Розділ 2. Обладнання для виготовлення ливарних форм і стрижнів

Тема лекції: 2.1.Класифікація обладнання для ущільнення

формувальних сумішей

Завдання для самопідготовки студентів: Л1 с.63-71

1. Вимоги до ливарної форми

Одним з найбільш розповсюджених способів одержання виливків є литво в піщано-глиняні форми, виготовлені методом ущільнення суміші в парних чи в роз’ємних опоках. Тому до ливарної форми висувають високі вимоги по міцності, щільності і поверхневій твердості, газопроникності, а також по рівномірності розподілу цих параметрів по всьому її об’єму.

Від щільності і поверхневої твердості форми залежать точність виливка і шорсткість його поверхні. Технологічно необхідно мати:

• щільність форми у межах 1,6—1,8 г/см³,

• поверхневу твердість у межах 70—90 од.,

• газопроникність форми 70-80 од.

Ці властивості залежать від властивостей суміші, способу ущільнення і режиму роботи формувальної машини. Звичайні піщано-глиняні формувальні суміші для струшуючих формувальних машин мають:

• міцність при стиску у вологому стані 50—60 кПа,

• вологість 3—5 %.

У сучасних автоматичних лініях застосовують високоміцні суміші зі зниженим змістом вологи (міцність при стиску у вологому стані 160—200 кПа, вологість (2.8-3.5%) Така висока міцність суміші досягається введенням у її склад бентоніту замість каолінової глини, а також деяких інших сполучних.

2. Властивості формувальної суміші та ливарної форми

На різних стадіях ущільнення суміш поводиться по-різному:

• 1 стадія ущільнення, коли піщини зближаються і ліквідуються повітряні пори, суміш поводиться як пластичне тіло,

• 2 стадія - у міру підвищення щільності, відбувається деформація сполучних оболонок, і суміш поводиться як в’язкопластичне тіло (Сили Ван-ДерВаальса).

• 3 стадія - при подальшому навантажені частки піску приходять у зіткнення один з одним, настає їх пружна деформація, а в деяких випадках і руйнування окремих зерен. У цей період виявляються пружні властивості суміші. Таким чином, при ущільненні суміш поводиться як пружньо-в'язкопластичне тіло.

3. Вимоги до модельно-опічного оснащення при машинному формуванні

При машинному формуванні пред'являються підвищені вимоги до точності розмірів і шорсткості поверхні модельного і опочного оснащення; конфігурація і розміри виливків повинні наближатися до конфігурації і розмірів готової деталі.

При масовому і багатосерійному виробництві виливків модельне оснащення виготовляють з алюмінієвих сплавів, бронзи, чавуна і деяких пластмас, а при дрібносерійному — з дерева (сосни, берези, липи й ін.).

При машинному формуванні застосовують наступне опочне оснащення: опоки, жакети, наповнювальні рамки, направляючі і спаровуючи штирі, а також пристосування для скріплення напівформ перед заливанням.

Опоки бувають суцільнолиті, зварені і зварнолиті, виконані з чавуну та сталі. Для машинного формування необхідні опоки парні, взаємозамінні, з добре обробленими площинами, крім того, вони повинні точно центруватися за допомогою штирів.

При формуванні в знімних опоках останні мають конічну форму з ухилом стінок 5° з добре обробленими внутрішніми поверхнями. Ці опоки, як правило, виконують з алюмінієвих сплавів. Розміри опок і їх конструктивних елементів повинні відповідати стандартам. До опоки висувають наступні вимоги: вони повинні мати високу міцність і твердість; добре утримувати стінками формувальну суміш; точно спаровуватися з іншими опоками.

У масовому виробництві широко застосовують зварені товстостінні сталеві опоки з ребрами і без хрестовин, а також литі коробчатого типу. Твердість їх надзвичайно висока. Пружна деформація таких опок знаходиться в межах 0,1—0,3 мм при значно високих тисках пресування. Для утримання ущільненої суміші в цих опоках при транспортуванні стінки їх роблять зі зворотним ухилом.

У масовому виробництві опоки скріплюють скобами чи накладенням вантажу.

Якщо форма переміщається по роликовому конвеєрі, то нижню напівформу встановлюють на спеціальний (підопічний) щиток, що виконують з дерева, алюмінієвих сплавів чи зварюють з листової сталі. Для проходу газів у щитках передбачають вентиляційні отвори. Розміри підопічних щитків повинні відповідати зовнішнім розмірам опок. Наповнюючи рамки застосовують в основному при ущільненні формувальної суміші пресуванням.