Сборка литейных форм. Порядок и контроль сборки и установки стержней. Брак отливок из-за несоответствия по геометрии, причины и меры предупреждения данного брака

Сборка форм — ответственный процесс, требующий вни­мания и аккуратности. Сборка включает операции: подготовки полу­форм и стержней к сборке, установки стержней (обычно в нижнюю полуформу), контроль положения стержней, накрытия нижней полу­формы верхней, установки выпорных и литниковых чаш, скрепления полуформ или их нагружения.

Полуформы и стержни, поступившие на сборку, тщательно осма­тривают; к сборке не допускаются стержни и полуформы, имеющие повреждения или дефекты. Перед сборкой полость формы проду­вают сжатым воздухом, чтобы удалить из нее частицы смеси и ино­родные тела.

Стержни устанавливают в форму в последовательности, указанной на сборочном чертеже или в технологической карте. При этом необ­ходимо следить за тем, чтобы знаки стержней точно становились в отпечатки знаков модели. Если знак стержня почему-либо не под­ходит к своему гнезду в форме, то подгонка его опиливанием не до­пускается. Только в исключительных случаях, в условиях единич­ного или мелкосерийного производства, допускается подгонка зна­ков стержня по контрольным шаблонам. Положение каждого стержня относительно формы и других стержней проверяют контрольными шаблонами.

Размеры тела отливки, образованные стержнями и формой или только стержнями, проверяют толщиномерами. В условиях единич­ного производства при сборке сложных форм используют контроль­ное перекрытие формы, если толщину тела отливки, образуемую формой и стержнями, нельзя проверить контрольным или измери­тельным инструментом. Перед контрольным перекрытием на поверх­ность формы и стержней в необходимых местах укладываются ку­сочки глины — «мушки» — высотой, большей толщины стенки от­ливки. Затем делают контрольное перекрытие формы, в процессе которого кусочки глины сжимаются до толщины просвета между формой и стержнем. После раскрытия формы «мушки» вынимают, измеряют их толщину и таким образом определяют возможную тол­щину стенки отливки.

Обычно стержни устанавливают в нижнюю полуформу на зна­ках, однако иногда стержень крепят к верхней полуформе. Эта операция должна быть выполнена особенно тщательно, так как недостаточно надежное крепление стержня может привести к отрыву его от формы при сборке, поломке формы и стержня и даже к не­счастным случаям.

В отдельных случаях для большей устойчивости стержня в форме при ее заливке металлом стержень устанавливают на жеребейки— жесткие металлические опоры. Высота жеребейки соот­ветствует толщине тела отливки. Сплав для изготовления жеребеек выбирают в соответствии с заливаемым в форму сплавом. При литье чугуна или стали жеребейки изготовляют из жести, низкоуглероди­стой стали.

Поверхность жеребеек должна быть чистой, без следов ржавчины, влаги и масла. При подготовке жеребейки подвергают дробеструйной обработке и иногда лудят. Чистые жеребейки хорошо свариваются с металлом отливки и не вызывают образования раковин или несплошностей в отливке. Однако для отливок, работающих под давлением жидкости или газа, применять жеребейки нежелательно, а иногда недопустимо.

На автоматических линиях сборка форм производится механиз­мами линии: 1) стержнеукладчикам и (манипуляторами), устанавливающими отдельные стержни или блок стержней в форму; 2) сборщиками — устройствами для установки верхней полуформы на нижнюю

Для установки стержней в форму при сборке все большее применение находят роботы, позволяющие автоматизировать эту сложную операцию и освободить человека от монотонного и напряженного труда.

Недолив- дефект в виде неполного образования отливки вследствии частичного незаполнения полости литейной формы металлом при заливке.

Основными причинами возникновения данного дефекта мо­гут быть низкие температура и жидкотекучесть заливаемого ме­талла. Причем величина жидкотекучести зависит не только от температуры и химического состава заливаемого сплава, но и от состава смеси, ее теплопроводности, газопроницаемости и шеро­ховатости поверхности, по которой течет металл. Недоливы полу­чаются и при медленной заливке с прерыванием струи металла. Возможны недоливы и от технологичности отливки, особенно в том случае, когда в ней имеются тонкие стенки, к которым не­возможно подвести металл. Большое значение для получения без­дефектных отливок имеет литниковая система. Так, при получе­нии тонкостенных отливок необходимо обеспечить быстрое заполнение формы металлом, для чего сечение литниковой сис­темы увеличивают на 10-20% против расчетного. Недостаточное количество жидкого металла в ковше и плохое состояние модельно-опочной оснастки могут быть одной из причин получения дан­ного дефекта. Дефекты, подобные недоливу, получаются при из­быточном припыливании сырой формы противопригарными материалами, которые намываются металлом в определенные места формы, препятствуя заполнению их расплавом.

Неслитина — дефект в виде произвольной формы отверстия или сквозной щели в стенке отливки с закругленными краями, образовавшихся вследствие неслияния потоков металла при за­ливке.

Данный дефект характерен тонкостенным частям детали и образуется при низкой температуре и скорости заливаемого спла­ва и его жидкотекучести, неправильном подводе металла к от­ливке, нарушении технологических процессов заливки и изготов­ления формы. Деформация опок и подмодельных плит также может быть причиной образования неслитин вследствие искаже­ния размеров элементов литниковой системы и геометрии отлив­ки.

Подутость— дефект в виде местного утолщения отливки вследствие расширения неравномерно или недостаточно уплот­ненной песчаной формы заливаемым металлом.

Наиболее частыми причинами появления подутости являет­ся низкая прочность формовочной смеси, недостаточное ее уплот­нение и большое металлостатическое давление жидкого сплава.

Перекос— дефект в виде смещения одной части отливки относительно осей или поверхностей другой части по разъему формы, модели или опок.

Основными причинами перекоса бывают неисправность ос­настки {коробление опок в результате внутренних напряжений, выход из строя фиксирующих втулок и штырей в опоках и на подмодельных плитах), некачественная сборка форм.

Коробление— дефект в виде искажения конфигурации от­ливки под влиянием напряжений, возникающих при охлажде­нии, а также в результате нетехнологичности отливки или короб­ления модели.

К короблению склонны нетехнологичные отливки с разви­тыми горизонтальными плоскостями, со стенками различий тол­щины, когда происходит неодновременное охлаждение различных зон отливки. Температурный перепад увеличивается с возраста­нием скорости охлаждения, поэтому преждевременная выбивка отливок из формы или их искусственное охлаждение увеличива­ют коробление отливок. Коробление может вызвать недостаточная податливость форм и стержней, в результате чего возникают зна­чительные внутренние напряжения. Неправильный подход ме­талла к полости формы может вызвать большой температурный перепад, особенно у длинных плоских деталей, и привести к де­формации отливки. Причиной дефекта являются коробление и поломки модельно-опочной оснастки.

Вылом— дефект в виде нарушения конфигурации и разме­ра отливки при выбивке, обрубке, отбивке литников и прибылей, очистке и транспортировании.

Основной причиной вылома являются механические повре­ждения в процессе выполнения различных операций.