квалифицированной рабочей силы;
- нет необходимости в сушке литейных форм;
- отсутствие опок;
- короткое время, затрачиваемое на изготовление литейных форм даже для крупных отливок, т.к. нет необходимости в трамбовке формовочной смеси, а требуется только вибронабивка;
- требуется меньше формовочной смеси, т.к. возможно сделать опоку по профилю модели и уменьшить промежутки. Большие промежутки могут быть заполнены кусками, оставшимися от разрушения старых литейных форм;
- смеситель может быть более простым и непрерывным;
- система транспортировки и приготовления формовочной смеси и система удаления частиц тонких фракций могут быть более простыми и более компактными т.к. система не требует воды ;
- чистка оборудования становится проще, т.к. ней нет глубоких каналов, подъёмников, длинных конвейерных лент, экстракторов и т.д.;
- меньшее число подвижных частей, следовательно, уменьшение возможности незапланированных остановок;
- в производственном цикле задействовано меньшее количество формовочной смеси;
- меньшее количество и объём добавок, и работа с ними создаёт меньше проблем;
- меньше расход энергии;
-
меньшие затруднения представляет
инвестирование и может быть
спланировано
т.к. оборудование может собираться
поэтапно.
Технология литья ХТС с использованием безопочных литейных форм без ограничения размеров опоки обеспечивает возможность создания очень гибких установок. Эти установки могут работать с моделями, различными по размеру и количеству. Повышается производительность , улучшается соотношение литников/прибылей к отливкам и сокращаются ограничения в устройстве систем заливки и подачи.
Однако, наиболее привлекательной характерной
особенностью системы формовки с применением ХТС является более высокое качество продукции, обуславливаемое повышенной жёсткостью литейных форм и отсутствием воды.
Вытекающие из этого преимущества могут быть сформулированы следующим образом:
-В результате отсутствия воды повышается жёсткость литейной формы, снижается подутие, что характерно для сырых песчано-глинистых смесей, обладающих повышенной деформацией при взаимодействии с жидким металлом (образование зоны конденсации), существенно снижаются допуски размеров отливок, уменьшается объемная усадка и, как следствие, экономия на прибылях отливок ;
- отсутствие воды исключает типичные дефекты сырой формы,
например, ужимины, плены засоры, газовые раковины и т.д.
Это позволяет уменьшить припуск на механическую обработку отливки. В совокупности с меньшими допусками размеров это приводит к снижению затрат на механическую обработку;
- отсутствие парка опок, которые нуждаются в постоянном техническом обслуживании. В технологии ХТС эта проблема решается техническим обслуживанием формовочной рамы;
- качество литейной формы меньше зависит от уровня мастерства литейщика.
Любое изменение характеристик формовочной смеси можно реализовывать сразу же, что напрямую способствует повышению качества отливок, поскольку в рабочем цикле используется меньше формовочной смеси.