- •Проектирование и производство заготовок. Введение.
- •§§ Общие положения по выбору заготовок. § Факторы, влияющие на выбор способа получения заготовок.
- •§ Последовательность выбора вида заготовки.
- •§ Общие рекомендации по выбору заготовок.
- •§§ Материалы, применяемые для производства отливок. § Выбор марки литейного сплава.
- •§ Чугуны.
- •§ Сталь
- •§ Медные литейные сплавы
- •§§ Заготовки, получаемые литьем в песчаные формы.
- •§ Модельно-опочная оснастка
- •Модельные плиты
- •§ Формовочные и стержневые смеси
- •Смеси «по-сухому»
- •Способы ручного изготовления стержней:
- •Изготовление стержней на машинах:
- •Сушка форм и стержней
- •§ Изготовление форм и стержней по нагреваемой оснастке
- •Литье в оболочковые формы
- •§ Изготовление форм и стержней, отверждающихся в оснастке без нагрева
- •§ Стержни
- •§ Выбор разъема формы. (Основные требования).
- •§ Изготовление форм «по – сырому».
- •§ Литниковые системы, прибыли и заливка форм.
- •§§ Основы конструирования литых заготовок. § Требования, предъявляемые к конструкциям отливок.
- •§ Основные конструкционные принципы получения качественных отливок.
- •§ Конструктивное оформление элементов литых заготовок.
- •§ Взаимосвязь литейных баз с базами механической обработки.
- •Литейными базами служат необрабатываемые поверхности или их оси. От этих плоскостей проставляют размеры до всех необрабатываемых и до базовых обрабатываемых (чистовых баз) поверхностей.
- •§§ Литье по выплавляемым моделям
- •§ Пресс-формы
- •§ Технология изготовления моделей
- •§ Изготовление оболочковых форм
- •§ Изготовление форм
- •Заливка формы
- •§§Литье в кокиль (литье в металлические формы)
- •§ Кокили
- •§ Операции технологического процесса
- •§ Литниковые системы кокилей (лпс)
- •§ Автоматизация литья в кокиль
- •§§ Литье под давлением § Сущность процесса, основные операции, область использования
- •§ Особенности формирования и качества отливок
- •§ Эффективность производства и область применения.
- •§ Пресс-формы, машины и автоматизация литья под давлением.
- •§ Проектирование технологического процесса.
- •Раздел 2 Способы производства заготовок пластическим деформированием и их технологические характеристики.
- •§ Основные операции кузнечного производства.
§ Изготовление оболочковых форм
Процесс изготовления литейной формы складывается из подготовки материалов, формирования оболочки на поверхности моделей, удаления моделей из оболочки, заформовывания оболочки в наполнитель и прокаливания формы.
Связующими керамической оболочки являются тугоплавкие окислы SiO2 и Al2O3 и др., образующиеся в результате гидролиза этилсиликата с выделением коллоидных растворов кремне кислот (солей), которые при сушке и прокаливании форм выделяютсобственные связующие SiO2, соединяющие зерна огнеупорной основы суспензии.
Растворители (чаще различные спирты) применяют при изготовлении связующих — для регулирования свойств связующих и суспензии.
§ Изготовление форм
Суспензию наносят на боки моделей окунанием их в ванну с суспензией, а крупные блоки и модели — обливкой. Это делается вручную, манипуляторами или с помощью копирных цепных конвейеров. Затем модель погружают в слой «кипящего» песка. Пауза между этими операциями не более 10 секунд иначе суспензия подсохнет. После нанесения каждого слоя суспензии и обсыпки его высушивают в потоке воздуха (2-4 часа) или в парах аммиака (50-60 мин). Количество слоев зависит от толщины формы обычно 4-6. Сушку производят в вертикальных или горизонтальных многоярусных сушилках. Операция сушки длительно, потому требует совершенствования процесса.
Наростив оболочку достаточной толщины, удаляют из формы модель.
Воскообразные модельные составы обладают низкой теплопроводимостью. Поэтому при медленном нагреве модель прогревается на всю толщину, расширяется, давит на оболочку и может разрушить ее. При быстром нагреве модель оплавляется с поверхности, модельный состав впитывается в поры формы или вытекает из неё и форма не разрушается. Поэтому быстрый нагрев модельного блока — одно из основных условий получения формы без трещин. Воскообразные составы чаще удаляют прогружением в горячую воду или в перегретый модельный состав, реже горячим паром ил воздухом. Карбамидные составы растворяют в теплой воде. Полистироловые — выжигают при нагреве до 1000С
Для предотвращения разрушения оболочковой формы при заливке её заформовывают в сыпучие огнеупорные материалы или густые формовочные смеси. В качестве опорных материалов используют кварцевый песок, шамотный порошок и остатки оболочек после выбивки отливок.
Главное требование к опорным материалам — высокая огнеупорность и одинаковый с формой КТР для избежания трещин формы при прокаливании и заливки. Есть формовка в холодном состоянии, когда оболочковая форма формируется в контейнере холодной, а затем прокаливается (используется при всех видах производства). Формовку в нагретом состоянии используют в массовом производстве, здесь прокаленную форму заформовывают в предварительно нагретой опорной смеси. Это сокращает время и уменьшает напряжения в оболочке.
Прокаливание формы необходимо для полного удаления остатков модельного состава, испарения воды и продуктов неполного гидролиза связующего, а также для спекания связующего и огнеупорного материала, и образования пористости формы (часто проницаемость повышается до 10-20 единиц).