Сутність лиття - конспект лиття в піщані форми
Сутність лиття в піщані форм полягає в формоутворенні виливків, отриманих при затвердінні розплавленого металу, який вільно заливається в роз'ємну разову форму, отриману з ущільненої формувальної суміші.
Для виготовлення піщаної форми використовують моделі, які оформляють зовнішню конфігурацію виливка. Для отримання робочої порожнини полуформ на моделі в опоку засинають формувальну суміш, яку ущільнюють вручну. Після затвердіння розплаву і його охолодження, здійснюється вибивка виливки з одночасним руйнуванням форми.
Піщана форма (рис. 1) - це разова ливарна форма, виготовлена ущільненням формувальної суміші. Вона складається з верхньої I і нижньої 2 полуформ, що утворюють порожнину форми 3. Зовнішню поверхню порожнини виливки в кожній полуформе отримують по ливарної моделі в процесі ущільнення суміші.
Для утворення отворів, порожнин чи іншого складного контуру в литві застосовують піщані стрижні 4.
У більшості випадків піщані форми виготовляють в парних опоках 5, службовців для утримання формувальної суміші при ущільненні полуформ, при виготовленні, заливці і транспортування піщаних форм.
Для підведення розплавленого металу в порожнину форми, її заповнення і харчування виливки при затвердінні використовують литниковую систему.
Литниковая система складається з ливникової чаші 6, стояка 7, шлакоуловителя 8, живильника 9, випора 10. Литниковая чаша призначена для прийому розплавленого металу і подачі його в стояк. Вертикальний канал стояка подає розплав в шлакоуловителя. У шлакоуловителя затримуються шлаки і неметалеві домішки. З шлакоуловителя розплав надходить в живильник, який необхідний для підведення розплаву в порожнину ливарної форми.
Часто, для полегшення виходу газів з форми, в формі роблять вентиляційні наколи II.
Зібрану з двох полуформ піщану форму заливають розплавом. Струмінь розплавленого металу направляють безперервно в литниковую чашу 1 так, щоб чаша була вщерть заповнена розплавом. Це необхідно для того, щоб в порожнину форми не потрапляли шлакові включення, бульбашки повітря. Розплав надходить в стояк 2, потім в шлакоуловителя 3, живильник 4, порожнину форми 6. При появі розплаву в випорю 5 припиняється еалівка форми.
Залежно від заливається металу (чавуну, сталі або кольорових сплавів), розмірів і маси виливки застосовують сирі, сухі і хімічно тверднуть форми.
Заливку ливарних форм проводять з заливальних ковшів (рис.2) або заливальних пристроїв. При цьому литниковую чашу або воронку необхідно до країв заповнити рідким металом, щоб запобігти попаданню шлаку в порожнину форми.
Затвердіння і охолодження виливки в ливарній формі залежить від теплофізичних властивостей розплаву і литерной форми (теплоємності, теплопровідності і т.д.), а також від геометричних параметрів виливка (товщини стінок, габаритних розмірів і т.д.). Зазвичай виливок охолоджується в формі до температури, при якій її матеріал буде мати достатню міцність, щоб вона не зруйнувалася або НЕ неприємно вразила при вибиванні.
Після охолодження виливків до температури вибивання витягають виливок з форми і вибивають стрижень з виливки, потім відділяють литниковую систему, очищають поверхню виливків, обрубують і зачищають виливок від залишків живильників, задирок і заток з допомогою абразивних кіл або на обрізних пресах.
Після заповнення форми розплав охолоджується і твердне. Швидкість затвердіння впливає на формування механічних властивостей виливка.
Вибивання виливків з піщаної форми здійснюють на вибивних установках. Вибивання стрижневий суміші і стрижнів з виливків виробляється вручну або на вибивних установках. Після вибивання виливка з форми відокремлюють Лютикова систему 1-5. очищають відливання і проводять контроль якості лиття.
До основних показників якості виливків відносяться точність їх розмірів, стан поверхневого шару, відсутність зовнішніх і внутрішніх дефектів та ін.
Склади і властивості формувальних сумішей
В якості вихідних формувальних матеріалів при виготовленні сирих піщаних форм використовують кварцовий пісок з різною зернистістю, ливарні формувальні глини, допоміжні добавки. Формувальний кварцовий пісок має високу вогнетривкість (Tпл = 1986К або 1713 ° С), обеспечівавает газопроникність форми. Шорсткість поверхні виливків залежить від зернистості піску.
Глина пов'язує зерна піску, забезпечуючи необхідну міцність ливарній формі (0, 03. 0, 05 МПа).
В якості допоміжних добавок використовують кам'яновугільну пил, мазут, графіт, торф та інші матеріали. Вони забезпечують податливість форми, протипригарні властивості.
До складу формувальної суміші входить до 90. 96% формувальної суміші, яка була у використанні, 3. 9% свіжих матеріалів (формувальний кварцовий пісок, ливарна формувальна глина) і до I% допоміжних добавок.
Стрижневі суміші готують з свіжих вихідних матеріалів - кварцового піску і сполучних (оліфа "синтетичні смоли і ін.), Які після сушки різко збільшують міцність стрижнів. Газопроникність стрижневий суміші вище газопроницаемости формувальної в 1, 5. 2 рази. Міцність стрижневий суміші оцінюють в сухому стані.
При ущільненні формувальних сумішей вручну використовують моделі нероз'ємні i = О1, і роз'ємні I = О2.
^ Ливарна оснастка для виготовлення піщаної форми, що складається з двох полуформ, включає в себе:
Нероз'ємну модель (рис.3), коли вся виливок розташовується в одній полуформе; стрижневий ящик
Роз'ємну модель (рис.4):
1 - верхню половину моделі;
2 = нижню половину моделі;
3 - стрижневий ящик з двох половин; см. також рис.3;
4 - подмодельную плиту;
Стрижні виготовляють (рис.4) шляхом ущільнення стрижневий суміші стержневом ящику з подальшою викладкою стержня на сушильну плиту і сушку при температурі I50. 300 ° С. Після обробки стрижня (зачистки задирок і забарвлення) стрижні проставляють в ливарну форму тільки в сухому стані, щоб запобігти утворенню шлюбу з газових раковин.
^ Виготовлення піщаних форм вручну
Ливарні форми з формувальних сумішей виготовляють наступним чином:
ущільнюють формувальну суміш для отримання точного відбитку моделі в полуформе і надання необхідної міцності суміші;
виконують в кожній полуформе вентиляційні канали для виходу з порожнини форми утворюються газів і парів при заливці розплавленого металу; витягають моделі з полуформ;
обробляють напівформи і збирають їх в ливарну форму.
Ливарну форму виготовляють вручну по рознімної моделі в такій послідовності (рис.5):
на модельну плиту 3 встановлюють нижню половину моделі виливки I, моделі живильників 4 і опоку 5;
в опоку засинають формувальну суміш, яку ущільнюють;
опоку повертають на 180 °, встановлюють верхню половину моделі виливки 2, моделі шлакоуловителя 9, стояка з ливникової чашею 8 і випоровши 7;
по центрирующим штирів встановлюють верхню опоку 6, засипають формувальну суміш і ущільнюють;
після вилучення моделей стояка і випоровши форму розкривають;
з полуформ витягують верхню і нижню половини моделі виливки і моделі живильників і шлакоуловителя;
в нижню напівформи встановлюють стрижень 10 і накривають нижню напівформи 12 верхньої;
розплав заливають у литниковую чашу до тих пір, поки з випоровши чи не з'явиться розплав; розплав витримується в піщаній формі до повного затвердіння.
На рис.5 представлена послідовність виготовлення виливки "Вентиль". На рис. 6 представлені: модель виливка (чорні-стрижневі знаки); виливок без літників (зовнішня конфігурація); виливок в розрізі (внутрішня конфігурація); лита деталь (виливок після механічної обробки).
Після вибивання отримують виливок з литниками (рис.4, ж): літники випоровши (7), литник стояка (14) з ливникової чашею (8), литник живильника (9), литник шлакоуловителя (4).