Тема 12. Специальные методы литья.

Вопросы:

1. Литье в многократные (постоянные) метал­лические формы (кокили).

2. Центробежное литьё.

3. Литьё в оболочковые формы.

4. Точное литьё по выплавляемым моделям.

5. Литьё под давлением.

1. Литье в многократные (постоянные) метал­лические формы (кокили) осущест­вляется путем свободной заливки расплавленного метал­ла, который под действием гравитационных сил обеспе­чивает высокую скорость формирования отливки. Чаще всего кокили изготовляют разъемными из двух частей. Литье в кокиль широко применяют для изготовления отливок из цветных металлов, чугуна и в меньшей сте­пени из стали. Кокили делают в основном из серого чу­гуна марки СЧ18, высокопрочного чугуна ВЧ50-2 и уг­леродистых конструкционных сталей с содержанием 0,25...0,35% углерода. Перед заливкой металлом полость кокиля смазывают противопригарным облицовочным покрытием. После затвердевания залитого в кокиль ме­талла извлекают отливку и процесс повторяют. На ри­сунке 34 показан кокиль для отливки заготовки поршня.

Рис.35 Кокиль для отливки поршня:

1 – неподвижная половина; 2 – подвижная половина; 3 – плита формы; 4 – отливка с литниковой системой.

По сравнению с литьем в разовые формы литьё в кокиль имеет следующие преимущества: позволяет получить мелкозернистую структуру в отливках, что в 2...3 раза повышает механические свойства; позволяет получать большое количество отливок; уменьшает припуски на механообработку.

2. Центробежное литье применяют для изготовления отливок, имеющих форму тел вращения. Это процесс получения отливок путем свободной заливки металла во вращаю­щиеся формы, при котором формирование отливки про­исходит под действием центробежных сил. Центробеж­ные литейные машины бывают с вертикальной и гори­зонтальной осью вращения. Частота вращения форм 150...1200 об/мин. Отливки получаются без газовых ра­ковин, с хорошей плотностью и мелкозернистой струк­турой. Данным способом отливают из чугуна гильзы автотракторных двигателей, заготовки поршневых колец, чугунные трубы и др. В ремонтном деле этим методом заливают антифрикционными сплавами вкладыши под­шипников двигателей.

3. Литье в оболочковые формы. Изготовление оболочко­вых разъемных форм и оболочковых стержней основано на том, что ряд термореактивных смол имеет свойство плавиться, а затем необратимо затвердевать под дейст­вием повышенных температур. Сухая песчано-смоляная смесь, состоящая из мелко­го кварцевого песка и 6...8% порошка термореактивной (бакелитовой) смолы, наносится на модельную плиту, нагретую до 220... 250 °С. Слой смеси, прилегающей к плите, нагревается, термореактивная смола расплавля­ется и образует вокруг модели и плиты оболочку толщиной 6...10 мм. После удаления неразмягченной сме­си модельная плита вместе с песчано-смоляной оболоч­кой помещается в печь, нагретую до температуры 350...370°С, для окончательного отверждения. Отверждение продолжается 1,5...2 мин. Полученные по­луформы склеивают или соединяют скобами и ставят в металлический ящик, в который засы­пают чугунную дробь или песок, чтобы предохранить их от разрушения в процессе заливки жидким метал­лом. В оболочковой форме можно получать отливки из чугуна, стали и цветных металлов с высокой точностью и чистотой поверхности, что позволяет исключить меха­ническую обработку. Технология получения проста и легко поддается механизации и автома­тизации. Толщина стенок отливки 3...15 мм.

4. Точное литье по выплавляемым моделям применяют для производства мелких отливок из любых сплавов без последующей механической обра­ботки. Сущность метода состоит в том, что модели для изготовления неразъемных форм делают из легкоплавких материалов (50% парафина и 50% стеарина), которые после получения форм выплавляют.

Техпроцесс состоит из следующих операций: изготовление эталона (моде­ли) изделия; изготовление пресс-формы для отливки восковых моделей; отливка восковых моделей, изготов­ление литейной формы, выплавка легкоплавкого мате­риала из формы и прокаливание последней, плавка ме­талла и заливка формы, выбивка отливок из формы, удаление литников и очистка отливок.

Полученную модель или обычно блок из нескольких моделей и литниковой системы, погружают в смесь, состоящую из кварца на гидролизованном рас­творе этилсиликата. Затем проводят опыливание порошком корунда или песка для увеличения прочности, после сушат на воздухе, и так повторяют не­сколько раз. Затем в горячей воде выплавляют модель. Полу­ченные формы устанавливают в опоки, в которые для устойчивости форм насыпают песок и заливают жидким металлом. Этим способом получают корпуса форсунок.

5. Литье под давлением. Литье под давлением – высо­копроизводительный способ получения отливок сложной конфигурации с высокой чистотой поверхности и точ­ными размерами из цветных сплавов. Сущность литья под давлением заключается в том, что расплавленный металл заполняет формы под давлением и затвердевает в них.

Отливка, вынутая из формы и освобожденная от лит­ника, является готовой деталью, не требующей допол­нительной механической обработки. Можно получать в отливке отверстия малого диаметра и точную резьбу.