Изготовление отливок литьем по выплавляемым моделям

Сущность литья по выплавляемым мо­делям сводится к изготовлению отливок заливкой расплавленного металла в разо­вую тонкостенную неразъемную литей­ную форму, изготовленную из жидкоподвижной огнеупорной суспензии по моде­лям разового использования с последую­щим затвердеванием залитого металла, охлаждением отливки в форме и извлече­нием ее из формы.

Отличительными особенностями литья по выплавляемым моделям являются низ­кие теплопроводность и плотность мате­риалов формы, и высокая начальная тем­пература формы значительно снижает скорость отвода теплоты от залитого ме­талла, что способствует улучшению заполняемости полости формы; малая ин­тенсивность охлаждения расплава приводит к снижению скорости затвердевания отливок, укрупнению кристаллического строения, появлению в массивных узлах и в толстых стенках (толщиной б ... 8 мм) усадочных раковин и пористости; повы­шенная температура формы способствует развитию на поверхности контакта отлив­ка - форма физико-химических процессов, приводящих к изменению структуры по­верхностного слоя отливки, появлению различных дефектов на ее поверхности.

Технологический процесс изготовле­ния отливок литьем по выплавляемым моделям состоит из следующих основных операций: изготовления моделей и сборки модельных блоков; покрытия моделей огнеупорной оболочкой; выплавления мо­дельного состава; подготовки литейных форм к заливке; заливки расплавленного металла в литейную форму, затвердевания и охлаждении отливок; выбивки отливок и их отделения от литниковой системы; очистки отливок и т.д.

Этим способом отливки получают пу­тем заливки расплавленного металла в формы, изготовленные по выплавляемым моделям многократным погружением в керамическую суспензию с последующи­ми обсыпкой и отверждением. Разовые выплавляемые модели изго­товляют в пресс-формах из модельных составов, состоящих из двух или более легкоплавких компонентов: парафина, стеарина, жирных кислот, церезина и др.

Модельный состав в пастообразном со­стоянии запрессовывают в пресс-формы. После затвердевания модель­ного состава пресс-форма раскрывается и модель выталкивается в ванну с холодной водой. Затем модели собирают в модельные блоки с общей литниковой системой. В один блок объединяют 2 … 100 моделей.

Изготовление отливок в кокилях

Сущность кокильного литья заключается в изготовлении отливок заливкой расплавленного металла в многократно используемые литейные формы-кокили с последующим затвердеванием залитого металла, охлаждении отливки и извлечение ее из полости формы. Отличительная особенность литья в кокиль состоит в том, что формирование отливки происходит в условиях интенсивного теплового взаимодействия с литейной формой, т.е. залитый металл и затвердевающая отливка охлаждаются в кокиле с большей скоростью, чем в песчаной форме; кокиль практически не податлив и более интенсивно препятствует усадке отливки, что затрудняет извлечение ее из кокиля, а так же может приводить к короблению и трещинах в отливках; кокиль газонепроницаем, а газовая способность его минимальна и определяется в основном составами теплозащитных покрытий, наносимых на рабочую поверхность кокиля; физико-химическое взаимодействие отливки и кокиля минимально, что способствует повышению качества поверхностного слоя отливки

Технологический процесс изготовления отливки в кокиль (рис. 4).

Ра­бочую поверхность кокиля с вертикальной плоскостью разъема, состоящую из поддо­на 1. двух симметричных полуформ 2 и 3 и металлического стержня 4, предварительно нагревают до температуры 100 ... 150 °С, покрывают из пульверизатора слоем защитного покрытия. С помощью манипулятора устанавли­вают песчаный стержень 5 которым выполняют в отливке расширяющуюся полость. Половины кокиля 2 и 3 соединяют, скрепляют и проводят заливку расплава. После затвердевания отливки и ох­лаждения ее до температуры выбивки ко­киль раскрывают и протяги­вают вниз металлический стержень. От­ливка манипулятором удаляется из ко­киля.

Отливки простой конфигурации изго­товляют в неразъемных кокилях. Несложные отливки с небольши­ми выступами и впадинами на наружных поверхностях изготовляют в кокилях с вер­тикальным разъемом. При изготовлении крупных, но простых по конфигурации отливок используются кокили с горизонтальными разъемами. Кокили с комбинированным разъ­емом применяют при изготовлении слож­ных отливок.

Для удаления воздуха и газов из полос­ти формы по плоскости разъема кокиля выполняют вентиляционные каналы. От­ливки из рабочей полости удаляют вытал­кивателями. Заданный тепловой режим литья обеспечивает система подогрева и охлаждения кокиля.