7.Выбор состава формовочных и стержневых смесей

Формовочными материалами называются материалы, применяемые для изготовления литейных форм и стержней.

Выбор состава смеси для изготовления форм и стержней является сложной задачей. Состав смеси и режим её отвержения определяются размерами и конфигурацией формы и стержня, характером производства, методами уплотнения смеси, способами извлечения модели и стержня, видом сплава и температурой его заливки, требованиями к качеству отливки, экономическими и экологическими факторами.

Формовочные пески являются основными наполнителями формовочных и стержневых смесей. Формовочные глины применяют в качестве минерального связующего в формовочных и стержневых смесях.

При изготовлении стержневых смесей вводят связующие материалы или крепители.

По заданию курсового проекта отливка «Кронштейн» должна изготовляться литьем в песчано-глинистые формы. Так как производство отливки «Кронштейн» является серийным и ее масса 78 кг, то изготавливаться отливка должна в сырых песчано-глинистых формах.

Для изготовления чугунных форм отливок массой более 20 - 200 кг и толщиной стенки более 25 мм рекомендуется единая формовочная смесь следующего состава:

Оборотная смесь 89,2 – 93,2 %;

Свежие материалы 6 – 10%;

Каменноугольная пыль 0,8%;

Глина 8 - 10 %;

Зерновой состав 016, 02;

Влажность смеси 5,5 %;

Газопроницаемость 50 – 70 единиц;

Предел прочности на сжатие во влажном состоянии 0,5 кПа.

При формовке используется единая смесь, которой набивается весь объем формы. Единые смеси должны обладать высокими и стабильными свойствами, потому что они соприкасаются с жидким металлом.

Стержневые смеси:

К стержневым смесям предъявляют требования более жесткие, чем к формовочным. Прочность и их поверхностная твердость должны быть выше. Стержни должны иметь большую огнеупорность, податливость, высокую газопроницаемость, хорошую выбиваемость.

Состав и свойства стержневой смеси:

• Огнеупорная основа смеси: песок 1К016 – 59-98 %;

• Отработанная смесь: 0-4 %;

• Глина: 1-7%;

• Связующее: ЛСТ 2-3 %;

• Предел прочности при растяжении по сухому: 196-294 кПа;

• Предел прочности при сжатии по сырому: 14,7-24,0 кПа;

• Газопроницаемость: 70 %;

• Влажность: 4,5-5,5 %.

Противопригарные покрытия:

Противопригарные покрытия увеличивают поверхностную прочность, уменьшают осыпаемость и повышают термохимическую стойкость форм и стержней, обеспечивая получение хорошей чистоты поверхности и уменьшения пригара.

Для покрытия форм и стержней выбираем противопригарную краску с неорганическими связующими.

Состав и плотность:

• Циркон-68 %;

• Жидкое стекло: 5 %;

• Водный раствор ПВС или КМЦ: 27 %.

• Плотность 1900-1950 кг/м3.

8. Заливка и выбивка форм, обрубка, очистка, термообработка отливок

После сборки литейных форм, их заливают расплавом. Температура заливки в литейные формы 1280 С. Отливки выдерживают в форме около 2 ч., охлаждают до температуры 400-500 С.

Выбивку осуществляем на механических вибрационных решетках. Выбитая из опоки формовочная смесь провалится через решетку и системой конвейеров передается к месту ее регенерации. После выбивки отливку подвергаю предварительному контролю для выявления видимых неисправимых дефектов.

Для отрезки прибылей и литников от стальных отливок используют ножовочные станки, дисковые станки, газовую и дуговую резку.

Обрубка отливки заключается в отделении от нее прибылей, литниковой системы, выпоров и заливов. Это производится с помощью абразивных кругов и газовой резки. Очистку отливок от пригара проводят в дробеструйных барабанах для удаления остатка формовочной смеси и пригара, а также для улучшения поверхности отливки.

После очистки проводят зачистку отливки от заусенец. Осуществляют это с помощью шлифовальных станков. При механической обработке отливки удаляют припуски.

Отливки в литом состоянии имеют крупнозернистую структуру, высокую твердость, низкие прочностные и пластические свойства. В них сохраняются значительные внутренние напряжения, поэтому отливки подвергают термической обработке. Процесс термической обработки отливок заключается в их нагреве и охлаждении в определенном режиме. Термическая обработка литых деталей способствует улучшению структуры, повышению механических свойств отливки, устранению коробления за счет уменьшения внутренних напряжений перед механической обработкой.

После зачистки и термообработки производят грунтование отливок, чтобы защитить их поверхности от коррозии при длительном хранении и транспортировке.