Изготовление стержней и форм при заливке

формовочных смесей.

Это новый метод изготовления стержней и форм путем заливки формовочной смесью, находящейся в жидко подвижном состоянии, которая затем самопроизвольно затвердевает. Этот способ имеет ряд преимуществ:

• смеси для получения стержней и форм одинаковы по составу и формы, полученные, пригодны для заливки любым литейным сплавом;

• на новых установках совмещают изготовление смесей, стержней и форм, в результате отпадает необходимость в формоприготовительных участках;

• исключается потребность в набивке и уплотнении стержневых ящиков и форм, сушке и продувке газом;

• повышается точность форм и качество поверхности отливок, что позволяет уменьшить припуск на обработку на 50 - 80%;

• обеспечивается возможность комплексной механизации в условиях даже единичного и мелкосерийного производства.

Перечисленные преимущества определяют повышение производительности труда в 3 - 5 раз.

На рис.44приведена схема установки для изготовления форм из смесей, находящихся в жидкоподвижном состоянии. Исходными материалами для приготовления смеси являются сыпучая и жидкая фракции.

Сыпучая фракция состоит на 90% из песка и на 10% из веществ, содержащих двухкальциевый силикат 2СаОSiO₂. В качестве такого вещества используется нефелиновый шлам и белые феррохромовые шлаки.

Жидкая фракция состоит из жидкого стекла и отвердителя (контакт Петрова). Двухкальциевый силикат с жидким стеклом обеспечивают самозатвердевание смеси.

Для приготовления смеси в смеситель 3, подобный бетономешалке, загружают песок из бункера 5 и шлам (или шлак) из бункера 8. Подача сыпучих производится через питатели 6 и весовой дозатор 7. На перемешенные сухие материалы из бака 1 через весовой дозатор 2 подается жидкая фракция. Затем происходит перемешивание смеси. Из смесителя замес через затвор 4 подается в опоку 9.

Смесь в жидком состоянии пребывает 8 - 9 мин, длительность затвердевания 30 - 50мин.

Литье по выплавляемым моделям

Литье в песчаные формы по выплавляемым моделям применяется для получения мелких деталей (весом до 10 кг) из стали и других трудно обрабатываемых сплавов с температурой плавления до 1600⁰С.

Рис.44. Схема установки для получения литейных форм при

заливке формовочных смесей

При этом достигается большая точность размеров (5 - 6 -й квалитет точности) и высокая чистота поверхности (16 - 32 Ra), благодаря чему отпадает необходимость механической обработки. Для получения деталей большей точности достаточна лишь шлифовка и полирование.

Технология точного литья состоит в следующем:

1. Изготовление металлической модели - эталона отливаемого изделия.

2. Изготовление пресс-формы из легкоплавкого сплава по модели - эталону.

3. Изготовление выплавляемых моделей путем заполнения пресс-форм легкоплавким жидким или пастообразным составом (чаще всего из стеарина с парафином).

4. Изготовление моделей литниковой системы из того же состава (см. п.3).

5. Сборка моделей и литниковой системы и покрытие их вместе огнеупорным составом (мелкий кварцевый песок с добавлением раствора этил силиката или жидкого стекла в качестве связующего состава).

6. Изготовление формы в опоке.

7. Выплавка модели и прокаливание формы.

8. Расплавление металла.

9. Заливка форм.

10. Выбивка и очистка отливок.

Модель - эталон изготавливают с учетом усадки выплавляемой модели и заливаемого в форму металла. На рис.45,аизображен комплект моделей с литниковой системой.

Металл заливают в горячие формы, иногда - под давлением 2 - 5 атили центробежным способом (рис.45,б).

Высокая точность литья достигается благодаря точным моделям и формам без разъема, а также потому, что выплавление моделей устраняет операции разбивки и выемку отливки из формы, которые искажают размеры формы и отливки.

Сложность технологии и относительно высокая стоимость литья по выплавляемым моделям окупаются уменьшением отходов металла и затрат на их дополнительную обработку. Кроме того, этот способ дает возможность отливать готовые детали из твердых металлов и сплавов.

Рис.45. Комплект выплавляемых моделей (а) и заливка формы

центробежным способом (б)

По выплавляемым моделям отливают лопатки газовых турбин, режущий инструмент (фрезы, сверла), мелкие детали автомобилей и т.п.