Понятие о специальных методах литья

Категория:
Изготовление форм


Понятие о специальных методах литья

Наиболее широкое применение за последние годы получили специальные методы литья: литье в кокиль, литье под давлением, центробежное литье, литье в оболочковые формы и по выплавляемым моделям.

Литье в кокиль применяют главным образом для несложных по конфигурации отливок. В металлических формах получают отливки как из цветных сплавов, так и из чугуна и стали. Металлические формы делают из серого чугуна и стали. Стойкость чугунных форм при изготовлении мелких отливок иногда достигает более 5000 заливок, а очень крупных отливок —до 50 заливок. Точность отливок, полученных методом литья в кокиль, соответствует 5—7 классам (ГОСТ 2689—54), а чистота поверхности отливок—6—4 классам (ГОСТ 2789—59).

Технологический процесс изготовления отливок в металлических формах складывается из следующих операций: подготовка формы к работе; подготовка формы к заливке; заливка формы; охлаждение кокилей струей сжатого воздуха.

Литье под давлением применяют главным образом при массовом или крупносерийном производстве очень сложных отливок из алюминиевых, медных, цинковых и других сплавов весом до 5 кг при наличии в них тонких (до 1 мм) стенок, мелких литых отверстий (диаметром менее 1 мм) и литой резьбы. Этот метод литья выполняют на специальных машинах, в которых расплавленный металл поступает в стальную форму под давлением поршня или сжатого воздуха, что обеспечивает быструю и хорошую заполняе-мость формы сплавом, большую точность (3—5 классы по ГОСТ 2689—54) и чистоту поверхности получаемых отливок.

Для образования в отливках отверстий и внутренних полостей пресс-формы снабжаются металлическими стержнями, которые для избежания трещин в отливках быстро извлекают из формы.

Центробежное литье применяют при получении отливок, имеющих форму тел вращения, — водопроводных и канализационных труб, втулок, барабанов, стволов артиллерийских орудий и др.

При центробежном литье расплав заливают в металлическую форму, вращающуюся со скоростью 500—1500 об/мин. Под действием центробежной силы сплав распределяется по внутренней поверхности формы; в результате охлаждения происходит кристаллизация сплава и получается пустотелая отливка. Литье производят на мишинах с горизонтальной и вертикальной осями вращения.

Центробежный способ обеспечивает получение наиболее плотных отливок с точностью 5—7 классов (ГОСТ 2689—54) и чистотой поверхности 5—6 классов (ГОСТ 2789—59). В отливках, изготовленных этим способом, как правило, отсутствуют газовые раковины и шлаковые .включения. Кроме того, внутренние полости отливок получают без применения стержней.

Литье по выплавляемым моделям применяют при изготовлении точных отливок с очень сложной формой, требующих при других методах литья многооперационной и трудоемкой механической обработки (лопатки газовых турбин, детали швейных Машин и др.). Таким способом получают отливки весом до 100 кг из сплавов, обладающих высокой твердостью.

Рис. 17. Модельный комплект (а) и литейная форма (б)

При литье по выплавляемым моделям используют неразъемные формы, которые изготавливают из смесей легкоплавких материалов (цезерина, парафина, стеарина), а также из огнеупорного материала. В состав этого материала входит пылевидный кварц и связующее (жидкое стекло, этил-силикат и др.).

Технологический процесс изготовления литья по выплавляемым моделям слагается из следующих операций:
1. Изготовление пресс-форм для получения легкоплавких моделей. Пресс-формы делают обычно из алюминиевых сплавов или стали.
2. Изготовление модельного комплекта (рис. 17, а): – получение легкоплавких моделей 1 путем запрессовки в пресс- – форму модельного состава (парафина, стеарина и др.) под давлением 2—3 ат; – установка легкоплавких моделей на металлическую оправку метчика 2; – припаивание легкоплавкого колпачка 3 к верхней секции моделей с помощью электрического паяльника.

3. Изготовление огнеупорной неразъемной формы (рис. 17, б); – покрытие модельного комплекта слоем огнеупорной обмазки толщиной 3—5 мм\ – сушка огнеупорной оболочки и выплавление модельного комплекта в ваннах с горячей (90 °С) водой; – формовка огнеупорных оболочек в опоках с засыпкой сухим кварцевым песком.
4. Прокаливание формы в электрических печах при температуре 850—900 °С.
5. Заливка форм сплавом.
6. Выбивка комплектов из формы.
7. Отделение отливок от керамической оболочки и литниковой системы.
8. Термическая обработка и очистка отливок.

Процесс литья по выплавляемым моделям в настоящее время механизирован. Для производства моделей применяют карусельные машины, для нанесения огнеупорных покрытий и транспортных операций — пескосыпы. Точность отливок, получаемых этим способом, соответствует 3—5 классам (ГОСТ 2689—54).

Литье в оболочковые формы применяют главным образом в условиях массового и крупносерийного производства сложных и ответственных фасонных заготовок из чугуна, стали и цветных сплавов весом до 100 кг.

Оболочковые формы с толщиной стенок 6—8 мм изготавливают из смеси мелкого кварцевого песка, фенольной термореактивной смолы (5—8%) и керосина (0,2%). Процесс образования оболочковых форм основан на термореактивной способности пульвербаке-лита (фенольной термореактивной смолы), который при нагревании до 120° С размягчается и при смешивании с сухим песком обволакивает его зерно тонкой пленкой. При дальнейшем нагревании пульвербакелит затвердевает и, связывая зерна песка, образует прочную оболочку (60 кГ/см2).

Оболочковые формы изготавливают на специальных машинах Процесс изготовления оболочек на машине с поворотным бункером (рис. 18) включает следующие операции:
1. Очистка модельной плиты и покрытие ее разделительным составом. Модельные плиты обычно изготавливают из стали и серого чугуна. Разделительный состав (раствор мазута в керосине) наносят пульверизатором для легкого отделения и снятия оболочки
2. Подогревание модельной плиты 1 в электрической печи 2 до температуры 220—250° С (рис. 18, а).
3. Извлечение модельной плиты из печи, поворот ее на 180° С и закрепление на поворотном бункере 3, содержащем песчано-смо-ляную смесь 4 (рис. 18, б).
4. Поворот бункера на 180° и выдержка смеси в течение 30 сек на нагретой плите для образования оболочки 5 толщиной 6—8 мм (рис. 18, в).
5. Возврат бункера вместе с модельной плитой в исходное положение (рис. 18, г) и снятие с него модельной плиты вместе с образовавшейся оболочковой полуформой (рис. 18).
6. Прокаливание оболочки в электрической печи при температуре 300—400 °С в течение 1—1,5 мин для придания прочности.

Рис. 18. Схема технологического процесса изготовления оболочковых полуформ:
а — подогревание модельной плиты, б — извлечение модельной плиты, а — поворот бункера на 180 , г —возврат бункера вместе с модельной плитой в исходное положение, д — снятие модельной плиты, е — прокаливание оболочки в электрической печи, ж — снятие изготовленной оболочки

7. Снятие изготовленной оболочки 5 с модельной плиты I при помощи толкателей (рис. 18, ж), смонтированных на плите. Укладка горячей оболочки рабочей поверхностью на ровную холодную плиту и наложение на нее груза.

Изготовленные таким способом оболочковые полуформы перед заливкой собирают и прочно скрепляют между собой в единую систему склеиванием, засыпкой формы в опоке дробью и другими способами. Точность отливок, получаемых в оболочковых формах, соответствует 5—7 классам (ГОСТ 2689—54).


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум