1.Изготовление песчаных форм.

Различают ручную и машинную формовку. Ручная формовка применяется в мелкосерийном произ­водстве и может осуществляться, например, в двух опоках по разъем­ной модели. Технологический процесс формовки состо­ит из нескольких стадий.

1. Изготовление нижней полуформы: установка нижней полови­ны модели внутри нижней опоки на подмодельной плите; заполнение опоки (с покрытием в первую очередь модели) последо­вательно облицовочной и наполнительной смесями с одновремен­ным их уплотнением трамбовкой; формирование газоотводных вен­тиляционных каналов (наколов) посредством накалывания иглой уплотненной смеси.

2.Изготовление верхней полуформы: поворот нижней опоки с полуформой на 180° и ее установка на подмодельной плите; фик­сирование на нижней половине модели верхней половины модели; установка моделей стояка, и других элементов литни­ковой системы; фиксирование верхней опоки на нижней опоке; нанесение на поверхность нижней полуформы слоя разделительно­го песка; засыпка верхней опоки с моделями отливки и элементов литниковой системы сначала облицовочной, а затем наполнитель­ной смесью, уплотнение ее и формировавние в ней вентиляцион­ных наколов; выравнивание наружной поверхности верхней полу­формы; создание вокруг верхней части модели стояка литниковой чаши (эта операция не нужна при установке на поверхности фор­мы — над стояком отдельной литниковой чаши-нарощалки); удале­ние моделей стояка и выпора из верхней полуформы.

3.Подготовка полуформ к сборке: съем верхней полуформы с нижней; удаление из обеих полуформ двух половин модели отливки и моделей элементов литниковой системы; прорезание (если не были установлены модели питателя, шлакоуловителя и др.) в нижней по­луформе канала-питателя, соединяющего стояк с внутренней поло­стью формы, т. е. с будущим телом отливки; нанесение на рабочие поверхности полуформ тонкого слоя припыла или краски.

4.Сборка формы: размещение в нижней полуформе стержня ;установка (с фиксацией штырями) верхней полуформы на нижнюю полуформу; скрепление верхней и нижней опок.

Машинная формовка позволяет многократно повысить про­изводительность труда, увеличить выход годных изделий и каче­ство литейных форм. Машинная формовка имеет следующие раз­новидности.

Вакуумная (пленочно-вакуумная) формовка осу­ществляется в опоках сухим песком без связующего с использова­нием постоянных моделей. Песок, удерживаемый в опоке с помо­щью синтетических полимерных пленок, уплотняется вибрацией и упрочняется внешним атмосферным давлением вследствие вакуумирования формы (рис. 19.8). Это осуществляют следующим образом. Модельная плита 2 сообщается с вакуумной полостью 7 сквозными отверстиями. Модель отливки 3 (изготовленную из де­рева, металла или пластмасс) пронизывают по всему объему сквоз­ные отверстия 6 диаметром 0,5—1 мм, перпендикулярные ее ба­зисной плоскости и совпадающие с аналогичными отверстиями в модельной плите. Благодаря этому поверхность модели напрямую связана с вакуумной полостью 7. В процессе формовки модельную плиту 2 вместе с моделью 3 накрывают натянутой на рамку 7 ра­зогретой полимерной пленкой 5 толщиной до 0,1мм. Затем по­лость 7 и связанную с ней отверстиями область под пленкой 5 вакуумируют (вакуум — 40—50 кПа). Этим обеспечивается плот­ное прилегание пленки к поверхности модели и модельной плиты. Затем на бобышке 8 устанавливают модель стояка 77. Последнюю предварительно обертывают пленкой, закрепляя ее края, а также стык модели стояка с бобышкой клейкой лентой. Аналогично гер­метизируют и модель выпора 4. После этого производится уста­новка на модельной плите опоки 9. К ней прикрепля­ют с помощью магнитов 10 загнутые вверх края пленки 5, покры­вающей модель и модельную плиту. В опоку засыпают сухой кварцевый песок 12 и уплотняют его вибрацией. Затем опока покры­вается сверху разогретой полимерной пленкой 5. Герметизированную пленкой опоку вакуумируют. Для этого в ней предусмотрена соб­ственная система вакуумирования, состоящая из воздухозаборной пер­форированной трубки , соединенной с воздухоотводящим кол­лектором. Для предотвращения попадания песка в трубку, от­верстия в ней закрывают сеткой. Уплотненный вибрацией песок, находящийся в разреженной опоке, дополнительно подпрессовы- вается внешним атмосферным давлением. При этом форма приоб­ретает повышенные плотность, прочность и твердость. Затем из формы удаляют модель стояка, предварительно надрезав верх­нюю пленку 5. Над моделью выпора в пленке прорезают неболь­шое (с меньшим размером, чем верхний диаметр выпора) отвер­стие. Отключив вакуумную полость от насоса, готовую полуфор­му снимают с модельной плиты. Подобным образом изготавливается вторая полуформа. Собранные и скрепленные меж­ду собой полуформы вакуумируют (с помощью воздухозаборной трубки и коллектора), а затем заливают металл. Заливка ме­талла в вакууме приводит к газификации пленки. При этом газ, проникая под действием разрежения в поры формы, конденсиру­ется на холодных зернах песка. Образовавшийся конденсат связы­вает песок поверхностного слоя рабочей полости формы в тонкую оболочку, плотно прилегающую (за счет разрежения) к основе. Этим возникшая оболочка обеспечивает сохранение заданной конфигу­рации как рабочей полости формы, так и отливки.

После завершения процесса литья и окончательного затвердева­ния отливки отключают вакуум. Песок и отливку удаляют из опок.

К достоинствам вакуумной формовки следует отнести обеспече­ние повышенной точности размеров и качества поверхности отли­вок, а также простоту технологий приготовления смеси и выбивки форм.

Заливка форм. Охлаждение, выбивка и очистка отливок. Перед заливкой верхнюю и нижнюю опоки скрепляют между собой с по­мощью скоб и других приспособлений, что предотвращает подъем верхней опоки статическим давлением расплава. Заливку сплава в форму осуществляют посредством ковшей; при этом заливка производится без прерывания струи до полного на­полнения литниковой чаши.

Продолжительность процесса охлаждения отливок может коле­баться от минут до суток в зависимости от их массы, состава сплава и свойств формовочных материалов. По достижении определенной для каждого сплава температуры литейную форму разрушают, из­влекая из нее отливку.

2.штамповка-вырезка резиной,электродоимпульсная резка?????????????????????

3. Способы пайки по кристаллизации паяного шва

Кристаллизация при охлаждении. Как правило, тем­пература нагрева при пайке на 50—100° выше температуры плавле­ния припоя. При этой температуре вследствие взаимодействия ос­новного металла и припоя образуется сплав в жидком состоянии, из которого формируется структура паяного шва. При окончании на­грева паяемые детали охлаждаются и начинается кристаллизация паяного шва.

На структуру и свойства паяного шва влияют не только физико- химические свойства образовавшегося в шве сплава, температура пайки, процесс диффузии, но и в значительной степени скорость охлаждения. Медленное охлаждение способствует образованию бо­лее равновесной структуры и, следовательно, прочного и пластич­ного паяного соединения.

Кристаллизация при выдержке (диффузионная пайка). Диффузионной пайкой называется такая пайка, при ко­торой образование паяного соединения совмещено с изотермичес­кой обработкой. Изотермическая обработка обусловливает прохож­дение диффузии с целью направленного изменения свойств паяно­го соединения, в том числе посредством кристаллизации металла шва при температуре пайки, которая выше температуры солидуса припоя.

Скорость диффузии, как известно, зависит от коэффициента диффузии и концентрации диффундирующих элементов на грани­це раздела.

Диффузионная пайка обеспечивает более гомогенный (однород­ный) состав паяного шва, позволяет повышать его прочность и пла­стичность благодаря предотвращению образования интерметаллидных прослоек или растворению их в основном металле.

Билет 20

1.Литье в оболочковые формы — это способ получения отливок свободной заливкой расплава в оболочковые формы из термореак­тивных смесей.

Оболочковые формы отличаются высоким комплексом технологи­ческих свойств: достаточной прочностью, газопроницаемостью, по­датливостью, негигроскопичностью. По сравнению с отливками, по­лученными в песчаных формах, детали, отлитые в оболочковые фор­мы, имеют в 1,5 раза меньший припуск на механическую обработку.

Оболочковые формы изготавливают из формовочных песчано- смоляных смесей с термопластичными или термореактивными свя­зующими смолами. Если смола в смеси находится в порошкообраз­ном состоянии, то такую формовочную смесь называют неплакиро- ванной, а если зерна песка покрыты сплошной тонкой пленкой смолы, то смесь будет плакированной. Формовочная смесь содер­жит наполнитель — мелкозернистый кварцевый песок — 100%: связующее — пульвербакелит (фенолформальдегидная смола с до­бавками уротропина) — 6—7%; увлажнитель (керосин, глице­рин) — 0,2—0,5%; растворитель (ацетон, этиловый спирт) — до 1,5%.

Размягчение введенной в смесь смолы происходит при 70—80°С, а при 100—120°С она уже плавится, покрывая поверхность зерен песка тонкой клейкой пленкой. Последующий нагрев смолы до 200—250°С вызывает ее необратимое затвердевание и, как следствие, существенное повышение прочности и жесткости оболочковой фор­мы. Оболочковые формы получают с помощью нагретых металли­ческих моделей, изготавливаемых из серого чугуна, стали и алюми­ниевых сплавов. Каждая форма состоит из двух соединенных (пу­тем склеивания пульвербакелитом и жидким клеем или с помощью скоб, струбцин) оболочковых полуформ. Толщины оболочек для мелких и среднего размера отливок колеблются соответственно в пределах 8—10 мм и 12—15 мм. Технология изготовления оболочек включает в себя следующие операции.

Нагрев модельной оснастки до 200—250°С.

Нанесение на рабочую поверхность модельной оснастки (пуль­веризатором) разделительного состава — быстро затвердевающей силиконовой жидкости, образующей при этом разделительную плен­

ку, которая предотвращает прилипание к оснастке формовочной смеси и тем самым упрощает последующее отделение оболочки от модели.

Нанесение песчано-смоляной смеси на модельную оснастку одним из следующих способов: путем свободной засыпки из пово­ротного или стационарного бункера, пескодувным методом, путем свободной засыпки с допрессовкой. Указанные способы изготовле­ния оболочковых форм различаются, по существу, лишь приемами нанесения песчано-смоляной смеси на модельную оснастку.

Формирование и отверждение оболочки необходимой толщи­ны. Широко применяется насыпной (бункерный) способ формооб­разования оболочки, основанный на использовании поворотного бункера, для свободной засыпки формовочной смесью модели вме­сте с модельной плитой (рис. 20.1). Бункер наполняют песчано- смоляной смесью. Нагретая и обработанная разделительным соста­вом модельная плита с моделью закрепляется на приемной рамке поворотного бункера (рис. 20.1, а). Засыпка модели и модельной плиты смесью осуществляется поворотом бункера на 180° (рис. 20.1, б). Для формирования оболочки толщиной 5—15 мм плиту выдерживают под смесью в течение 15—20 с. При этом смола быстро плавится и затвердевает, образуя полутвердую оболочку. Затем бункер возвра­щают в исходное положение (рис. 20.1, в). С него снимают модель­ную плиту с налипшей оболочкой и помещают ее в печь для доот- верждения оболочки (режим окончательного отверждения смолы — 300—350°С, 1-3 мин).

Съем оболочковой полуформы после ее изготовления с моде­ли осуществляется с помощью толкателей

Перед заливкой собранные формы с вертикальной плоскостью разъема (а также формы крупных размеров) помещают в контейне­ры и засыпают чугунной дробью. Этим предотвращается коробление и разрушение форм при их заливке расплавом. Небольшие фор­мы с горизонтальной плоскостью разъема устанавливают для залив­ки на слой песка.

Способом литья в оболочковые формы получают отливки мас­сой от 0,2 до 200 кг из практически любых литейных сплавов. Этим способом изготавливают ребристые мотоциклетные цилиндры, ко­ленчатые валы автомобильных двигателей.

Преимущества способа литья в оболочковые формы: возможность получения тонкостенных отливок сложной формы; гладкая и чистая поверхность отливок; небольшой расход смеси; качественная струк­тура металла за счет повышенной газопроницаемости форм; широ­кая возможность автоматизации; небольшие допуски на обработку резанием. Недостатки: ограниченный размер отливок (до 1500 мм); высокая стоимость смесей; выделение вредных паров и газов из смесей при изготовлении форм.

2????????????????