книги из ГПНТБ / Паршин И.П. Выбивка, очистка и обрубка отливок учеб. пособие для подготовки рабочих на пр-ве

ли. Кокиль для чугунных отливок с вертикальным разъ­ емом (рис. 14, а) состоит из двух половин 1 и 2, которые центруются штырями 7.

Для регулирования степени охлаждения формы (по­ сле ее заливки расплавом) в наружных стенках обеих полуформ кокиля имеются пальцы 4, отлитые заодно с полуформами. Расплав заливают в воронку 9, затем по литниковому ходу 6 и питателям 5 попадает в полость формы 5. Выпор 10 служит для выхода газов и контроля заполнения формы сплавом. Ушки 3 необходимы для крепления половин кокиля на машине, механизирующей процесс литья. Чтобы облегчить удаление отливки, в ко­ киле предусмотрены толкатели 15 (рис. 14, б). С отходом передней бабки 12 и половины кокиля 11 вправо (после того как отливка затвердеет) толкатели 15 входят в по­ лость формы и выталкивают отливку. При этом пружи­ на 13 сжимается, а плита 14 толкателей остается непод­ вижной.

Технология получения чугунных отливок в кокилях состоит из следующих операций: нанесение на рабочую поверхность кокиля огнеупорного защитного покрытия и тонкого слоя сажи (огнеупорную облицовку наносят кистью или пульверизатором на подогретую до темпера­ туры 200—300° С форму, а слой сажи — пламенем аце­ тиленовой горелки); сборка формы, включающая опера­ ции установки стержней, соединения половин кокиля и их скрепления; заливка формы; раскрытие кокиля и вытал­ кивание из него отливки; охлаждение кокиля струей сжа­ того воздуха; копчение поверхности формы слоем сажи..

Для получения в отливках отверстий или внутренних полостей пр'и кокильном литье применяют песчаные и ме­ таллические стержни.

Литье в металлические формы применяют в условиях массового и крупносерийного производств.

Процессы литья в кокиль механизируются и автома­ тизируются применением механических и пневматиче­ ских станков, карусельных установок и конвейеров.

Л и т ь е п о д д а в л е н и е м . Этот метод получения отливок осуществляют на специальных машинах. Рас­ плав заполняет металлическую форму под давлением до

ния залитого металла плунжер отходит в верхнее поло­ жение н форма раскрывается, освобождая отливку 9 вместе с литником. После обдувки пресс-формы сжа­ тым воздухом процесс повторяется.

Пресс-формы изготавливают из специальной жаро­ упорной стали. Стойкость их при работе на алюминие­ вых сплавах достигает 200 тыс. заливок.

Методом литья под давлением получают сложные от­ ливки с мелкими отверстиями, резьбой. Отливки изго­ тавливают в основном из цветных сплавов — силумина, цинкового сплава, бронзы и др. Высокий класс точности

отливок практически исключает операции механической обработки режущим инструментом.

Ц е н т р о б е ж н о е л и т ь е . Сущность этого способа состоит в том, что расплав заливают во вращающуюся металлическую'форму. Под действием центробежной си­ лы расплав распределяется по внутренней поверхности формы и затвердевает, образуя отливку с мелкозерни­ стой структурой 'без газовых и усадочных раковин. Фор­ ма приводится во вращение на специальных машинах для центробежного литья, которые изготавливаются с вертикальной и горизонтальной осью вращения.

При центробежном литье используют машины с вер­

щения отливают в основном из оловянно-свинцовистых бронз — втулки, кольца, бандажи, венцы червячных зуб­ чатых колес и другие детали небольшой высоты. Машины с горизонтальной осью вращения применяют для отлив­ ки водопроводных и канализационных труб, гильз ци­

значительную экономию металла. На рис. 18 показано соотношение массы отливки (126 г ) , полученной точным литьем по выплавляемым моделям, и массы металла за­ готовки (686 г) для изготовления детали механическим путем.

Технологический процесс получения точных отливок состоит из следующих операций. Сначала изготавливают пресс-форму. В качестве материалов обычно используют сталь или алюминиевые сплавы, затем приготавливают модельную массу, в которую входят воск, парафин и дру­ гие материалы. Модельная масса, применяемая на авто­ заводе им. Ленинского Комсомола, состоит из парафина 60%, синтетического цезерина 20%, буроугольноговоска 15% и кубового остатка крекинга парафина 5%.

Полученные модели объединяются на общем стояке литниковой системой, в результате образуется блок мо­ делей (рис. 19,а). В зависимости от размера и формы число моделей в блоке может быть от десяти до несколь­ ких сот штук.

Модельный блок покрывают огнеупорной обмазкой (рис. 19,6). Покрытие наносится чаще всего трехкратным окунанием мелких блоков и четырех-пятикратным — крупных с просушкой на воздухе после нанесения каж­ дого слоя в течение 1—2,5 ч. Блок опускают в раствор вяжущего вещества, состоящего из мелкого кварцевого

песка, этилсиликата и жидкого стекла с последующей обсыпкой их сухим кварцевым песком.

После затвердевания керамического слоя, модельная масса вымывается из форм в баке с горячей (85—95°С) водой. Для удаления остатков модельной массы, укреп­ ления и прокаливания литейной формы ее помещают в опоку (рис. 19,е), посыпают сухим песком и подвергают отжигу при температуре 900—920°С в течение 3—4 ча­ сов, а затем заливают расплавленным металлом.

Затвердевшие отливки из конструкционной стали вы­ бивают из опоки на вибрационных машинах и отделяют от литниковой системы. Отливки с отверстиями и внут­ ренними каналами для удаления оставшейся керамиче­ ской корочки подвергают выщелачиванию в ванне с го­ рячим раствором едкого калия или каустика.

Для снятия внутренних напряжений в металле, повы­ шения его прочности и улучшения кристаллической структуры отливки подвергают термической обработке — смягчающему отжигу или нормализации.

Л и т ь е в о б о л о ч к о в ы е ф о р м ы . Сущность литья в оболочковые или корковые формы состоит в сле­ дующем. Металлическую подмодельную плиту / с метал­

Рис. 20. Последовательность изготовления отливок в оболочковые формы

и смазывают эмульсией для облегчения снятия формы. Затем плиту помещают в бункер 2 с формовочной смесью 3, состоящей из 90% мелкого кварцевого песка и 10% порошкообразной искусственной бакелитовой смолы.

отвердевает, образуя полутвердую песчано-смоляную оболочку или корку 4 толщиной 8—10 мм. Удалив избы­

камерную печь и нагревают ее до 300—350°С (рис. 20,s).

В процессе нагрева оболочка спекается и упрочняется. Твердую оболочку, представляющую собой скорлупчатую оболочковую полуформу, снимают при помощи выталки­ вающего механизма с модельной плиты (рис. 20,г) и спа­ ривают с другой, соответствующей ей полуформой, и про­ ставляют при этом стержни (если они необходимы). Со­ единение полуформ 8 (рис. 20, д) производят механиче­ ским способом при помощи струбцин 5 (зажимов) или склеивают искусственной смолой. Полученную оболочко­ вую форму ставят горизонтально или вертикально в ме­ таллический контейнер 6 и, во избежание разрушения формы от давления жидкого металла, засыпают его су-

Рис. 21. Ребристый цилиндр мотоцикла М-72

хим песком или дробью 7. Оболочковую форму после заливки через литниковую систему металлом разруша­ ют, освобождая изготовленные в ней отливки.

Процесс изготовления оболочковых форм производит­ ся на полуавтоматических формовочных машинах типа СКФ-2 производительностью до 500 полуформ в смену.

Методом литья в оболочковые формы получают из вы­ сокопрочного магниевого чугуна коленчатые валы легко­ вых автомобилей «Волга», стационарных двигателей реч­ ных пароходов, распределительные валики автомобиля, ребристые цилиндры мотоцикла М-72 (рис. 21).

К о н т р о л ь н ы е в о п р о с ы

1.Перечислите элементы, входящие в модельный комплект.

2.Перечислите исходные материалы, входящие в состав формо­ вочных и стержневых смесей.

3.Укажите назначение литейных стержней.

4.Какие способы формовки применяют для изготовления литей­ ных форм?

5.Перечислите специальные методы литья. Укажите нх особен­ ности и область применения.

Г Л А В А IV

ПОНЯТИЕ О МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ

§ 17. СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

Основными материалами современного машинострое­ ния являются металлы и сплавы.

Металлами называются химические элементы, харак­ терными признаками и свойствами которых является блеск, непрозрачность, хорошая проводимость тепла и электричества, а также вязкость, плавкость и сваривае­ мость. Свойства металлов или металлических сплавов обусловливаются прежде всего природой входящих в их состав элементов, а также их количественными соотно­ шениями и-состоянием.

Свойства металлов делятся на физические, механиче­ ские, технологические и химические.

Физические свойства. К ним относятся плотность, температура плавления, тепло- и электропроводность,теп­ ловое расширение и способность намагничиваться. Фи­ зическими эти свойства называются потому, что они об­ наруживаются в явлениях, не сопровождающихся изме­ нением химического состава вещества.

Механические свойства. Механические свойства опре­ деляют работоспособность металлов и сплавов при возг действии на них внешних сил. К механическим свойствам относятся прочность, твердость, упругость, пластичность, ударная вязкость и т. д.

Для определения механических свойств образцы ме­ таллов подвергают различным испытаниям на специаль­ ных машинах.

П р о ч н о с т ь металла или сплава определяется ве­ личиной усилия, необходимого для разрушения образца, имеющего определенные размеры и форму.

сплава определяют на специальных приборах — твердо­ мерах, наиболее распространенными из которых являют­ ся приборы Бринелля, Роквелла и Виккерса,.

У п р у г о с т ь — способность металла принимать пер­ воначальную форму и размеры после прекращения дей­ ствия нагрузки.

П л а с т и ч н о с т ь — способность металла изменять первоначальную форму и размеры под действием на­ грузки и 'сохранять новую форму и размеры после пре­ кращения ее действия.

У д а р н а я в я з к о с т ь — способность металла ока­ зывать сопротивление действию ударных нагрузок. Чем хрупче металл, тем меньше его ударная вязкость, и на­ оборот, чем пластичнее металл, тем выше его ударная вязкость.

Технологические свойства. К ним относят обрабаты­ ваемость резанием, свариваемость металла, ковкость, жидкотекучесть, ликвация и склонность к усадке.

О б р а б а т ы в а е м о с т ь р е з а н и е м —способность металла сопротивляться действию режущего инструмен­

вать прочные неразъемные соединения деталей путем их

полнять полость литейной формы. Жидкотекучесть зави­ сит от химического состава, температурного интервала затвердевания и температуры перегрева.

У с а д к а — уменьшение объема и линейных разме­ ров отливок при охлаждении металла, залитого в фор­ му. Усадка может привести к образованию в отливках усадочных раковин, а также внутренних напряжений, вы­ зывающих их коробление или даже разрушение. Средние величины усадки для различных сплавов составляют от 0,8 до 2,5%. Так, например, для серого чугуна линейная усадка равна 0,8—1,3%, а для углеродистой стали — 1,5-2,4%.

Л и к в а ц и я — свойство сплавов образовывать при охлаждении и кристаллизации отливки с неоднородным химическим составом.

' Химические свойства. Под химическими свойствами металлов понимают их способность вступать в соедине-