Литье в песчаные формы

Литье в песчаные формы

Литье в песок (литье в песчано-глинистые формы) — один из самых распространенных методов получения литых заготовок во многих отраслях промышленности – станкостроение, автомобильная отрасль и многое другое. Этот способ широко применяют при единичном, серийном и массовом производстве.

Технология литья в песчаные формы

Технология литья в формы из песка не отличается сложностью. Такой метод литья применяют для изготовления отливок и деталей из серого чугуна, низкоуглеродистые стальные сплавы. Иногда, литье в песчаные формы используют для обработки цветных металлов – алюминия, меди и пр.

Выбирая такое литье в песок технолог, должен понимать, что качество готовых деталей будет довольно низким. Это связано в первую очередь с тем, использование такой технологии не может гарантировать того, что в жидкий сплав не попадут посторонние включения. При литье в песчаные формы весьма бурно происходить газообразование, особенно этот процесс, проявляет себя при литье во влажные формы. Допустимо использовать такую форму литья для получения деталей со сложной геометрией. Но ряд ограничений на получение таких заготовок накладывает то, что изъятие готовой отливки сопряжено с определенными сложностями.

Литье в песок позволяет получать заготовки до сотен тонн весом. Таким образом, производят станины для металлорежущего оборудования, корпусные детали и пр.
Между тем точность получаемых заготовок ниже 14 квалитета, кроме того, на поверхности отлитых деталей можно встретить раковины, посторонние включения. Именно поэтому те поверхности, которые будут контактировать с другими деталями, всегда подвергают механической обработке.

Литейная продукция

Литье в песок или землю применяют для производства множества деталей. Для удобства потребителей их можно систематизировать в несколько групп.
Группа А – к этой группе относят отливки простой формы – кольца, колеса, маховики и пр.
Группа Б – к этой группе относят элементы арматуры, подшипниковые корпуса, сложные поверхности с тупым или острым углом.
Группа В – она включает в себя заготовки для зубчатых колес, станины, кожуха и пр.
Группа Г – это отливки для производства станочных станин, сложные корпусные детали.
Группа Д – это отливки, которые получают методом формования по модели.

Таким образом, можно сделать вывод, что в формы из песка можно выполнять отливку и канализационных люков, и детали со сложной геометрической формы, например, кожуха ступеней компрессоров и пр.
При проектировании формы из песка, конструктор должен учитывать то, что в том направлении куда будет извлекаться готовая отливка не должна иметь никаких препятствий в виде выступающих стержней и пр.

Литейные модели

Модели для такой формы литья в песок должны выдерживать довольно большое давление, которое возникает при набивке опоки литейной землей. Именно поэтому для изготовления литьевых форм применяют металл, твердую древесину. Все материалы, которые допустимо использовать для изготовления литьевых форм допускается комбинировать. То есть их можно собирать на резьбовых соединениях, склеивать и пр. Для устранения пор на деревянных частях моделей из тщательно обрабатывают абразивной шкуркой. Затем, ее покрывают лаком. При изготовлении литейных форм необходимо учитывать то, что необходимо выдерживать углы наклона вертикальных плоскостей. Наличие этих углов впоследствии облегчит изъятие готовой отливки из формы.

Основные элементы литья в песчано-глиняные формы

Одним из ключевых факторов, определяющих качество выполнения литья – это свойства песка (земли), применяемого для получения литьевой оснастки. Практика показывает то, что чем мельче и чище песок, тем качество получаемой отливки будет выше.
Нельзя забывать и о стержнях, которые могут быть много- или одноразовые.

Общая классификация песчаных формовочных смесей

В зависимости от применения смеси можно разделить на следующие подвиды:

  • облицовочные их применяют при создании рабочей поверхности формы;
  • диные (наполнительные), их применяют непосредственно для создания формы.

Общая классификация песчаных формовочных смесей

Облицовочные материалы обладают толщиной, которая определяется толщиной будущей отливки, она может составлять 20 – 100 мм. Сверху смеси, применяемой для облицовки, может быть засыпана наполнительная смесь.
Наполнительную или единую смесь применяют для набивки всей формы и применяют для производства оснастки при всех видах производства, начиная от единичных изделий и заканчивая массовым.

Изготовление литейной песчаной формы

Литье в песчаные формы начинается с ее создания. Отличительной чертой песчаной оснастки является то, что их можно использовать только один раз и для получения новой детали необходимо изготавливать новую.

Оснастку производят, имея на руках модель будущей детали. Ее устанавливают в опоку (деревянная или металлическая коробка для формовочной смеси), засыпают землю. Затем необходимо уплотнить засыпанную песчаную смесь. Для этого используют ручной или механизированный инструмент ударного действия и приспособления. По достижении смесью необходимой кондиции, то есть необходимой плотности, модель извлекают и в распоряжении литейщиков останется готовая технологическая оснастка.

Для получения полостей расположенных внутри будущей отливки применяют стержни. Их как правило, изготавливают из того же материала, что и саму оснастку.
В процесс производства литейной формы из песка входят следующие основные этапы.

  • установка модели в опоку;
  • уплотнение песчаной смеси;
  • изъятие модели из опоки.

Трудоемкость и технология производства литейной оснастки во многом зависит от следующих параметров:

  • размера будущей отливки;
  • количества полостей;
  • типа оснастки.

Если изготавливаемая форма требует дополнительного нагрева или запекания, то затраты времени на ее производство резко вырастут. Для облегчения изъятия готовой отливки на рабочие поверхности наносят различные смазки, например, солидол.

Сборка песчаной литейной формы

После того как оснастка для литья произведена, ее готовят для заливания расплава. Рабочие поверхности необходимо смазать специальным составом, который способствует свободному извлечению готовой отливки. После подготовки рабочих поверхностей выполняют установку литьевых стержней.

Процесс изготовления формы

На завершающем этапе, полуформы соединяют между собой и надежно скрепляют. Надежность сборки не позволит расплаву вытечь за пределы формы.

Типы песчаных форм

Многообразие песчаных форм для литья позволило их разделить на несколько групп, предназначенных для получения отливок с разными характеристиками.

Песчаные литейные формы

Всего можно назвать 7 групп литейной технологической оснастки или модельных комплектов.

  1. Модельный набор, произведенный из металла, в состав, которого входят дополнительные приспособления для выполнения машинной формовки.
  2. Набор, выполненный из металла, в его состав включены дополнительные приспособления, которые предназначены для выполнения машинной и ручной формовки.
  3. Модельный набор, используемый для выполнения машинной и ручной формовки. Сами модели произведены из металла, а некоторые части, например, стержни для формирования полостей выполнены их древесины разных пород.
  4. Набор для производства ручной и машинной формовки. Модели и стержни, подвергаемые сильному износу, выполняют из металла.
  5. Набор для формовки отливок из твердых пород древесины.
  6. Набор для формирования отливок, выполненный из мягких пород древесины.
  7. Наборы для выполнения ручной формовки отливок.

Сырая песчаная форма

Для производства литьевой оснастки используют смеси, состоящие из песка, воды, глины и какого-либо связующего материала. Типовой рецепт выглядит примерно так:

  • 90% песка;
  • 3% воды;
  • 7% глины.

Сырая песчаная форма

Оснастку такого типа относят к весьма экономичным и широко используемым.

Подсушенная песчаная форма

Производство такой оснастки похоже на производство сырой формы, но в рецептуру вводят дополнительные материалы, предназначенные для связывания компонентов смеси.

Подсушенная песчаная форма

Рабочие поверхности оснастки просушивают прогреванием. Такой подход к изготовлению форм приводит к росту точности размеров заготовок и их качества. Производство таких форм требует больших затрат времени и в результате их стоимость растет, а выпуск деталей нижается.

Сухая песчаная форма

В оснастке такого типа используют добавки органического типа. Их задача связывание компонентов смеси в единое целое. Окончательную обработку производят в печи. К явным достоинствам этих изделий можно отнести точность выполненной отливки. Но надо понимать, что эти формы обладают высокой стоимостью изготовления и низкой производительностью выполнения отливок.

Химически твердеющая песчаная форма

В формовочный состав химически твердеющей оснастки вводят смолы. Они обеспечивают формирование модели на открытом воздухе без использования термической обработки.

Химически твердеющая песчаная форма

В основе смеси лежит кварцевый песок. Кроме, песка в состав смеси входит жидкое стекло и едкий натр. Добавление этого химиката оказывает влияние на технологические свойства литейной формы. В частности, будет продлен срок ее эксплуатации. После затвердевания, ее прочность будет выше, чем у смесей другого типа.

Характеристики литейного песка

Выполняя литье в песчаную оснастку надо понимать, что качество отливки напрямую зависит от состава и свойств литейного песка. Практикой литейного дела определены пять ключевых параметров, которые определяют качество литейного песка.

Физические характеристики песка

  • прочность;
  • газопроницаемость;
  • стабильность при воздействии температуры;
  • способность к просадке;
  • возможность многократного использования.

Прочность

Прочностью называют способность смеси сохранять заданные параметры во время выполнения литейной операции и транспортировки опоки внутри производственного помещения.

Газопроницаемость

Газопроницаемость – это способность песка пропускать через себя газы, образовывающиеся при затвердевании расплава. Если смесь обладает высокой проницаемостью, будет снижена пористость отливки. Если проницаемость низкая, то качество поверхности будет значительно лучше. Газопроницаемость напрямую зависит состава и фракции песчаной смеси.

Термическая стабильность

Возможность оснастки при воздействии температуры сохранять заданную форму, оказывать сопротивление растрескиванию и появлению иных дефектов, проявляющихся при действии большой температуры расплавленного металла, называют термической стабильностью.

Способность к просадке

Способность формовочной смеси плотно сжиматься в процессе затвердевания отлитой детали. Если бы песок не обладал таким свойством, то отлитая заготовка не имела бы возможности изменять размеры внутри формы. А это в результате привело бы к растрескиванию заготовки и проявлению других дефектов, возникающих при разливе расплавленного металла.

Читайте также  Припой для пайки меди

Повторное применение

Это обозначает возможность использования формовочной смеси для производства оснастки, предназначенных для формирований новой партии отливок.

Литьё в песчаные формы

Литьё в песчаные формы — самый массовый (до 75-80% по массе получаемых в мире отливок) вид литья.

Вначале изготовляется литейная модель (ранее — деревянная, в настоящее время часто используются пластиковые модели, полученные методами быстрого прототипирования) копирующая будущую деталь. Модель засыпается песком или формовочной смесью (обычно песок и связующее), заполняющей пространство между ею и двумя открытыми ящиками (опоками). Отверстия в детали образуются с помощью размещённых в форме литейных песчаных стержней, копирующих форму будущего отверстия. Насыпанная в опоки смесь уплотняется встряхиванием, прессованием или же затвердевает в термическом шкафу (сушильной печи). Образовавшиеся полости заливаются расплавом металла через специальные отверстия — литники. После остывания форму разбивают и извлекают отливку. После чего отделяют литниковую систему (обычно это обрубка) удаляют облой и проводят термообработку.

Новым направлением технологии литья в песчаные формы является применение вакуумируемых форм из сухого песка без связующего. Для получения отливки данным методом могут применяться различные формовочные материалы, например песчано-глинистая смесь или песок в смеси со смолой и т.д. Для формирования формы используют опоку (металлический короб без дна и крышки). Опока имеет две полуформы, то есть состоит из двух коробов. Плоскость соприкосновения двух полуформ — поверхность разъёма. В полуформу засыпают формовочную смесь и утрамбовывают её. На поверхности разъёма делают отпечаток промодели (промодель соответствует форме отливки). Также выполняют вторую полуформу. Соединяют две полуформы по поверхности разъёма и производят заливку металла.

При изготовлении деталей используются следующие металлы

Наименование Марка стали ГОСТ
1 Серый чугун СЧ35, СЧ30, СЧ25, СЧ20, СЧ15, СЧ10 ГОСТ 1412-85
2 Марганцевые 110Г13Л ГОСТ 7769-82

По следующим габаритам

  • Ø до 850
  • до 800x600x400

В цехе имеется следующее оборудование: автоматическая формовочная линия вакуумно-пленочной формовки типа VDK-10; производительность – 20 форм/час; размер опок в свету – 3000х1800х500/500мм.; максимальная металлоемкость формы – 2

ПОЛИТИКА ОБРАБОТКИ И ЗАЩИТЫ ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ

Настоящая Политика обработки и защиты персональных данных (далее – Политика), разработана во исполнение Федерального закона «О персональных данных» и распространяется на любую информацию, которую сай, расположенный по адресу emz74.ru может получить о Пользователе (субъекте персональных данных) во время использования Пользователем сайта сайта, а так же программ и продуктов сайта.

  1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМИНОВ

1.1 В настоящей Политике используются следующие термины:

1.1.1. «Администрация сайта» – уполномоченные сотрудники компании, которые организуют обработку персональных данных, а также определяют цели обработки персональных данных, состав персональных данных, подлежащих обработке, действия (операции), совершаемые с персональными данными и т.д.

1.1.2. «Персональные данные» — любая информация, относящаяся к прямо или косвенно определенному или определяемому физическому лицу (субъекту персональных данных).

1.1.3. «Обработка персональных данных» — любое действие (операция) или совокупность действий (операций), совершаемых с использованием средств автоматизации или без использования таких средств с персональными данными, включая сбор, запись, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передачу (распространение, предоставление, доступ), обезличивание, блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

1.1.4. «Конфиденциальность персональных данных» — обязательное для соблюдения Администрации сайта или иного получившего доступ к персональным данным лица требование не допускать их распространения без согласия субъекта персональных данных или наличия иного законного основания.

1.1.5. «Пользователь сайта сайта (далее « Пользователь») – лицо, имеющее доступ к сайту, посредством сети Интернет и использующее сайт.

1.1.6. «Cookies» — небольшой фрагмент данных, отправленный веб-сервером и хранимый на компьютере пользователя, который веб-клиент или веб-браузер каждый раз пересылает веб-серверу в HTTP-запросе при попытке открыть страницу соответствующего сайта.

1.1.7. «IP-адрес» — уникальный сетевой адрес узла в компьютерной сети, построенной по протоколу IP.

  1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Использование Пользователем сайта означает его полное согласие с настоящей Политикой и условиями обработки персональных данных Пользователя.

2.2. В случае несогласия с условиями Политики, Пользователь должен незамедлительно прекратить использование сайта.

2.3.Настоящая Политика применяется только к сайту. Сайт не контролирует и не несет ответственность за сайты третьих лиц, на которые Пользователь может перейти по ссылкам, доступным на сайте.

2.4. Администрация сайта не проверяет и не несет ответственность за достоверность персональных данных, предоставляемых Пользователями сайта.

  1. ПРЕДМЕТ ПОЛИТИКИ

3.1. Настоящая Политика устанавливает обязательства Администрации сайта по неразглашению и обеспечению режима защиты конфиденциальности персональных данных, которые Пользователь предоставляет по запросу Администрации сайта при регистрации на сайте или при оформлении заявки обратного звонка, сообщения.

3.2. Персональные данные, разрешённые к обработке в рамках настоящей Политики, предоставляются Пользователем путём заполнения формы на сайте и включают в себя следующую информацию:

3.2.1. фамилию, имя, отчество Пользователя;

3.2.2. контактный телефон Пользователя;

3.2.3. адрес электронной почты (e-mail);

3.3. Сайт защищает следующие данные, которые автоматически передаются в процессе просмотра рекламных блоков и при посещении страниц, на которых установлен статистический скрипт системы («пиксель»):

— информация из cookies;

— информация о браузере (или иной программе, которая осуществляет доступ к показу рекламы);

— адрес страницы, на которой расположен рекламный блок;

— реферер (адрес предыдущей страницы).

3.4. Любая иная персональная информация неоговоренная выше (история покупок, используемые браузеры и операционные системы и т.д.) подлежит надежному хранению и нераспространению, за исключением случаев, предусмотренных в п.п. 5.2. и 5.3. настоящей Политики.

  1. ЦЕЛИ СБОРА ПЕРСОНАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

4.1. Персональные данные Пользователя Администрация сайта может использовать в целях:

4.1.1. Идентификации Пользователя, зарегистрированного на сайте, для оформления заказа и (или) получения доступа к услуге и (или) заключения Договора купли-продажи того или иного товара дистанционным способом.

4.1.2. Предоставления Пользователю доступа к персонализированным ресурсам сайта.

4.1.3. Установления с Пользователем обратной связи, включая направление уведомлений, запросов, касающихся использования сайта, оказания услуг, обработки запросов и заявок от Пользователя и т.д.

4.1.4. Определения места нахождения Пользователя (если он дал на это свое согласие) для обеспечения безопасности, предотвращения мошенничества.

4.1.5. Подтверждения достоверности и полноты персональных данных, предоставленных Пользователем.

4.1.6. Предоставления Пользователю эффективной клиентской и технической поддержки при возникновении проблем связанных с использованием сайта.

4.1.7. Предоставления Пользователю с его согласия специальных предложений, новостной рассылки и иных сведений от имени сайта или от имени партнеров сайта.

4.1.8. Осуществления рекламной деятельности с согласия Пользователя.

4.1.9. Предоставления доступа Пользователю на сайты или сервисы партнеров сайта с целью получения продуктов, обновлений и услуг.

  1. СПОСОБЫ И СРОКИ ОБРАБОТКИ ПЕРСОНАЛЬНОЙ ИНФОРМАЦИИ

5.1. Обработка персональных данных Пользователя осуществляется без ограничения срока, любым законным способом, в том числе в информационных системах персональных данных с использованием средств автоматизации или без использования таких средств.

5.2. Персональные данные Пользователя могут быть переданы уполномоченным органам государственной и муниципальной власти Российской Федерации только по основаниям и в порядке, установленным законодательством Российской Федерации.

5.3. При утрате или разглашении персональных данных Администрация сайта информирует Пользователя об утрате или разглашении персональных данных.

5.4. Администрация сайта принимает необходимые организационные и технические меры для защиты персональной информации Пользователя от неправомерного или случайного доступа, уничтожения, изменения, блокирования, копирования, распространения, а также от иных неправомерных действий третьих лиц.

5.5. Администрация сайта совместно с Пользователем принимает все необходимые меры по предотвращению убытков или иных отрицательных последствий, вызванных утратой или разглашением персональных данных Пользователя.

  1. ОБЯЗАТЕЛЬСТВА СТОРОН

6.1. Пользователь обязан:

6.1.1. Предоставить информацию о персональных данных, необходимую для пользования сайтом.

6.1.2. По мере необходимости обновлять и дополнять предоставленную информацию о персональных данных, в случае изменения данной информации.

6.2. Администрация сайта обязана:

6.2.1. Использовать полученную информацию исключительно для целей, указанных в п. 4 настоящей Политики.

6.2.2. Обеспечить хранение конфиденциальной информации в тайне, не разглашать ее без предварительного письменного разрешения Пользователя, а также не осуществлять продажу, обмен, опубликование, либо разглашение иными возможными способами переданных персональных данных Пользователя, за исключением случаев, указанных в п.п. 5.2. и 5.3. настоящей Политики.

6.2.3. Принимать меры предосторожности для защиты конфиденциальности персональных данных Пользователя согласно порядку, обычно используемого для защиты такого рода информации в существующем деловом обороте.

6.2.4. Осуществить блокирование персональных данных, относящихся к соответствующему Пользователю, с момента обращения или запроса Пользователя или его законного представителя, либо уполномоченного органа по защите прав субъектов персональных данных на период проверки, в случае выявления недостоверных персональных данных или неправомерных действий.

  1. ОТВЕТСТВЕННОСТЬ СТОРОН

7.1. Администрация сайта, не исполнившая свои обязательства, несёт предусмотренную действующим законодательством ответственность за неправомерное использование персональных данных Пользователя, за исключением случаев, предусмотренных п.п. 5.2., 5.3. и 7.2. настоящей Политики.

7.2. В случае утраты или разглашения Конфиденциальной информации Администрация сайта не несёт ответственность, если данная конфиденциальная информация:

7.2.1. Стала публичным достоянием до её утраты или разглашения.

7.2.2. Была получена от третьей стороны до момента её получения Администрацией сайта.

7.2.3. Была разглашена с согласия Пользователя.

7.2.4. Была предоставлена на основании запроса уполномоченного государственного органа.

  1. РАЗРЕШЕНИЕ СПОРОВ
Читайте также  Производство лимонада оборудование

8.1. До обращения в суд с иском по спорам, возникающим из отношений между Пользователем сайта и Администрацией сайта, обязательным является предъявление претензии (письменного предложения о добровольном урегулировании спора).

8.2. Получатель претензии в течение 30 календарных дней со дня получения претензии, письменно уведомляет заявителя претензии о результатах рассмотрения претензии.

8.3. При не достижении соглашения, спор будет передан на рассмотрение в судебный орган в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.

8.4. К настоящей Политике и отношениям между Пользователем и Администрацией сайта применяется действующее законодательство Российской Федерации.

  1. ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ

9.1. Администрация сайта вправе вносить изменения в настоящую Политику без предварительного уведомления и согласия Пользователя.

9.2. Новая Политика вступает в силу с момента ее размещения на сайте, если иное не предусмотрено новой редакцией Политики.

15. Литье в песчаные формы: конструкция формы, литейная оснастка, формовочные материалы, область применения. Преимущества и недостатки литья в песчаные формы.

Сущность процесса заключается в изготовлении отливок свободной заливкой расплавленного металла в песчаную форму. После затвердевания и охлаждения отливки осуществляется ее выбивка с одновременным разрушением формы. Способ ЛПФ наиболее распространенный.

Песчаная форма(ПФ) – разовая литейная форма, изготовленная из уплотненной формовочной смеси. ПФ состоит из двух полуформ. Для образования отверстий применяются песчаные стержни.

Формовочная смесь – кварцевый песок, 3 – 5% огнеупорная глина, каменноугольная пыль (для повышенной податливости формы), древесные опилки для образования пористости.

Стержневая смесь – более прочная на порядок формовочной смеси, т.к. в нее добавляют упрочнители (олифа).

Применяют во всех областях машиностроения. Получают отливки любой конфигурации 1…6 групп сложности. Точность размеров соответствует 6…14 группам. Параметр шероховатости Rz=630…80мкм. Можно изготавливать отливки массой до 250т. с толщиной стенки свыше 3мм.

Преимущества.

Конфигурация 1…6 групп сложности.

Возможность механизировать производство.

Дешевизна изготовления отливок.

Возможность изготовления отливок большой массы.

Отливки изготовляют из всех литейных сплавов, кроме тугоплавких.

Плохие санитарные условия.

Большая шероховатость поверхности.

Толщина стенок > 3мм.

Вероятность дефектов больше, чем при др. способах литья.

16. Литьё в оболочковые формы: исходные материалы, технология изготовления оболочки, область применения способа. Схема получения отливки. Преимущества и недостатки литья в оболочковые формы.

Литьё в оболочковые формы, способ получения фасонных отливок из металлических сплавов в формах, состоящих из смеси песчаных зёрен (обычно кварцевых) и синтетического порошка (термореактивная смола 4-7%).Смесь насыпают на металлическую модель, нагретую до 300°С, выдерживают в течение нескольких десятков сек до образования тонкого упрочнённого слоя, избыток смеси удаляют. Термореактивная смола в пограничном слое переходит в жидкое состояние, склеивает песчинки с образованием песчано-смоляной оболочки толщиной 5-20 мм. Бункер возвращают в исходное положение, модельная плита снимается и нагревается в печи при t 300-350 в течение 1-2 мин, термореактивная смола переходит в твердое состояние. Аналогично изготавливают вторую полуформу. Готовые оболочковые формы склеивают, предварительно установив в них литейные стержни.

Заливка форм производится в вертикальном или горизонтальном положении. Выбивку отливок проводят на специальных выбивных или вибрационных установках.

Преимущества:Литье в оболочки обеспечивает высокую герметическую точность, точность отпечатка не нарушается(оболочка снимается без расталкивания). Снижается припуск на обработку в 2 раза, снижена шероховатость. Высокая прочность позволяется изготавливать тонкостенные формы, что снижает расход формовочной смеси. Процесс легко автоматизируется. Повышенная производительность труда.

Недостатки: ограничение по массе (50-60 кг),экономически выгодно только в массовом производстве.Изготавливают отливки для автомобилей, тракторов, сх машин из чугуна, уг. сталей, цвет. сплавов.

17.Литьё по выплавляемым моделям: исходные материалы и технология изготовления оболочки; область применения способа. Схематически изобразите основные этапы: получение модели в пресс-форме, блок моделей, нанесение оболочки, вплавление модельного состава, полученный блок отливок.

Ещё один способ литья металлов — по выплавляемой модели — применяется в случаях изготовления деталей высокой точности (например, лопатки турбин и т. п.) Получают путем заливки расплавленного металла в формы, изготовленные по выплавляемым моделям многократным погружением в керамическую суспензию с последующими обсыпкой и отверждением.

Разовые выплавляемы модели изгот. в пресс-формах, сост. из 2 и более легкоплавких комп (парафин, стеарин, жирных кислот). На модельный блок наносят суспензию и производят обсыпку, так наносят от 6 до 10 слоёв. Сушка каждого слоя занимает не менее получаса. Из сформировавшейся оболочки выплавляют модельный состав: в воде, в модельном составе, выжиганием, паром высокого давления. После сушки и вытопки блок прокаливают при температуре примерно 1000 для удаления из оболочковой формы веществ, способных к газообразованию. После чего оболочки поступают на заливку. Перед заливкой блоки нагревают в печах до 1000. Нагретый блок устанавливают в печь, и разогретый металл заливают в оболочку. Залитый блок охлаждают в термостате или на воздухе. Когда блок полностью охладится, его отправляют на выбивку. Ударами молота по литниковой чаше производится отбивка керамики, далее отрезка .Таким образом получаем отливку.

+ Высокая точность, Малая шероховатость, отливки любой сложности.

— Сложность,длительность процесса, Высокая себестоимость

В силу большого расхода металла и дороговизны процесса применяют только для ответственных деталей.

Литье в песчаные формы сущность литья, технология, изготовление песчаных форм

Литье в песок (литье в песчано-глинистые формы) — один из очень популярных методов получения литых заготовок во многих промышленных отраслях – станкостроение, автомобильная отрасль и многое иное. Данный вариант широко используют при единичном, серийном и массовом производстве.

Технология литья в песочные формы

Технология литья в формы из песка не выделяется сложностью. Подобный вариант литья используют для производства отливок и деталей из серого чугуна, низкоуглеродистые стальные сплавы. Порой, литье в песочные формы применяют для обработки цветных металлов – алюминия, меди и др.

Выбирая подобное литье в песок технолог, должен понимать, что качество готовых деталей будет очень невысоким. Это связано первым делом с тем, применение подобной технологии не может обеспечивать того, что в жидкий сплав не попадут сторонние включения. При литье в песочные формы очень бурно происходить образование газа, конкретно этот процесс, проявляет себя при литье во влажные формы. Допускается применять такую форму литья для получения деталей с непростой геометрией. Но ряд ограничений на получение подобных заготовок налаживает то, что изъятие готовой отливки соеденено с некоторыми трудностями.

Литье в песок дает возможность получать заготовки до сотен тонн весом. Аналогичным образом, делают станины для металлорежущего оборудования, корпусные детали и др.
Между тем точность приобретаемых заготовок ниже 14 квалитета, также, на поверхности отлитых деталей можно повстречать раковины, сторонние включения. Собственно поэтому те поверхности, которые будут контактировать с остальными деталями, всегда подвергают обработке механическим путем.

Литейная продукция

Литье в песок или землю применяют для изготовления большинства деталей. Для комфорта потребителей их можно систематизировать в несколько групп.
Группа А – к данной группе относят отливки простой формы – кольца, колеса, маховики и др.
Группа Б – к данной группе относят детали арматуры, подшипниковые корпуса, непростые поверхности с тупым или острым углом.
Группа В – она в себя включает заготовки для зубчатых колес, станины, кожуха и др.
Группа Г – это отливки для изготовления станочных станин, непростые корпусные детали.
Группа Д – это отливки, которые получают методом формования по модели.

Аналогичным образом, делаем вывод, что в формы из песка можно исполнять отливку и сточных люков, и детали со геометрической сложной формы, к примеру, кожуха ступенек компрессоров и др.
Во время проектирования формы из песка, конструктор должен иметь в виду то, что в том направлении куда будет извлекаться готовая отливка не обязана иметь никаких преград в виде выступающих стержней и др.

Литейные модели

Модели для этой формы литья в песок должны держать очень большое давление, которое появляется при набивке опоки литейной землёй. Собственно поэтому для производства литьевых форм используют металл, твёрдую древесину. Все материалы, которые допускается применять для изготовления литьевых форм разрешается сочетать. Другими словами их можно собирать на соединениях с резьбой, приклеивать и др. Для устранения пор на древесных частях моделей из тщательно отделывают абразивной шкуркой. После, ее покрывают лаком. Во время изготовления литейных форм очень важно понимать то, что нужно держать наклонные углы вертикальных плоскостей. Наличие данных углов после сделает легче изъятие готовой отливки из формы.

Важные элементы литья в песчано-глиняные формы

Одним из ключевых факторов, которые определяют качество выполнения литья – это свойства песка (земли), используемого для получения литьевой оснастки. Практика показывает то, что чем мельче и чище песок, тем качество получаемой отливки будет выше.
Нельзя забыть и о стержнях, которые могут быть много- или единоразовые.

Общая классификация песчаных формовочных смесей

В зависимости от использования смеси можно поделить на следующие категории:

  • отделочные их используют при разработке поверхности для работы формы;
  • диные (наполнительные), их используют конкретно для создания формы.

Общая классификация песчаных формовочных смесей

Материалы для отделки обладают толщиной, которая устанавливается толщиной будущей отливки, она может составлять 20 – 100 мм. Сверху смеси, используемой для отделки, может быть засыпана наполнительная смесь.
Наполнительную или единую смесь используют для набивки всей формы и применяют для изготовления оснастки при всех разновидностях производства, начиная от единичных изделий и завершая массовым.

Читайте также  Вертикально-фрезерный станок 6Т13

Изготовление литейной песчаной формы

Литье в песочные формы начинается с ее создания. Характерной чертой песчаной оснастки считается то, что их можно применять исключительно один раз и для получения новой детали нужно делать новую.

Оснастку делают, имея на руках модель будущей детали. Ее устанавливают в опоку (древесная или коробка из металла для формовочной смеси), сыпят землю. После нужно уплотнить засыпанную песчаную смесь. Чтобы это сделать применяют ручной или механизированный инструмент ударного действия и устройства. По достижении смесью нужной кондиции, другими словами нужной плотности, модель вынимают и в распоряжении литейщиков остается готовая технологическая оснастка.

Для получения полостей размещенных в середине будущей отливки используют стержни. Их в основном, делают из аналогичного материала, что и саму оснастку.
В процесс изготовления литейной формы из песка входят следующие важные этапы.

  • установка модели в опоку;
  • уплотнение песчаной смеси;
  • изъятие модели из опоки.

Сложность и производственная технология литейной оснастки в большинстве случаев зависит от следующих показателей:

  • размера будущей отливки;
  • количества полостей;
  • типа оснастки.

Если делающаяся форма просит дополнительного нагрева или запекания, то временные затраты на ее производство резко отрастут. Для облегчения изъятия готовой отливки на поверхности для работы наносят разные смазки, к примеру, солидол.

Сборка песчаной литейной формы

Как только оснастка для литья выполнена, ее приготавливают для заливания расплава. Поверхности для работы нужно промазать специализированным составом, который содействует свободному извлечению готовой отливки. После подготовки поверхностей для работы выполняют установку литьевых стержней.

Производственный процесс формы

На последнем этапе, полуформы между собой объединяют и надежно закрепляют. Надежность сборки не даст возможность расплаву вытечь за пределы формы.

Типы песчаных форм

Разнообразие песчаных форм для литья дало возможность их поделить на группы, которые предназначены для получения отливок с различными свойствами.

Песочные литейные формы

Всего можно назвать 7 групп литейной технологичной оснастки или модельных комплектов.

  1. Модельный набор, произведенный из металла, в состав, которого входят дополнительные устройства для выполнения машинной формовки.
  2. Набор, сделанный из металла, в его состав включены дополнительные устройства, которые предназначаются для выполнения машинной и ручной формовки.
  3. Модельный набор, применяемый для выполнения машинной и ручной формовки. Сами модели сделаны из металла, а некоторые части, к примеру, стержни для формирования полостей сделаны их древесины различных пород.
  4. Набор для изготовления ручной и машинной формовки. Модели и стержни, подвергаемые большому износу, выполняют из металла.
  5. Набор для формовки отливок из твёрдых пород дерева.
  6. Набор для формирования отливок, выполненный из мягкой породы древесины.
  7. Наборы для выполнения ручной формовки отливок.

Сырая песчаная форма

Для изготовления литьевой оснастки применяют смеси, которые состоят из песка, воды, глины и какого-нибудь связующего материала. Стандартной рецепт смотрится приблизительно так:

Сырая песчаная форма

Оснастку данного типа относят к очень выгодным и широко применяемым.

Подсушенная песчаная форма

Производство такой оснастки похоже на производство сырой формы, однако в рецептуру вводят дополнительные материалы, предназначающиеся для связывания элементов смеси.

Подсушенная песчаная форма

Поверхности для работы оснастки сушат прогреванием. Подобный подход к изготовлению форм приводит к росту точности размеров заготовок и их качества. Производство подобных форм просит больших расходов времени и в результате их цена растет, а выпуск деталей нижается.

Сухая песчаная форма

В оснастке данного типа применяют добавки органического типа. Их задача связывание элементов смеси в одно целое. Заключительную обработку делают в печи. К явным положительным качествам данных изделий можно отнести точность сделанной отливки. Но нужно понимать, что эти формы обладают большой ценой изготовления и невысокой работоспособностью выполнения отливок.

Химически твердеющая песчаная форма

В формовочный состав химически затвердевающей оснастки вводят смолы. Они предоставляют формирование модели на чистом воздухе без применения термообработки.

Химически твердеющая песчаная форма

В основе смеси лежит кварцевый песок. Помимо, песка в состав смеси входит жидкое стекло и едкий натр. Добавление этого химиката влияет на технологичные свойства литейной формы. В особенности, будет увеличен ее эксплуатационный срок. После отвердевания, ее крепость будет больше, чем у смесей иного типа.

Характеристики литейного песка

Исполняя литье в песчаную оснастку нужно понимать, что качество отливки зависит от состава и параметров литейного песка. Практикой литейного дела установлены пять основных показателей, которые формируют качество литейного песка.

Физические характеристики песка

  • крепость;
  • газопроницаемость;
  • стабильность при влиянии температуры;
  • способность к просадке;
  • возможность неоднократного применения.

Прочностью называют способность смеси хранить необходимые параметры в ходе выполнения литейной операции и транспортировки опоки в середине помещения производственного характера.

Газопроницаемость

Газопроницаемость – это способность песка пропускать через себя газы, образовывающиеся при затвердевании расплава. Если смесь обладает высокой проницаемостью, будет уменьшена пористость отливки. Если проницаемость невысокая, то качество поверхности будет получше. Газопроницаемость зависит состава и фракции песчаной смеси.

Термическая стабильность

Возможность оснастки при влиянии температуры хранить заданную форму, оказывать сопротивление трещине и возникновению других недостатков, проявляющихся при действии высокой температуры металла который расплавлен, называют термической стабильностью.

Способность к просадке

Способность формовочной смеси плотно сжиматься в процессе отвердевания отлитой детали. Если бы песок не обладал такого рода свойством, то отлитая заготовка не имела бы возможности варьировать размеры в середине формы. А это в результате привело бы к трещине заготовки и возникновению иных недостатков, появляющихся при разливе металла который расплавлен.

Еще одно использование

Это означает возможность применения формовочной смеси для изготовления оснастки, которые предназначены для формирований новой партии отливок.

Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Похожие статьи

  • Обзор смартфон Lenovo K6 Power — достоинства и недостатки
  • Удивительный камень агат каким волшебством он обладает
  • Совместимость Стрельца и Тельца — причины конфликтов
  • Шведский дом в живописной местности

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.

Литье в оболочковые формы

Литье в оболочковые формы — это способ получения отливок свободной заливкой расплава в формы из термореактивных смесей.

Оболочковые формы отличаются высоким комплексом технологических свойств: достаточной прочностью, газопроницаемостью, податливостью, негигроскопичностью. Технология литья в оболочковые формы особенно хорошо подходит для крупных отливок — например скульптур. Детали, отлитые в оболочковые формы, имеют в 1,5 раза меньший припуск на механическую обработку.

Оболочковые формы изготавливают из формовочных песчано-смоляных смесей с термопластичными или термореактивными связующими смолами. Если смола в смеси находится в порошкообразном состоянии, то такую формовочную смесь называют неплакированной, а если зерна песка покрыты сплошной тонкой пленкой смолы, то смесь будет плакированной. Формовочная смесь содержит наполнитель — мелкозернистый кварцевый песок — 100%: связующее — пульвербакелит (фенолформальдегидная смола с добавками уротропина) — 6 — 7%; увлажнитель (керосин, глицерин) — 0,2 — 0,5%; растворитель (ацетон, этиловый спирт) — до 1,5%.

Размягчение введенной в смесь смолы происходит при 70 — 80 °С, а при 100 — 120 °С она уже плавится, покрывая поверхность зерен песка тонкой клейкой пленкой. Последующий нагрев смолы до 200 — 250 °С вызывает ее необратимое затвердевание и, как следствие, существенное повышение прочности и жесткости оболочковой формы. Оболочковые формы получают с помощью нагретых металлических моделей, изготавливаемых из серого чугуна, стали и алюминиевых сплавов. Каждая форма состоит из двух соединенных (путем склеивания пульвербакелитом и жидким клеем или с помощью скоб, струбцин) оболочковых полуформ. Толщины оболочек для мелких и среднего размера отливок колеблются соответственно в пределах 8 — 10 и 12 — 15 мм.

Технология изготовления оболочек включает в себя следующие операции:

  1. Нагрев модельной оснастки до 200 — 250 °С.
  2. Нанесение на рабочую поверхность модельной оснастки (пульверизатором) разделительного состава — быстро затвердевающей силиконовой жидкости, образующей при этом разделительную пленку, которая предотвращает прилипание к оснастке формовочной смеси и тем самым упрощает последующее отделение оболочки от модели.
  3. Нанесение песчано-смоляной смеси на модельную оснастку одним из следующих способов; путем свободной засыпки поворотного или стационарного бункера, пескодувным методом, путем свободной засыпки с допрессовкой. Указанные способы изготовления оболочковых форм различаются, по существу, лишь приемами нанесения песчано-смоляной смеси на модельную оснастку.
  4. Формирование и отверждение оболочки необходимой толщины. Широко применяется насыпной (бункерный) способ формообразования оболочки, основанный на использовании поворотного бункера, для свободной засыпки формовочной смесью модели вместе с модельной плитой (рис. 1.1). Бункер наполняют песчано-смоляной смесью. Нагретая и обработанная разделительным составом модельная плита с моделью закрепляется на приемной рамке поворотного бункера (рис. 1.1, а). Засыпка модели и модельной плиты смесью осуществляется поворотом бункера на 180° (рис. 1.1, б). Для формирования оболочки толщиной 5 — 15 мм плиту выдерживают под смесью в течение 15 — 20 с. При этом смола быстро плавится и затвердевает, образуя полутвердую оболочку. Затем бункер возвращают в исходное положение (рис. 1.1, в). С него снимают модельную плиту с налипшей оболочкой и помещают в печь для доотверждения оболочки (режим окончательного отверждения смолы — 300 — 350 °С, 1 — 3 мин).
  5. Съем оболочковой полуформы после ее изготовления с модели осуществляется с помощью толкателей (рис. 1.1, г).