Разновидности литейных форм

Для получения отливок используют различные литейные формы: по сроку службы - разовые, многократные; по состоянию перед заливкой - сухие, сырые, химически твердеющие, самотвердеющие; по технологии изготовления - вручную, на машинах, по выплавляемым моделям.

Разовые формы изготавливают из песчано-глинистых, песчано-смоляных формовочных смесей, они служат для получения только одной отливки. Разовую форму изготавливают или разъемной (из нижней и верхней полуформы) или неразъемной (по выплавляемым моделям). После заливки разовую форму разрушают.

Многократные полупостоянные разъемные формы изготавливают из асбеста, алебастра, цемента и др. огнеупорных материалов. Такие формы выдерживают несколько десятков заливок. После заливки многократную форму раскрывают, не разрушая, извлекают готовую отливку и снова собирают для очередной заливки.

Многократные постоянные формы (кокили) изготавливают металлическими: из чугуна, стали или медных и алюминиевых сплавов. От температуры заливаемого сплава зависит срок службы кокиля. Так, в одном кокиле можно изготовить до нескольких сотен отливок из стали, несколько тысяч отливок из чугуна и до сотен тысяч отливок из сплавов цветных металлов.

Вывод: Т.О. сущность литейных технологий заключается в заливке расплавленного металла в форму, в которой он приобретает заданные размеры и конфигурацию. При выборе способа и подготовке литейной формы надо учитывать литейные свойства сплава.

Второй учебный вопрос. Литье в разовые песчано-глинястые формы.

Общее понятие. В настоящее время около 90 % отливок изготавливают в разовых песчано-глинистых формах (ПГФ). На рис.1. приведен чертеж отливки втулки, и разовая литейная форма для нее. Литейная форма состоит из двух полуформ 1, образующих полость 2, имеющую конфигурацию отливки, ограниченную стенками полуформ и стержнем 3, установленным на стержневые знаки в форме. Для заливки жидкого металла в форме изготавливают вертикальные 4 и 5 и горизонтальные 6 и 7 каналы, называемые литниковой системой

Для изготовления разовых форм необходимы модельный комплект и смеси. Модельные комплекты для формовки

Модельный комплект вкл: 1) модель отливки; 2) стержневой ящик (если отливка имеет отверстия); 3) модели литниковой системы; 4) подмодельную доску; 5) опоку.

С помощью модели в форме получают отпечаток отливки. В стержневых ящиках изготавливают стержни для получения отверстий в отливке. На подмодельную доску устанавливают полумодель. Модельный комплект должен: отвечать форме и размерам отливки с учетом литейной усадки и припусков на механическую обработку; быть прочным; не изменять размеры при использовании; его конструкция не должна затруднять набивку формы и удаление из нее модели; быть легким и недорогим.

Модельный комплект для ручной формовки изготавливают из твердых пород древесины (клен, бук, береза) при серийном производстве, а при единичном  из ели и сосны. Для сложных отливок модель изготавливают разъемной, что позволяет удалять ее из формы без разрушения формы. С этой же целью вертикальные перпендикулярные стенки модели делают с уклоном 0,5…3. Размеры модели увеличивают на величину литейной усадки металла и на величину припусков на механическую обработку. В местах прямых углов делают скругления – галтели. На рис.2 дан чертеж отливки (а), рисунок разъемной модели (б) и стержневого ящика со стержнем (в). Модель имеет выступающие части 1, называемые стержневыми знаками. Знаки образуют в форме углубления для установки стержня 3. Формовку осуществляют в металлических рамках  опоках (г). Верхняя опока 1 соединяется с нижней 4 штырями 2, которые пропускают в проушины 3. Для удержания смеси в опоках делают буртики 5. Модельный комплект при машинной формовке изготавливают из сплавов легких металлов. Полумодели закрепляют винтами на металлических плитах. Литниковая система (рис.3)  это система отверстий для подачи металла в полость формы. Она состоит из литниковой чаши 1, стояка 2, шлакоуловителя 3 и питателей 4. Литниковая чаша уменьшает динамический напор струи металла. Стояк, соединяющий литниковую чашу со шлакоуловителем, делают конусом. Шлакоуловитель трапецеидального сечения должен задержать шлаковые включения, не пуская их в полость формы. Выпор  вертикальный канал, располагаемый в самой верхней точке отливки для выхода воздуха из полости при ее заливке, сбора всплывающей грязи и контроля заполнения формы металлом.

Формовочные и стержневые смеси (ПГС).