ГОСы ТХОм-51 2013 / ТХЛ Тукмачев

10. Формовка по шаблону.

Формовку по шаблонам применяют чаще всего при изготовлении отливок, имеющих конфигурацию тел вращения.

1.Устанавливается нижняя опока с песком, на нее устанавливается ось, делается первый шаблон.

2.Наносится разделительный слой.

3.Ставится верхняя опока и с засыпается песком. Трамбуется.

4.Разъединяем опоки.

5.Делаем шаблон вн поверхности.

6.Соединяем опоки.

Для изготовления литейных форм крупных единичных отливок, поверхность которых представляет собой тело вращения и может быть образована вращением вокруг оси ее образующей, удобнее пользоваться не моделью, а специальными приспособлениямишаблонами. Шаблоны вращения (рис. б) изготовляют из доски. Они имеют вырез, представляющий собой по размерам и форме полупрофиль отливаемого изделия (рис. а). Причем шаблон Н имеет вырез, соответствующий размерам и форме наружной поверхности отливаемого изделия, шаблон В — размерам и форме его внутренней поверхности. Поэтому шаблон Н называют наружным, шаблон В — внутренним. Разница в размерах выреза наружного и внутреннего шаблона равна толщине стенки отливки.

Формовка с шаблоном вращения. В процессе формовки для вращения шаблонов применяют специальное приспособление, состоящее из четырех частей (рис. 106, а). Первая часть — подпятник / — он имеет вид опорной плиты с конической втулкой, в центре которой сделано отверстие для установки шпинделя. Вторая часть — шпиндель 2 — стальной стержень. Нижний конец его делается в виде конуса и при сборке приспособления вставляется в отверстие втулки подпятника. Третья часть — надеваемый на шпиндель рукав 3, к нему болтами крепят шаблон 5. Отверстие втулки рукава и втулки подпятника делают с выточками в середине (для уменьшения трения при вращении рукава на шпинделе и шпинделя в подпятнике). Четвертой частью приспособления является опорное кольцо 4, которое крепится на шпинделе. Оно удерживает рукав с шаблоном на шпинделе на заданной высоте. При вращении рукава с шаблоном вокруг шпинделя шаблон обтачивает уплотненную под ним формовочную смесь в виде болвана или углубления по профилю, соответствующему очертанию поверхности отливки.

В связи с тем, что по шаблону изготовляют литейные формы для больших отливок и в небольшом количестве, чаще всего применяют комбинированную формовку, т. е. нижнюю часть формы изготовляют в почве, верхнюю в опоке.

3. Формовка верхней части формы на «песчаной модели». 4. Изготовление нижней части формы — срезание поверхности

«песчаной модели» внутренним шаблоном на толщину тела отливаемого изделия.

5. Сборка формы и подготовка ее к заливке.

Формовку начинают с подготовки почвы

Вокруг шпинделя до уровня верхнего края опорного кольца насыпают и уплотняют формовочную смесь в виде болвана (рис. а).

Вращая надетый на шпиндель рукав с шаблоном Н, обтачивают уплотненный болван. Он должен иметь форму и размеры наружной поверхности отливаемой чаши (рис.б). После обточки болвана рукав с шаблоном снимают.

Затем закрашивают графитом наружную поверхность отливаемой чаши. Затем по готовому болвану, как по модели, формуют опоку (рис.г) Отверстие, оставшееся в опоке от шпинделя, заделывают.

На шпиндель надевают рукав с прикрепленным шаблоном В, имеющим профиль внутренней поверхности отливаемой чаши (рис.

д). Вращая рукав с шаблоном вокруг шпинделя, обтативают болван, снимая с него слой, равный толщине стенки будущей отливки. Поверхность выточенного болвана хорошо заглаживают, и припыливают графитом. Снятую опоку по колышкам устанавливают на место.

11. Метод практически не применяется в промышленности.

Модели художественных отливок имеют различного рода впадины, выступы или рисунки, затрудняющие удаление их из формы без повреждения ее стенок.

При изготовлении литейных форм бюстов, статуэток и других художественных изделий применяют способ кусковой формовки.

Требует высокой квалификации работников. Применяется для скульптурных отливок. КФ – применяется для худ.литья, для предотвращения замков.

Сущность способа кусковой формовки разберем на простейшем примере.

Например, барельеф имеет на лицевой поверхности многочисленные области с поднутрениями, препятствующими снятию формы с модели. Для того, чтобы снять форму, не повредив ее, надо убрать поднутрения, как бы «сгладить» поверхность модели Барельеф (рис. а) на лицевой поверхности имеет поднутрения 1, 2, 3, препятствующие съему с модели верхней части формы. Для того чтобы снять форму, не повреждая ее стенок, надо убрать поднутрения, как бы сгладить поверхность модели. Такое сглажи- вание-выравнивание поверхности модели выполняют в процессе изготовления литейной формы путем набивки на поднутрениях модели отдельных частей формы — кусков из формовочной смеси так, чтобы каждый из них мог сниматься с модели без повреждения на нем отпечатка поверхности модели. Если куски прилегают друг к другу, их разделяют в форме слоем древесноугольного

порошка .

Наружную поверхность кусков 1, 2, 3 (рис. б) подрезают в виде болванов с пологими стенками, чтобы с них удобнее было снять полуформу (рис. в). Кроме того, на поверхности кусков для фиксации положения их в форме вырезают знаки в виде продолговатых углублений. По модели с заформованными кусками, припылив поверхность разъема, модели и кусков, изготовляют нижнюю полуформу Б (рис. в). Заформованную опоку вместе с фальшивой перевертывают, фальшивую снимают, а на оставшейся нижней полуформе заформовывают верхнюю полуформу А с литниковым каналом К и выпором Л (рис. е). Перевернув обе полуформы вместе, нижнюю снимают так, чтобы модель с прилегающими к ее поверхности кусками осталась на верхней полуформе А (рис. г), расположенной в данном случае внизу.

Куски снимают с модели плоской иглой в таком направлении, чтобы не повредить на них отпечаток поверхности модели. Снятые с модели куски отделывают и по имеющемуся на них знаку укладывают на соответствующее место в снятой нижней полуформе. Чтобы куски не выпадали и не смещались, при дальнейших операциях с формой их укрепляют шпильками или приклеивают (рис. д). Таким образом, в нижней полуформе получают полный профиль поверхности модели, составленный из отдельных кусков формы. Части формы с прикрепленными кусками, как правило, сушат.

12. Формовка в стержнях

Метод кусковой отливки, когда одноразовое использование, при введении нового изделия, конструкторской разработке. С чертежа детали делается чертеж отливки с учетом припусков, напусков, линейной и объемной усадки, литниковой системы.

Блоки из стержневой смеси просушиваются. Чертеж отливки разбивается на сегменты. Формовщик вырезает литейную форму. Не требуется модельного комплекта. Требуется высокая квалификация формовщика. Не применяется в массовом производстве магазин

13. Литье по выплавляемым моделям

применяется в случаях изготовления деталей высокой точности. Из легкоплавкого материала: парафин, стеарин и др., (в простейшем случае — из воска) изготавливается точная модель изделия и литниковая система. Наиболее широкое применение нашёл модельный состав П50С50 состоящий из 50 % стеарина и 50 % парафина, для крупногабаритных изделий применяются солевые составы менее склонные к короблению.

ММ помещается в пресс форму (она может свободно заливаться или под давлением. При свободной заливке в следствии усадки могут образоваться усадочные пустоты. При запрессовки – усадка меньше).

После затвердевания ПФ раскрывается и модель достается. Затем модель окунается в жидкую суспензию на основе

связующего (клей) и огнеупорного наполнителя (песок). Слоев6-8. Вытопка – выплавление модельной массы. Пар, гор вода 60-80С. После вытопки не вся ММ удалилась (газовые поры), поэтому

форму устанавливают в жакеты. Благодаря чему:

1.Полностью выгорают остатки ММ

2.Происходит полимеризация облицовочной массы > увел ее тв и

прочность, образуются поры, через которые потом выходит воздух при заливке жид Ме

После затвердевания блоки извлекаются > вибрац обработка отдел литейной формы > пескоструй > отрезка отливок

Плюсы:

1.Высокая точность размеров и частота поверхности.

2.Отсутствие операции формовки

3.Пресс легко поддается автоматизации

4.Можно получать отливки из любого Ме

Недостатки:

1.Длительность процесса

2.Большое количество вспомогательных материалов

3.Ограничение по массе ( 5-10 кг)

4.Большой расход Ме на литйную систему > один из самых дорогих методов

14. Литейные материалы. Требования к ним

Литейные свойства металлов:

Усадка жидкого Ме (сокращение объема Ме при охлаждении). Линейная усадка - уменьшение линейных размеров отливки по сравнен с размерами модели. Зависит от хим состава, конфигурации отлив-го изделияя, t заливки его в форму, скорости охлаждения в отливке и др/ Вел-на лин усадки l=l0-lk/l0 д/силуминов, чугунов около 1%; стали, бронзы - около 1,5-2%; нержав стали- 2-2,5%. Объемная усадка (усадоч пористость) – уменьшение V сплава при охлаждении до t затвердевания и при затвердевании.

Жидкотекучестьспособность Ме заполнять лит форму. Она зависит от хим состава сплава, t нагрева, определяется с помощью спец техн проб. Особенно важна при изготовлении ажурных худ. отливок, имеющих тонкую стенку, сложную поверхность с большим числом просветов. Чем выше темпер заливки сплава, тем больше его жидкотекучесть. Жидкотекучесть чугуна увеличивается с увеличением содержания в нем F, Si и C. S и Mn понижает жидкотекучесть. Явл-ся причиной образ-я в отливках усадоч раковин, пористости, внутрен напряж, вызывающ коробление и трещины.

Растворимость газов в жид Ме (газопоглащ-е), образ-е пор. Методы устран-я: вакуумная дегазация жид ме перед разливкой; плавка жид Ме в вакуум печах.

Ликвация — неоднородность хим состава сплава в различ частях сечения отливки, возникающ при его кристалл-и. Наиболее заметна ликвация в массивн сеч-х отливки. Устран-ся диффузион отжигом. t дифф отжига равна примерно 0,8 – 0,9t плав-я. Пр-с длит-й.

Трещиностойкость

Свариваемость (чтобы заваривать дефекты)

Материалы:

Cu сплавы. примен д/литья дет, работающ в усл-х трения, обладающ устойч-ью против коррозии во влажн атмосф, в морской воде. Одновремен эти сплавы имеют хорош литейн св-ва, поэт их широко примен в пр-ве худ отливок, особен д/изгот-я единич скул-р, бюстов, памятников, устанав-х на улице. Латуни: фасон литье («+»: высок жидкотек, хор обраб-ть рез-ем, сварием-ть, невысок стоим-ть, высок мех и технол св-ва); оловян бронзы («+»: в услов-х интенсив истир-я, высок давлен-я воды, хор лит св-ва, сложн конфиг-ии отливки); безоловян Бр («+»: более высок корроз, мех и антифрикц свва, «-»: понижен литейн св-ва). Al, Mn, Si Бр – в хим и пищев пром-ти.

Al сплавы. лучш лит св-вами облад след: силумины Al+Si (АК9, АК7)

– сложн отливки при значит нагрузках. Использ при изгот деталей пресс-форм, примен-х для изгот-я выплавл мод. «+»: высок удельн проч-ть, электро и теплопров-ть. Примен-ся широк в машстрой, приборстрой, электротех пром-ти.

Серый чугун. Дефицит и выс стоим медн сплавов→их применение д/отл худож изд в наст вр значит сократилась. СЧ: выс лит св-ва, низк стоим-ть, хорош обрабат-ся, но вязкость его низк; отливки из этого чугуна не выдерж ударн нагрузки. Из ковк чугуна перестают быть хрупкими, приобрет способ-ть выдерж ударн нагрузки.

Лит сталь: фасон отливки, ответств дет машин («+»: высок мех свва, «-»: хуже лит св-ва (жидкотек-ть в 2 р ниже, усадка в 2 раза выше, склон-ть к образ-ю горяч трещин), чем выше С, тем лучш лит св-ва) Подверг ТО.

15. Печи для плавки

1 Вагранка. Для перевода металла из твердого состояния в жидкое в литейном производстве используют ряд плавильных агрегатов. Для плавки чугуна во всех странах мира применяются преимущественно вагранки.

Вагранка – это вытянутая кверху шахтная печь. Сверху через загрузочное окно в нее загружают шихту, состоящую из чугуна, топлива (кокса) и флюсов. Снизу через фурмы подают воздух, необходимый для горения кокса – основного топлива. Чугун плавится и перегревается на 1000С выше температуры его плавления, т.е. до 1200 – 14000С (температура плавления 1150 – 12500С). Расплавленный чугун выпускают в ковш, либо в копильник, пристроенный к вагранке, либо в специальный агрегат – обогреваемый миксер, в который сливается чугун из нескольких печей. В копильнике и миксере чугун выравнивается по температуре и составу и может быть подогрет.

Вагранка – это самый простой и самый дешевый плавильный агрегат. Ее легко ввести в работу.

Через 2 – 4 часа после разогрева можно получить жидкий металл.

2 Пламенные печи. Плавку литейного материала можно производить и в пламенных печах. В них топка отделена от рабочего пространства, нагрев и расплавление металла производится газами. Это позволяет получить жидкий чугун более однородного состава с меньшим содержанием серы и сразу в больших количествах для заливки крупных литейных форм. В пламенных печах большей частью плавятся медные сплавы.

Для плавки специальных сортов серого, а также ковкого чугуна, стали и сплавов цветных металлов применяются электрические печи. В таких печах электроэнергия превращается в тепловую. Топливо здесь не нужно. Печи бывают дуговые, индукционные и сопротивления.

3 В дуговых печах теплота выделяется за счет электрической дуги. Ток большой силы и низкого напряжения пропускается через 2 или 3 электрода так, что между концами электродов вспыхивает электрическая дуга. В центре дуги возникает высокая температура (до 30000С). Дуга может гореть над металлом, нагревая его сверху (независимая), или пропускаться через металл. В дуговых печах можно плавить чугун, сталь, можно вводить тугоплавкие добавки.