Оборудование для специальных методов литья

Значение литейного производства в металлообработке и влияние способов литья на качество получения отливок

Характеристика модельной оснастки и требования к качественным показателям

Формы и формовочные смеси, применяемые в ЛП. Классификация.

Оборудование для специальных методов литья

Значение литейного производства в металлообработке и влияние способов литья на качество получения отливок

Нет ни одной отрасли машино- и приборостроения, где не применяли бы литые диски. В машиностроении масса литых деталей составляет около 50% массы машин и механизмов, в станкостроении – около 80%. Литьем получают детали как простой так и очень сложной формы с внутренними полостями, которые нельзя получить другими способами.

 

Характеристика модельной оснастки и требования к качественным показателям

Литейная форма – это система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавленным металлом формируется отливка.

Для изготовления отливок применяют большое число различных приспособлений, которые называют литейной оснасткой.

В комплект входят модели, модельные плиты и стержни.

Модели – приспособления, при помощи которых получают отпечатки полости, соответствующие наружной конфигурации отливок. Отверстия и полости внутри отливок образуют при помощи стержней установленных в формы.

Модели изготавливают из древесины, металлических сплавов, пластмасс.

Древесные модели изготавливают из плотной, хорошо просушенной древесины(сосна, бук, ясень, граб, дуб). Для лучшей вытяжки из формы их окрашивают. Для чугунных отливок принят красный цвет, для стальных – синий.

Преимущества: дешевизна, простота изготовления, небольшая масса.

Недостаток: недолговечность.

Металлические модели отличаются высокой долговечностью, высокой точностью и имеют чистую рабочую поверхность. Чаще изготавливают из алюминиевых сплавов. Эти сплавы имеют малую плотность, не окисляются, хорошо обрабатываются резанием.

Модели из пластмасс – устойчивы к действию влаги при эксплуатации и хранении, не подвергаются короблению, имеют небольшую массу (вспененный полистирол).

Для машинной формовки применяют модельные комплекты: металлические модельные плиты и быстросменную модельную оснастку.

Модельные плиты используют в массовом производстве. Могут быть односторонними для раздельной формовки верхней и нижней полуформ отливки, а также 2-сторонними, когда части моделей размещены на обеих сторонах плиты.

Быстросменная модельная оснастка предусматривает быструю смену закрепленных моделей.

Стержни изготавливают из тех же материалов, что и модели.

Формы и формовочные смеси, применяемые в ЛП. Классификация.

Для приготовления формовочных и стержневых смесей используют как природные, так и искусственные материалы.

Распространено получение литых деталей в разовых формах, изготовленных из песчано-глинистых смесей. Пригодна для получения только одной отливки. При выемке готовых деталей форму разрушают.

Для получения отливок высокого качества формовочные и стержневые смеси должны обладать определенными механическими, технологическими и физическими свойствами.

Механические свойства: прочность, пластичность, поверхностная прочность, т е. сопротивление истирающему действию струи металла при его заливке, пластичность (способность смеси воспринимать очертания модели).

Технические свойства: текучесть (способность смеси обтекать модели при формовке); термическая устойчивость (способность выдерживать высокую температуру); негигроскопичность (не поглощать влагу); газопроницаемость (способность пропускать газы через стенки формы).

Физические свойства: теплопроводность.

Применяемые смеси:

Пластичные самотвердеющие смеси (ПСС) на основе жидкого стекла (песок(92), глина(5), молотый уголь(3), жидкое стекло(5,5).

Цементные жидкоподвижные смеси содержат: кварцевый песок (92), цемент (8), воду.

Для предотвращения пригара и улучшения чистоты поверхности отливок формы и стержни покрывают тонким слоем противопригарных материалов.

Для чугунных отливок используют порошкообразную смесь оксида магния, графит, пылевидный кварц, краски.

Оборудование для специальных методов литья

Центробежное литье – заливка металла во вращающиеся формы. Отливки формируются под действием центробежных сил. Машины могут быть с вертикальной или горизонтальной осью вращения. Этот вид литья применяют для получения отливок, представляющих собой тела вращения. Литье чугунных труб позволяет получать изделия диаметром 1000 мм и длиной до 10 м. В установке для литья труб жидкий чугун заливают в кольцевой зазор между внутренней стенкой охлаждаемого кристаллизатора и водоохлаждаемого металлического цилиндра.

Литье в оболочковые формы. Получают детали в тонкостенных формах оболочках толщиной 6 – 15 мм, изготовленных из высокопрочных песчано-смоляных смесей горячего отверждения. Форма для литья состоит из 2-х оболочковых полуформ. Масса отливок, получаемых этим методом, не превышает 100 кг.

При изготовлении тонкостенных оболочковых форм расход формовочной смеси в 8 – 10 раз меньше, чем при обычном методе литья. По мере выгорания смолы форма теряет свою прочность и разрушается.

Литье по выплавляемым моделям. Металл заливают в неразъемные тонкостенные керамические формы, изготовленные из легкоплавких составов при помощи моделей. Применение таких форм позволяет получать сложные по форме отливки с высокой точность по размерам и чистоте поверхности. Для изготовления моделей применяют составы: 50% парафина и 50% стеарина. Керамическая оболочка толщиной до 5 – 6 мм состоит из 3 – 8последовательно наносимых слоев на блоки модели. Каждый слой получают путем погружения модели в жидкую суспензию, затем обсыпают песком и сушат на воздухе 2 – 4 часа.

Суспензия состоит из связующего – гидролизованного раствора этилсиликата с 40 – 50% SiO2 и пылевидного кварца. Окончательное затвердение оболочек происходит при прокаливании. Выплавление моделей из парафино-стеариновых составов осуществляют в ваннах с горячей водой. Заливку металла производят в горячие формы сразу после их прокаливания. Керамическая оболочка легко выбивается при выбивке опок.

Литье по выплавляемым моделям применяют при массовом производстве мелких, сложных, тонкостенных отливок.

Чугунные отливки по структуре литейного чугуна подразделяются на 4 группы:

1 – серые (СЧ); 2 – ковкие (КЧ); 3 – высокопрочные (ВЧ); 4 – специальные.

В зависимости от допустимых отклонений от установленных размеров чугунные отливки подразделяются на классы точности.

Отливки поставляются партиями и сопровождаются документом о качестве, в котором указываются:

- товарный знак предприятия-изготовителя;

- номер чертежа детали (отливки);

- номер и дата плавки;

- количество и масса отливок;

- марка чугуна;

- результаты испытаний;

- штамп ОТК и обозначения стандарта.

Чугунные трубы. Чугунные трубы, как продукция литейного производства, подразделяются по назначению на:

- канализационные;

-напорные.

По качеству трубы бывают 6 групп (А, Б, В, Г, Д и Е).

При заказе в условном обозначении труб указывается их назначение и основные размеры. Размеры характеризуются внутренним диаметром, толщиной стенок и длиной. Например, труба ЧНР 400А×6000 – труба чугунная напорная раструбная, внутренний диаметр 400 мм, группы А по качеству и 6000 мм длина).