1.2 Обґрунтування способу лиття у піщано-глинисту форму та стисла технологія ливарної форми

Лиття – один з основних способів виробництва заготовок (в машинобудуванні), тому що дозволяє одержати виливки практично будь-якої форми і маси з необхідними фізико-механічними властивостями .

Головною складовою технологічного процесу лиття є метал виливків, залежно від якого відрізняють чавуно-, стале-, мідноливарне виробництво тощо.

Більшість литих деталей чавунні, вони мають невелику вартість і добрі

ливарні якості, але недостатня міцність і крихкість чавуну обмежують застосування чавунних деталей. Сталеве лиття використовують для відповідальніших деталей, але за ливарними властивостями сталь поступається чавуну. Литі сталеві деталі мають великі внутрішні напруження, тому їх необхідно піддавати термічній обробці.

Найбільш розповсюджений спосіб — лиття в разові піщані форми, який складається з таких технологічних операцій: виготовлення моделі виливка; формування деталі по моделі; заливка розплавленого металу в форму; очищення литва. Виготовлення виливків в разових піщаних формах - процес тривалий і трудомісткий, а отримані виливки не відрізняються точністю форми і розмірів, мають великі припуски і грубу поверхню. Все це поставило вимогу створення спеціальних видів лиття: кокільного, відцентрового, під тиском, по моделях, що виплавляються, випалюються (газифікуються) тощо.

Заготовки складних форм і невеликих габаритів одержують литтям по моделях, що виплавляються. Модель виготовляється з легкоплавкого матеріалу (віск, стеарин, парафін), заформовується, витоплюється (при цьому утворюється порожнина відповідної конфігурації) з форми, котра потім висушується, або прожарюється, і заливається розплавленим металом. Відсутність у форми роз'єму дозволяє одержати виливки точної форми без зсувів, перекосів тощо.

Технологія ливарного виробництва безперервно збагачується новими спеціальними видами лиття, до числа яких відносяться: лиття по виплавлюваних моделях, в оболонкові форми, всмоктуванням, зануренням, вижиманням, ввібруючі форми, із застосуванням ультразвукових коливань, лиття методом направлено-послідовної кристалізації, рідке штампування та ін Удосконалюються способи лиття під тиском, кокільне і відцентрове лиття.

Технологія ливарного виробництва представляє собою злиття трьох основних потоків: металу, ливарних форм і стрижнів. У відповідності з цим ливарний цех має декілька ділянок, різних по обладнанню та прийомам роботи: виготовлення сумішей, плавильний, формувальний, стрижневий, заливних,обрубних, вибивні. При масовому і великосерійному виробництві всі процеси виготовлення відливок механізовані. Формовку опок (ливарних форм), їх заливку і вибивання виробляють на ливарному конвеєрі.

Технологія ливарного виробництва охоплює комплекс явищ, фізична сутність яких відрізняється великою складністю.

Технологія ливарного виробництва наступна: виготовлення моделі виливки; приготування формувальної і стрижневої сумішей; виготовлення стрижнів і ливарних форм; підготовка розплавленого металу до заливання; заливання металу у форми і затвердіння виливків; видалення (вибивка) виливків з форм; обробка виливків (обробка, очищення); контроль якості виливків.

Удосконалення технології ливарного виробництва та впровадження легованих сталей дозволили значно підняти механічні властивості литих сталей і застосувати виливки для роботи в ударних навантажень.

1.3 Оснасткою називається пристрої, які служать для виготовлення ливарної форми.  До ливарної оснастки відноситься:

1. опоки; 

2. модель; 

3. стержневі ящики і стержні; 

4. модель ливарної системи. 

Опока – це металічна рамка, яка служить для обмеження формовочної суміші; щоб ливарна форма не зруйнувалася.  Опоки є дві: верхня і нижня. При складанні ливарної форми верхня опока ставиться на нижню по направляючих стержнях, і вони скріплюються між собою. Опока в основному виготовляється з металу. Модель – це є точна копія відливки, яка служить для утворення порожнини у ливарній формі. Модель по конфігурації нагадує відливку, але повинна бути трошки більша, щоб урахувати усадку відливки і припустити на механічну обробку. Вона складається з двох половин, які з’єднуються між собою по направляючих штирях. В основному модель виготовляється з дерева( може бути металічна, пластмасова або гіпсова). Стержень – служить для утворення порожнини у відливці. Стержень виготовляється у стержневих ящиках. Вони роз’ємні(щоб легко, без руйнування, витягнути стержень).при вийманні відливки з форми стержень руйнується(тобто він є одноразовий), тому його виготовляють з суміші піску і глини. Стержневі ящики виготовляють з дерева і металу. Стержень по конфігурації має нагадувати отвір, трошки менший за отвір по об’єму, але має бути довшим за отвір.

Вона має певну будову і складається з:

1. ливникової чаші; 

2. стояк (вертикальний канал); 

3. шлаковловлювач; 

4. підживлювач (горизонтальний канал); 

5. випор (вертикальний канал). 

1. ливникова чаша;  2. стояк;  3. шлаковловлювач;  4. підживлювач; 5. випор;  6. верхня опока;  7. нижня опока;  8. порожнина ливарної форми. Випор у ливарній формі служить для:

1. для виходу повітря з порожнини ливарної форми; 

2. для контролю заливки ливарної форми (чи повністю метал заповнив порожнину, чи ні); 

3. у верхній частині випора утворюється усадочна раковина. 

Піщано-глиняняна форма- це суміш, яка складається з кварцового піску, вогнетривкої глини та спеціальних добавок. Спосіб виготовлення виливків у разових піщано-глиняних формах є найпростішим і найдешевшим. Однак виливки, одержані таким способом, в більшості випадків мають понижену точність, вимагають підвищених припусків на механічну обробку потребують великої кількості формових матеріалів (5–7 тонн на тонну литва) що погіршує умови праці робітників і утруднює автоматизацію технологічного процесу виготовлення виливків.

2.Технологія одержання виливка у піщано-глинистій формі, формування та складання ливарної форми

1. Ливарна форма  — форма для одержання виливків у ливарному виробництві шляхом заливання в них розплавленого матеріалу (металевого або кам'яного). Вона складається з наступних елементів: ливникової системи, верхньої та нижньої півформ, стрижня, випору. Випор - вертикальний канал, що служить для виходу повітря і газів з форми підчас заливання металу та для контролю наповнення форми. Розташований він у найвищій точці виливка.

Матеріалами для виготовлення ливарних форм слугують: кварцовий пісок, бентоніт, глина тощо (для лиття в піщано-глинисті суміші).

Існують разові та багаторазові форми.

До разових форм відносяться:

- піщані(піщано-глинисні, піщано-цементні);

- хімічно-твердіючі (ХТС);

- керамічні.

До багаторазових відносяться кокільні (металеві) форми.

У даній курсовій роботі я обираю спосіб лиття у разову піщано-глинисту форму. Основними операціями виготовлення ливарних форм є: ущільнення формувальної суміші для одержання точного відбитка моделі у формі й додання формі достатньої міцності; пристрій вентиляційних каналів для виводу газів з порожнини форми; добування моделі з форми; обробка й складання форми.………………………………………………………………….. Форми виготовляються вручну, на формувальних машинах і на автоматичних лініях. …………………………………………………………….. Ручне формування застосовується для одержання однієї або декількох виливків в умовах досвідченого виробництва, у ремонтному виробництві, для великих виливків масою від 200 до 300 тон Обладнання для виготовлення ливарних форм призначено для ущільнення формувальних сумішей з метою досягнення такої щільності і міцності, при яких виготовлена ​​ливарна форм під впливом статичного, динамічного і хіміко-термічного впливу заливання у неї металу певний період зберігає незмінними розміри і форми порожнини, забезпечує одержання виливка з однорідною поверхнею.