Тема 6. Специальные способы литья

6.1. Литье в оболочковые формы

Схема технологического процесса представлена на рис. 6.1. Формовочной смесью являются кварцевый песок и термореактивные смолы (4 ... 7 % пульвербакелита или карбамида). Металлические модельные плиты, состоящие из половинки модели и основания, нагреваются до 200 ... 250 С. На них насыпают формовочную смесь. При выдержке 10 ... 30 сек. образуется полутвердая оболочка толщиной 5...20 мм. Незатвердевшая смесь при повороте модельной плиты на 180° ссыпается в бункер. Окончательное твердение оболочки производят в печи при t = 300 ... 350 С в течение 1 … 1,5 мин. Перед заливкой оболочки верхней и нижних полуформ соединяются и заформовываются в опоках с засыпкой их металлической дробью или кварцевым песком. Масса отливок – 0,25 ... 100 кг.

Д анный способ литья применяется в крупносерийном или массовом производстве, т. к. процесс легко поддаётся механизации и автоматизации. Метод обладает высокой производительностью, обеспечивает точность и качество поверхности существенно лучшие, чем при литье в ПГФ. Толщина стенки отливки 3…15 мм, снижение брака в 1,5 ... 2 раза по сравнению с литьём в ПГФ формы. Недостаток: высокая стоимость смоляных смесей.

8

Рис. 6.1. Схема изготовления оболочковой формы:

а – формирование оболочки; б – съем оболочки; в – сборка формы;

1,2 – толкатели, 3 – модель отливки, 4 – песчано-смоляная смесь,

5 – оболочка, 6 – стержень, 7 – собранная форма, 8 – литниковая система,

9 – песок или металлическая дробь

6.2. Литье по выплавляемым моделям

Сущность: литье в неразъемную керамическую оболочковую форму, которая получается из жидких формовочных смесей по точной неразъемной разовой выплавляемой модели из легкоплавких материалов (воск, стеарин и др.).

Модели получают методом прессования с использованием пресс-форм, изготавливаемых для каждой отливки (рис. 6.2, а). Собирают с помощью пайки модели деталей и элементы литниковой системы (рис. 6.2, б, в). Макают модель в суспензию, затем слой обсыпают сухим песком (рис. 6.2, г, д). Производят подсушку. Затем несколько раз повторяют нанесение слоёв. Окончательная сушка формы на воздухе 2 ... 2,5 часа.

Суспензия для приготовления оболочки состоит из жидкого стекла или раствора этилсиликата, смешанных с пылевидными кварцем, магнезитом, шамотом. После сушки из оболочек выплавляют модели детали и литниковой системы (рис. 6.2, е). Выплавку производят паром или горячей водой. Для придания окончательной прочности прокаливают форму в печи при температуре 900 ... 950 С (рис. 6.2, ж). Перед заливкой оболочки засыпают песком в опоке (контейнере) (рис. 6.2, з).

Этот метод применяется в крупносерийном и массовом производстве. Технологический процесс механизирован и автоматизирован. Обеспечивается очень высокая точность и чистота поверхности. Этим способом можно получать очень сложные по форме отливки. Сложность формы отливки ограничивается только технологией изготовления легкоплавких моделей. Припуски на обработку – 0,2 ... 0,7 мм. Толщина стенки отливки – 1 ... 3 мм. Недостатки: значительная трудоемкость и сложность процесса.

Заметим, что скульптуры получаются также этим методом, только модель изготавливается не в пресс-форме, а вручную.

а б в г д

е ж з

Рис. 6.2. Последовательность операций процесса литья по выплавляемым моделям:

1 – пресс-форма, 2 – модель, 3 – модельный блок, 4 – емкость,

5 – керамическая суспензия, 6 – опока, 7 – кварцевый песок, 8 – бак,

9 – горячая вода, 10 – нагреватель, 11 – электрическая печь, 12 – оболочка,

13 – жаростойкая опока, 14 – песок, 15 – ковш,16 – жидкий металл

1

6

4

7

2

3

5

11

15

8

12

13

16

9

14

10