Лабораторна робота №6 Одержання деталі, вилитої в піщаній разовій формі

Тривалість 2 год.

Мета роботи:

Вивчити технологічні процеси виготовлення разової ливарної форми, виготовлення виливки, особливості конструювання литих деталей. Набути практичних навичок з виготовлення алюмінієвої деталі, вилитої в піщаній разовій формі.

6.1 Основні теоретичні положення

6.1.1 Разова форма у ливарному виробництві

Разова форма виготовляється з піщано-глинистої суміші і служить тільки один раз, тому що при виготовленні з неї виливки, вона неминуче руйнується і тому називається разовою.

Ливарна разова форма представляє собою порожнину, створену з піщано-глинистої суміші з необхідними каналами для підведення металу і виведення газів з форми (ливникова система).

6.1.2. Розроблення технологічного креслення виливки

Технологічне креслення виливки розробляється на основі робочого креслення деталі відповідно до ГОСТ 3.1125-88. При розробленні технологічного креслення (рис. 6.1) необхідно враховувати такі особливості:

• в місцях, які після виливання будуть піддаватися механічному обробленню із зняттям стружки, нано­сяться припуски. Величина припуску залежить від розмірів деталі, положення елементу при заливанні (горизонтальне або вертикальне), виду металу і типу виробництва (масове, серійне, одиничне). Припуски вибираються за довідником. На рис. 6.1 припуски нанесені в загальному вигляді без зазначення розміру. Так як відсут­ність припуску в певному місці рівносильне непоправному браку, треба дуже старанно дивитися за знаком шорсткості, який визначає необхідність оброблення із зняттям шару металу;

• отвори, які не відливаються, заштриховуються за типом припуску, а на виді збоку - перекреслюються навхрест;

• у відлитих отворах положення стержня позначається шляхом штрихування по контуру. На виді збоку проекція круглого стержня показується ексцентрично, з дотиком стінки виливки. Стержень має виступаючі частини, так звані знаки, якими стержень фіксується у формі;

• вказується лінія рознімання майбутньої моделі так, щоб кожна половинка моделі могла бути витягнена з формувальної суміші. При цьому в нижній частині намагаються розмістити більшу частину деталі aбо всю деталь, що сприяє одержанню більш якісної виливки. Лінія рознімання вказується стрілками вгору і вниз і супроводжується підписами "В", "Н", а також скорочено позначається "РМ" (рознімні моделі).

6.1.3 Розроблення креслення моделі

Модель служить для створення порожнини в земляній формі. Креслення моделі (рис. 6.2) розробляється за технологічним кресленням. При цьому необхідно враховувати такі відмінності креслення моделі від креслення деталі:

• модель має збільшені розміри для врахування припуску на механічне оброблення;

• модель має збільшені розміри на величину усадки металу. Усадкою називається зменшення розмірів і об'єму металу після остивання. Величина усадки на кресленні не наноситься. Вона враховується за допомогою усадкового метра при виготовленні моделі. Усадковий метр має збільшені розміри на процент усадки металу, а градуйований - як звичайна лінійка. На ньому наноситься напис по типу "усадковий метр 2%" і, таким чином, всі розміри будуть збільшені на 2%;

• модель має лінійні нахили для легкого виймання її з форми. Формувальні нахили визначаються за довідником. Величина їх коливається від 0°15' до 3° в залежності від висоти виливок і матеріалу (дерево, метал, пластмаси);

• модель в більшості випадків робиться рознімною, тому що цілу модель було б неможливо витягнути з формувальної суміші;

• модель для виливки деталей з стержнями має стержневі знаки, які дають відбитки (заглиблення) у формі для фіксації стержня у формі;

• модель має радіуси заокруглення для спряження елементів деталі, щоб уникнути тріщин при остиганні виливки;

• кожна половинка моделі має різьбові отвори (на металевих і пластмасових моделях) для виймання моделі з форми і центрувальні штирі або отвори для центрування половинок моделі.

6.1.4 Ливникова система

Систему каналів, які підводять метал у форму і відводять з неї газ, називають ливниковою системою. Ливникова система складається (рис. 6.3) з ливникової чаші, стояка і живника, каналів, через які метал надходить в порожнину форми. До ливникової системи відноситься також випор. Він служить для виведення з форми повітря та газів, а також для контролю заповнення форми металом.

Рисунок 6.1 - Технологічне креслення виливка

1 —знімний отвір; 2 — ливарні нахили; 3 - стрижневий знак; 4 - ливарні радіуси заокруглення

Рисунок 6.2- Модель для виливання фланця

1 - виливка (лита заготовка); 2 - живник; 3 - стояк; 4 - випор; 5 — ливникова чаша.

Рисунок 6.3 - Технічний рисунок виливки разом з ливниковою системою

6.1.5 Виготовлення одноразової форми вручну (формування)

Одноразова форма створюється по моделях в двох опоках. Опока представляє собою ящик з чотирьох бічних стінок. Вона виготовляється з чавуну, сталі або алю­мінієвих сплавів. Опока для ручної формовки має також ручки, центрувальні вушка і бортики для утримування формувальної суміші. Процес формування складається з таких операцій:

• набивання нижньої півформи (формування низу), рис. 6.4;

• набивання верхньої півформи з встановленою моделлю ливникової системи, рис. 6.5;

• виймання ливникової системи, рознімання форми, виймання моделі;

• встановлення стержня в нижню півформу і складання форми під заливання (рис. 6.6).

1 - опока низу ; 2 - модель ; З — шар облицювальної суміші; 4 — шар наповнюючої суміші; 5 -ручка ; 6 — центрувальне вушко; 7 — вентиляційні канапи

Рисунок 6.4 - Формування низу

1 — модель ливникової системи ; 2 — модель випору; 3 - вентиляційні канали

Рисунок 6.5 - Формування верху

1 - порожнина форми; 2 - стрижень

Рисунок 6.6 - Форма зібрана під заливання

6.2 Обладнання, інструменти, матеріали для проведення роботи

1. Опоки, моделі, формувальна суміш.

2. Формувальний інструмент: трамбовка, гладилка, гачок, лінійка, душник.

3. Плавильна піч для плавлення алюмінієвих сплавів, розливний ківш.

6.3 Порядок виконання роботи

1. Для підготовки до заняття студенту необхідно звернути увагу на розробку технологічного креслення, на проектування моделі, засвоїти послідов­ність виготовленні разової форми. Перекреслити креслення 6.1, 6.2.

2. Одержати у викладача модель і формувальний інструмент.

3. Підготувати формувальну суміш по вологості.

4. Провести формування і підготовку форми до заливання відповідно до технологічної карти у такій послідовності:

• нижню опоку встановити в переверненому вигляді на стіл або щиток, встановити нижню півмодель (модель низу) і засипати формовою сумішшю, неперервно трамбуючи її. Ущільнювати суміш потрібно легкими ударами, щоб не переущільнити, бо інакше дуже сильно набита форма не буде пропускати газів, і виливка буде бракована через газові раковини. Після набивання опоки залишки формової суміші зчистити лінійкою і повернути на 180°, зробивши наколювання душником для вентиляції форми;

• накласти на нижню опоку верхню, а також накласти верхню півмодель. Присипати поверхню нижньої опоки шаром сухого піску, щоб запобігти прилипанню верхньої півформи. Встановити модель ливникової системи і провести формування так само, як і нижньої опоки;

• з набитої верхньої півформи вийняти модель ливникової системи, форму розкласти і з неї вийняти половинки моделі, після чого її старанно поправити і почистити

• в нижню половинку форми вставити стрижень, накрити верхньою половинкою - форма готова під заливання.

5. Залити форму розплавленим металом під керівництвом викладача або лаборанта.

6. При виконанні роботи використовується рідкий метал, тому необхідно дотримуватись правил техніки безпеки при роботі з рідким металом:

• розплавлення рідкого алюмінієвого сплаву проводиться у спеціальному ковші, який легко транспортується до місця розливання;

• форма для розливання повинна бути висушена, щоб не було викидів металу;

• форма при заливанні металу повинна знаходитись на металевій плиті;

• студенти, які проводять заливання металу у форму повинні бути проінформовані з роботи з рідким металом.

6.4 Форма звітності з роботи

Звіт з роботи повинен містити:

• тему і мету роботи;

• короткий опис по таких пунктах: розроблення технологічного креслення з виготовлення виливки, особливості моделі, як головного оснащення (пристосування) для виготовлення разової форми, операції створення разової форми, елементи ливарної системи;

• креслення трьох операцій;

• рисунок виливки разом з ливниковою системою;

• висновки.

6.5 Контрольні запитання

Яка ливникова форма називається одноразовою і що вона собою представляє ?

На основі чого розробляється технологічне креслення виливки ?

Як позначаються на технологічному кресленні елементи конструкції деталі, що одержуються механічним обробленням ?

Де знаходяться припуски на механічне оброблення і від чого залежать їх розміри ?

Що таке модель у ливарному виробництві ?

Як змінюються розміри моделі порівняно з розмірами деталі ?

Для чого робляться ливарні нахили моделі ?

Що таке стержневий знак ?

Як здійснюється набивання низу ?

Як здійснюється набивання верху ?

Як готується форма під заливання ?

Що таке ливникова система і з яких елементів вона складається ?