Изготовление отливок в разовых формах

В настоящее время  около 90%  отливок изготовляются в разовых песчано – глинистых  формах.

Типовая литейная форма  состоит из двух полуформ, образующих полость, имеющую конфигурацию отливки, ограниченную стенками  полуформ и стержнем, установленным  на стержневые знаки  в форме. Для заливки  жидкого металла  в форме  изготовляются  вертикальные  и горизонтальные каналы – литниковая система.

При изготовлении разовой формы  используются специальные инструменты  и оснастка. Уплотняют формовочную смесь  пневматическими или ручными трамбовками. Для отвода газов из формы  делают наколы  душником. Удаляют модель из формы подъемниками. Исправляют готовую форму отделочным инструментом: гладилками, торцовыми гладилками,  ложками, крючками, ланцетами. Формовку  осуществляют в металлических рамках – опоках.

Модельные комплекты для ручной и машинной формовки

В модельный комплект входят:

1) Модель будущей отливки;

2) Один или несколько стержневых ящиков  (если отливка  имеет  полости или отверстия);

3) Модели литниковой системы;

4) Подмодельная  доска (при ручной формовке) или модельная плита (при машинной формовке).

Литниковая система состоит из литниковой чаши, стояка, шлакоуловителя и питателей. При этом между элементами литниковой системы выдерживается  определенное соотношение:  суммарная площадь сечения всех питателей (Fn) должна быть   меньше площади сечения шлакоуловителя.

Требования к модельному комплекту:

1)      Должен отвечать  форме  и размерам отливки с учетом линейной усадки металла и припускам на механическую обработку;

2)      Быть достаточно прочным;

3)      Не изменять размеры при хранении и многократном использовании;

4)      Его конструкция не должна затруднять набивку формы и удаление из неё  модели или стержня  из стержневого ящика;

5)      Быть легким и недорогим.

Модельный комплект для ручной формовки изготовляют в серийном производстве  из твердых пород древесины (клен, бук, береза), а в единичном  - из ели и сосны. Неразъемные модели используются для отливки несложной конфигурации, которые могут быть  заформованы в одной полуформе. Для сложных отливок модель изготавливают  разъемной, что позволяет удалять её из формы  без разрушения  последней. С этой же целью  вертикальные стенки  модели, перпендикулярные  плоскости  разъема формы,  делаются с уклоном  в пределах 0,5-3⁰ (нижний предел  для высоких моделей, верхний – для низких). Размеры  модели по сравнению с размерами детали  увеличиваются  на величину линейной усадки металла, из которого  изготавливаются  отливки, и на величину припусков на механическую обработку, предусмотренных ГОСТами и нормативами.

Формовочные и стержневые смеси

Требования, предъявляемые к формовочным  и стержневым смесям,  вытекают из условий их работы. Смеси должны обладать  следующими свойствами:

- огнеупорность;

- пластичность;

- прочность;

- газопроницаемость;

- податливость;

- непригораемость;

- негигросконичность              

- долговечность;

- дешевизна.

Наиболее полно указанным свойствам отвечают смеси, приготовленные из  кварцевого песка и глины. Кварцевый песок – наполнитель, а глина – связующий материал. Противопригарными добавками являются: каменный уголь, тальк, графит. Добавки в виде  припыла наносятся на поверхность  форм для чугунных отливок. Из маршалита, магнезита, циркона изготавляются  противопригарные краски, которыми красят стержни  и полость форм для стальных отливок. Для изготовления тонких и сложных стержней в качестве связующей добавки  в стержневой смеси используются оксоль, жидкое стекло, смолы, декстрин, патока и др. Для повышения газопроницаемости и податливости  в стержневую смесь вводят  древесные опилки или торф (2-3%), которые в процессе сушки стержня выгорают, образуя поры.

Наиболее широко используются следующие формовочные смеси:

- облицовочные;

- наполнительные;

- единые.

Перед заливкой металла различают смеси для изготовления форм в следующем состоянии:

- сырые;

- подсушенные;

- сухие;

- химически твердеющие;

- самотвердеющие.