Специальные способы литья

Категория:
Литейное производство


Специальные способы литья

Современная технология литейного производства стремится создать заготовки, по форме и размерам наиболее близкие к готовым деталям. Это сокращает операции механической обработки и приводит к снижению стоимости изделий.

Передовые способы литья получили общее название специальных. Они все больше распространяются в промышленности Советского Союза благодаря их высокой производительности и возможности получения с их помощью отливок, требующих меньшей механической обработки или совсем не требующих ее.

К специальным способам литья относят литье в металлические формы (кокили), центробежное литье, литье под давлением, литье по выплавляемым моделям и литье в оболочковые формы.

Литье в металлические формы (кокильное литье). Литейная форма изготовленная из формовочной смеси, служит для заливки один раз и при освобождении из нее отливок разрушается.

Применение для заливки металлических форм позволяет производить заливку в них многократно. Этот процесс в современных литейных широко применяется для цветных сплавов, а также для отливки деталей из чугуна и стали. В металлическую форму, имеющую внутреннюю полость, отвечающую очертаниям отливки, заливают жидкий сплав, где он затвердевает. Когда сплав в форме затвердел, ее открывают и из нее выбивают отливку. Затем форме дают несколько охладиться, снова собирают и повторяют заливку. Форма может быть из одной части (для более простых отливок), двух и более частей. Изготовляют ее из стали или чугуна.

Рис. 1. Металлическая форма для литья алюминиевых сплавов:
1 — неподвижная половина формы; 2 — подвижная половина формы; 3 — плита формы; 4 — отливка с литниковой системой

Для увеличения стойкости металлических форм в процессе работы их облицовывают специальными огнеупорными облицовками или красками.

В отличие от литья в песчаные формы процесс литья в металлические формы легче поддается механизации, снижает расход металлов на изделие. При литье в металлические формы отпадает необходимость в применении формовочной смеси; отливки по размерам получаются более точными.

Центробежное литье. Способ центробежной отливки заключается в том, что металл заливается в быстро вращающуюся еталлическую форму, изложницу, под действием центробежных сил прижимается к ее стенкам и, затвердевая, принимает цилиндрическую форму.

Способ центробежного литья наибольшее распространение находит для отливки труб и втулок.

Ось вращения изложницы может быть вертикальной или горизонтальной.

При вращении изложницы вокруг горизонтальной оси сплав в нее поступает сбоку через желоб, в изложницы с вертикальной осью вращения — сверху, непосредственно в изложницу.

Рис. 2. Формы для центробежного литья:
а — форма с вертикальной осью вращения; б — форма с горизонтальной осью вращения: 1 — планшайба; 2 —вал; 3 — форма; 4 — крышка формы; 5 — отливка; 6 — желоб

Литье под давлением. Способ литья под давлением заключается в том, что расплавленный металл заполняет металлическую форму под принудительным давлением. Создаваемым давлением на жидкий металл обеспечивается хорошая заполняемость формы. Этим методом можно получить отливки с тонкими стенками и отверстиями диаметром до 1 мм. Детали, отлитые под давлением, получаются настолько точными, что в большинстве случаев не требуют последующей механической обработки. Применяется этот способ в массовом производстве для деталей из сплавов цветных металлов.

Для создания давления, под которым металл подают в форму, применяют различные специальные машины, которые могут быть разделены на два основных типа: машины компрессорного действия, в которых давление на металл создается сжатым воздухом, и машины поршневого действия, в которых давление на металл создается поршнем.

На рис. 3 дана схема поршневой машины литья под давлением в трех положениях. Металл, расплавленный’ вне машины, заливают в камеру давления. После этого на металл давит поршень. Под действием давления опускается вниз поршень и металл через отверстия в стенке цилиндра и литниковый канал выпрессовывается в пресс-форму. При обратном подъеме поршень выталкивает остаток металла. После удаления отливки пресс-форма закрывается, и цикл повторяется.

Рис. 3. Схема поршневой машины для литья под давлением:
а — положение при заливке металла в камеру давления; б — положение при давлении на металл; в — положение при удалении отливки: 1 — камера давления; 2 — верхний поршень; 3 — форма; 4 — нижний поршень; 5 — остаток металла; 6—отливка

Литье по выплавляемым моделям (точное литье). Способ литья по выплавляемым моделям основан на применении моделей из омеги легкоплавких материалов (парафин, воск, и др.).

Для получения отливок по этому методу применяют весьма точные по размерам пресс-формы, в которых отливают под давлением восковые модели будущих отливок; из мелких моделей составляют блок, соединяя их обшей литниковой системой, изготовленной из тех же материалов. Затем блок модели облицовывают слоем краски и заформовывают, применяя для этих целей особые формовочные смеси. Полученную форму ставят в сушильный шкаф, где восковые модели и литниковая система при нагреве выплавляются. Далее форму прокаливают при температуре 800—850° и производят заливку.

На рис. 4 дана схема литейной формы, изготовленной по восковым моделям.

Рис. 4. Схема литейной формы:
1 — восковые модели; 2 — литниковый стояк; 3 — формовочный материал; 4 — опока

Литье в оболочковые формы. Литейная форма в этом процессе изготовляется по металлической модели из формовочной смеси, состоящей из кварцевого песка и искусственной смолы (4—6%). В отличие от обычной песчаной литейной формы оболочковая форма имеет сравнительно небольшую толщину (8—12 мм). Сущность процесса изготовления оболочковой формы состоит в следующем. На подогретую до 175—200° модельную плиту а особом приспособлении — формовочном бункере насыпают формовочную смесь и выдерживают некоторое время. Слой формовочной смеси, прилегающий к модельной плите, сплавляется благодаря наличию в смеси смолы и образует корочку (оболочку) толщиной 8—12 мм; лишняя смесь, в которой не произошло сплавления, сбрасывается.

Рис. 5. Схема получения оболочковой формы:
1 — бункер; 2 — модель; 3 — оболочка; 4 — отжигательная печь; 5 — металлический ящик

Модельная плита с образовавшейся на ней оболочкой помещается в печь, где в течение некоторого времени выдерживается при 200—300°. Под действием такой температуры оболочка становится прочной, ее снимают с плиты и передают на сборку. Литейная форма, как правило, состоит из двух оболочек, которые при сборке скрепляют и для заливки устанавливают в ящик. Перед заливкой, чтобы предохранить оболочковую форму от разрушения, свободное пространство в ящике засыпают землей или другими материалами.

Литьем в оболочковые формы производят отливки цветных сплавов, чугуна и стали.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум