Виготовлення виливків в піщаних формах - студопедія
Лиття в піщані форми в даний час є універсальним і найпоширенішим способом виготовлення виливків. Цим способом виготовляють різноманітні за складністю відливання будь-яких мас і розмірів з сталей, чавунів і сплавів кольорових металів.
Сутність лиття в піщані форми полягає у виготовленні виливків вільної заливанням розплавленого металу в разову роз'ємну і товстостінну ливарну форму, виготовлену з формувальної суміші по багаторазово використовуваних модельним комплектів (дерев'яним або металевим), з подальшим затвердінням залитого металу, охолодженням виливки у формі, витяганням її з форми з подальшою обробкою (рис.10).
Мал. 10. Лиття в піщані форми
Для виготовлення ливарних форм використовується модельний комплект, формувальні і стрижневі суміші та інші матеріали й устаткування.
Модельний комплект - це сукупність технологічної оснастки і пристосувань, необхідних для утворення в формі порожнини, відповідної контурам виливки. У модельний комплект включають моделі, модельні плити, стрижневі ящики та інші пристосування (рис. 11; рис. 12).
Мал. 11. Модельний комплек т: а - ливарна модель; б - стрижневий ящик; в - виливок; г - ливарний стрижень
Мал. 12. Модельний комплект в зборі
Креслення деталі. Вихідним документом для розробки креслення модельно-ливарних вказівок є креслення деталі (рис.13), на якому вказані роз'єм моделі і форми, положення виливка у формі при заливці, припуски на механічну обробку, формувальні ухили, число стрижнів, розміри стрижневих знаків, межі стрижнів і т.п.
Рис.13. Креслення деталі (а) і ливарно-модельних вказівок (б) для корпуса вентилятора: 1 - припуск; 2 - припуск на обробку; 3 - стержень; 4 - формувальні ухили; 5 - галтелі
Формувальні матеріали - це сукупність природних і штучних матеріалів, використовуваних для приготування формувальних і стрижневих сумішей.
В якості вихідних матеріалів використовують формувальні піски і ливарні формувальні глини. Глини мають сполучною здатністю і термічної стійкістю, що дозволяє одержувати виливки без пригару.
Стрижнева суміш - це багатокомпонентна суміш формувальних матеріалів. параметри яких відповідають умовам технологічного процесу виготовлення ливарних стрижнів.
Стрижні при заливці розплавленого металу значні теплові і механічні дії в порівнянні з формою, тому стрижневі суміші повинні відрізнятися більш високими огнеупорностью, малої газотворной здатністю, легко вибиватися з виливків і т.д.
Литниковая система (рис.14, 15 і 16) - це система каналів. через які розплавлений метал підводять в порожнину форми. Литниковая система повинна забезпечувати заповнення ливарної форми з необхідною швидкістю, затримання шлаку та інших неметалевих включень, вихід парів і газів з порожнини форми, безперервну подачу розплавленого металу до твердіє литві.
Рис.14. Модель виливка з ливникової системою
Рис.15. Конструкції літників. а - горизонтальна; б - верхня спрощена; в - дощова; г - сифонная; 1 - литниковая чаша; 2 - стояк; 3 - шлакоуловителя; 4 - живильник; 5 - виливки
Рис.16. Литниковая система для відливання (балка Підресорена)
Виготовлення ливарних форм. Основні операції виготовлення форм (формовки):
· Ущільнення формувальної суміші для отримання точного відбитку моделі у формі і надання формі достатньої міцності;
· Пристрій вентиляційних каналів для виведення газів з порожнини форми, що утворюються при заливці;
· Витяг моделей виливки і літніковойсистеми з форми;
· Обробка та збирання форм.
Технологічний процес отримання отлівок.Сборка ливарної форми - процес установки, з'єднання і закріплення між собою стрижнів і різних частин ливарної форми.
Заливка ливарних форм - процес заповнення порожнини ливарної форми розплавленим металом з ковшів. Температуру заливки призначають з урахуванням технологічних властивостей сплаву (вологотекучість усадка і ін.) І конструктивних особливостей виливки (габаритні розміри, товщина стінок, складність її конструкції і т.д.).
Охолодження виливки ливарних формах після заливання триває до температури вибивання.
Вибивання отлівкі- процес видалення затверділих і охолоджених до певної температури виливків з ливарної форми, при цьому ливарна форма руйнується.
Обрубка виливки - процес видалення з виливки прибутків, літників, випоровши і заток по місцю сполучення полуформ.
Очищення виливків - процес видалення пригару, залишків формувальної і стрижневої сумішей з зовнішніх і внутрішніх поверхонь виливків. Її здійснюють в галтувальних барабанах періодичного чи безперервного дії, в гідропіскоструминної і дробемётних камерах, хімічної та електрохімічної обробкою і іншими способами (рис. 17; рис. 18).
Рис.17. Схема потокової лінії для зачистки виливків
Рис.18. Конвеєр для зачистки виливків
Термічну обработкуотлівок проводять для зниження ливарних напруг і твердості, усунення ліквационних зон, поліпшення оброблюваності, підвищення механічних властивостей та ін.
Певний вид термічної обробки призначають, враховуючи рід сплаву, з якого виготовлена виливок, конкретні умови її виробництва, вимоги, що пред'являються до відливання, і ін.
Дефекти виливків - це окремі невідповідності їх установленим вимогам. За зовнішніми ознаками їх поділяють на зовнішні (піщані раковини, перекіс, недолив і ін.); Внутрішні (раковини усадочні і газові, тріщини гарячі і холодні).
Методи виявлення дефектів. Зовнішні дефекти виливків виявляються зовнішнім оглядом безпосередньо після вилучення виливків з форм або після їх очищення. Внутрішні дефекти відливання виявляються радіографічних або ультразвуковими методами дефектоскопії.
Способи виправлення дефектів. Закладення дефектів замазками або мастиками - декоративне виправлення дрібних поверхневих раковин на виливок.
Газову і електричну зварку застосовують для виправлення дефектів на необроблюваних поверхнях (раковини, наскрізні отвори, тріщини). Дефекти в чавунних виливках заварюють з використанням чавунних електродів і присадних прутків, в сталевих виливках - електродами відповідного складу. Чавунні виливки перед заваркою нагрівають до температури 350 ... 600 ° С, а після заварки їх повільно охолоджують до температури навколишнього середовища. Для кращої оброблюваності виливки піддають відпалу.