Контрольные вопросы

1. Что называется моделью? Каковы ее назначение, конструкция, материал?

2. Что такое линейная усадка, как она учитывается при изготов­лении модели, от чего зависит ее величина?

3. Для чего нужны формовочные уклоны, и от каких факторов зависит их величина?

4. На каких поверхностях назначают припуск на механическую обработку, и от чего зависит его величина?

5. Что такое галтели и как они выбираются при разработке отливки?

6. Каково назначение стержневых знаков? От чего зависит их форма?

7. Как влияет серийность производства на технологию изготов­ления отливок?

8. Когда применяется прибыль? Каково ее назначение?

9. В чем различие между чертежами детали, отливки, модели?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5

Технология изготовления отливок в опоках

Цель работы: изучить технологию приготовления от­ливок в опоках, познакомиться с составом формовоч­ных и стержневых смесей.

5.1. Общие сведения

Литье в песчаные формы является универсальным и са­мым распространенным способом изготовления отливок. Этим способом изготовляют разнообразные по сложности отливки любых массы и размеров из сталей, чугунов и сплавов цветных металлов.

Сущность литья в песчаные формы заключается в из­готовлении отливок свободной заливкой расплавленного металла в разовую литейную форму, изготовленную из формовочной смеси с последующим затвердеванием зали­того металла, охлаждением отливки в форме, извлечени­ем ее из формы с последующей отделкой.

Для изготовления отливок используют сырые, сухие и подсушенные песчаные формы; химически твердеющие формы, изготовленные из специальных самотвердеющих смесей; формы, изготовленные по газифицируемым моде­лям; формы, изготовленные из песчаносмоленных смесей.

Технологический процесс изготовления отливок состо­ит из ряда основных и вспомогательных операций, выпол­няемых в определенной последовательности. Для изготов­ления литейных форм используют модельный комплект, формовочные и стержневые смеси и другие материалы и оборудование.

Литейным производством называется технологиче­ский процесс получения фасонных деталей или заготовок путем заливки металла в литейную форму. Расплавлен­ный металл заливают во внутреннюю полость формы, кото­рая по конфигурации соответствует отливке и получается с помощью модели. Литейная форма заполняется метал­лом через каналы, называемые литниковой системой.

Наиболее широко применяются литейные формы, из­готовленные из формовочной смеси в опоках (металличе­ских рамках).

5.2. Формовочные и стержневые смеси

Формовочные материалы — это совокупность природ­ных и искусственных материалов, используемых для при­готовления формовочных и стержневых смесей. В каче­стве исходных материалов используют формовочные квар­цевые пески и литейные формовочные глины.

Для получения отливок высокого качества формовоч­ные и стержневые смеси, из которых делают разовые ли­тейные формы, должны обладать определенными механи­ческими, технологическими и физическими свойствами. К таким свойствам относятся: прочность — способность смеси обеспечивать сохранность формы без разрушения при ее изготовлении и использовании; пластичность — спо­собность смеси воспринимать очертания модели, стержне­вого ящика и сохранять форму; податливость — способ­ность смеси сокращаться в объеме под действием усадки металла; текучесть — способность смеси обтекать модели при формовке; огнеупорность — способность смеси выдер­живать высокую температуру заливаемого сплава; негиг­роскопичность — способность не поглощать влагу из воз­духа в течение длительного времени; газопроницаемость — способность пропускать газы через стенки формы; выбивае-мость — способность легко удаляться из формы и полос­тей отливок при их выбивке после охлаждения.

Состав формовочных смесей выбирают в зависимости от литейного сплава, массы и конфигурации отливок и других условий. Основными компонентами формовочных смесей являются кварцевый песок (> 90% Si0₂) и огне­упорная глина (до 10%).

Глина является связующим веществом, обеспечиваю­щим прочность и пластичность смесей, но снижает газо­проницаемость, ухудшает податливость и выбиваемость.

Различают два вида формовки в песчано-глинистые формы: в сырые формы и сухие формы. Сырые формы при­меняют для мелких и средних отливок, в особенности в серийном и массовом производстве. Сухие формы приме­няют для крупных и толстостенных отливок, для получе­ния отливок высокого качества. Эти формы подвергаются тепловой сушке (до 24 часов) и имеют высокую прочность. Для улучшения свойств в формовочные смеси вводят до­бавки: противопригарные (молотый каменный уголь, пы­левидный кварц, графит, мазут), повышающие податли­вость и газопроницаемость (древесные опилки, сульфито-спиртовая барда), коллоидные растворы органических веществ и др.

Формовочные смеси разделяют на облицовочные, на­полнительные и единые.

Облицовочная смесь — это формовочная смесь, исполь­зуемая для изготовления рабочего слоя формы. Такие сме­си содержат повышенное количество песка и глины и име­ют высокие физико-механические свойства.

Наполнительная смесь — это формовочная смесь для наполнения формы после нанесения на модель облицовоч­ной смеси. Облицовочные и наполнительные формовоч­ные смеси используют для изготовления крупных и слож­ных отливок.

Единая смесь — это формовочная смесь, применяемая одновременно в качестве облицовочной и наполнительной смеси.

Стержневые смеси. Стержни при заливке расплавлен­ного металла испытывают значительные тепловые и ме­ханические воздействия по сравнению с формой, поэтому стержневые смеси должны иметь более высокие огнеупор­ность, газопроницаемость, податливость, малую газотвор-ную способность, легко выбиваться из отливок.

Специальные формовочные смеси. Использование спе­циальных формовочных смесей для изготовления форм и стержней позволяет наиболее эффективно применять со­временные средства механизации и автоматизации, исклю­чить ручной труд, сушку формы, существенно повысить производительность труда и улучшить качество отливок.

То бл и ца 5.1