Ф
едеральное
агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
"Кузбасский государственный технический университет"
Кафедра технологии металлов
ТЕХНОЛОГИЯ РУЧНОЙ ФОРМОВКИ
Методические указания к лабораторной работе
по дисциплине «Технология конструкционных материалов»
для студентов специальностей 120100, 120200, 120500, 150200, 170100, 170500, 240100, 240400
Составитель к. П. Петренко Утверждены на заседании кафедры
Протокол № 10 от 11.05.2004
Рекомендованы к печати
учебно-методической комиссией по
специальности 120200
Протокол № 28 от 17.05.2004
Электронная копия находится
в библиотеке главного корпуса
ГУ КузГТУ
Кемерово 2005
-
Цель работы
-
Приобрести практические навыки изготовления разовой песчано-глинистой формы.
-
Ознакомиться с основными принципами конструирования литых деталей и элементов литейной формы.
-
Основные теоретические положения
2.1. Разовые песчано-глинистые формы
Изготовление отливок (заготовок, полученных литьем) основано на способности расплавленных металлов и сплавов заполнять специально подготовленную литейную форму, рабочая полость которой имеет конфигурацию будущей отливки. Расплавленный металл после затвердевания сохраняет конфигурацию той полости, в которую был залит.
Литьем изготавливают заготовки массой от нескольких граммов до сотен тонн, практически любой сложности (валы, зубчатые колеса, блоки цилиндров двигателей, станины станков). Материалами для изготовления отливок служат чугун, сталь, цветные металлы и сплавы, а также многие неметаллические материалы (резины, пластмассы и др.).
Литейные формы могут быть:
-
Разовыми – годны для изготовления только одной отливки, затем форма разрушается. К разовым формам относятся песчано-глинистые, оболочковые, формы для литья по выплавляемым моделям;
-
Многократными – выдерживают сотни и более заливок. Сюда относят металлические формы (кокили), формы для литья под давлением, формы для центробежного литья.
В нашей стране около 80 % всех отливок по массе изготовляют литьем в песчано-глинистые формы. Этот способ является наиболее универсальным и дешевым. Им получают отливки практически любой конфигурации.
Разовая песчано-глинистая форма (рис. 1) состоит из двух полуформ, основой которых являются опоки 1 и 12. Опоки служат для удержания формовочной смеси 10, заполняющей опоку и формирующей рабочую полость формы. Соединение опок при изготовлении и сборке формы обеспечивается центрирующими штырями 13, которые вставляют в отверстие специальных приливов. Для получения внутренних отверстий и полостей в отливке служит стержень 11.
• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • •
Рис. 1. Литейная форма в сборе
Расплавленный металл в форму поступает через литниковую систему, состоящую из литниковой чаши (воронки) 5, стояка 6, шлакоуловителя 7, питателя 8, выпора 3.
Литниковая чаша служит для приема расплавленного металла. При заливке следует быстро заполнить чашу и поддерживать в ней расплав на постоянном высоком уровне, чтобы шлак успел всплыть на поверхность и не попал в стояк. Стояк – вертикальный канал, соединяющий чашу со шлакоуловителем. Имеет обычно коническую форму, сужающуюся к низу. Шлакоуловитель – горизонтальный трапециевидный канал, связывающий стояк с питателями. Служит для задержания шлака и других неметаллических включений. Располагают обычно в верхней полуформе. Питатели – каналы для подвода расплава непосредственно в полость формы. Имеют прямоугольное или трапециевидное поперечное сечение. Располагают обычно в нижней полуформе. Выпор служит для отвода паров и газов из формы, перепуска расплава, контроля заполнения формы. Располагают на самой верхней части отливки или сбоку. В состав литниковых систем для отливок из сплавов, имеющих повышенную усадку, неравномерную толщину стенок, массивные узлы, входит прибыль – полость в форме, расположенная над массивной частью отливки. Расплав в прибыли предназначен для питания отливки при затвердевании с целью предупреждения образования усадочных раковин и рыхлот. Размеры прибылей и их расположение выбирают так, чтобы металл затвердевал в них в последнюю очередь, при этом раковины и рыхлоты образуются в прибыли, а отливка получается плотной. Наиболее часто прибыли применяют при изготовлении отливок из сталей и цветных сплавов.
Чтобы предотвратить вытекание металла по разъему формы при заливке, полуформы скрепляют между собой скобами или на форму устанавливают груз 4.
Вентиляция формы производится с помощью специальных вентиляционных каналов в верхней и нижней полуформах 2 и стержне 9.