Основные операции ручной формовки
Министерство образования Российской Федерации
Тульский государственный университет
Кафедра сварки, литья и технологии конструкционных материалов
Технология конструкционных материалов
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОТЛИВОК В ПЕСЧАНЫХ ФОРМАХ
для студентов очного и заочного обучения
направления: 150200 “Машиностроительные технологии и оборудование”
Тула 2008 г.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ОТЛИВОК В ПЕСЧАНЫХ ФОРМАХ
1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ
Изучить операции ручной формовки в парных опоках, заливку металла в форму, охлаждение и выбивку отливок. Визуальным контролем дать оценку качества отливки и рассчитать процент выхода годного от металлозавалки.
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ
Сущность процесса изготовления отливки состоит в получении жидкого сплава и заливки его в заранее приготовленную литейную форму. При охлаждении сплав затвердевает и сохраняет конфигурацию рабочей полости этой формы. Общая схема технологического процесса изготовления отливок в песчаных формах приведена на рис. 1.
Рис. 1. Схема технологического процесса изготовления отливок в песчаных формах
Формовкой называют процесс изготовления разовых литейных форм. Это комплекс трудоемких и ответственных технологических операций, во многом определяющий качество производимых отливок. Литейную форму изготавливают из формовочной смеси по модельному комплекту.
|
|
|
Формовочная смесь — многокомпонентная смесь материалов, соответствующая условиям технологического процесса изготовления литейных форм. Для её приготовления в качестве исходных формовочных материалов используется формовочный песок, литейные формовочные глины и вспомогательные материалы (мазут, графит, торф и другие). Основную массу смеси (90%) составляет оборотная смесь, подготовленная для повторного употребления в качестве составляющей части формовочной смеси.
Формовочная смесь подразделяется на облицовочную, наполнительную и единую. Из облицовочной смеси изготовляют рабочий слой формы. Это наиболее качественная смесь. Наполнительная смесь используется для наполнения форм после нанесения на поверхность модели рабочего слоя из облицовочной смеси. В её состав входит 90–98% оборотной смеси.
Единой называют смесь, которая используется одновременно в качестве облицовочной и наполнительной смеси. Эта смесь применяется при механизированном и автоматизированном производстве отливок.
Стержневая смесь — многокомпонентная смесь материалов, соответствующая условиям технологического процесса изготовления литейных стержней. Стержневую смесь для сложных стержней приготовляют из кварцевого песка с добавлением различных связующих материалов (олифа, сульфитно-спиртовая барда, синтетические смолы и др.). Вводятся также технологические добавки - древесные опилки, торф, гранулированный уголь, мазут и другие.
|
|
|
Модельный комплект это приспособления (оснастка), необходимые для образования при формовке рабочей полости литейной формы. Он включает в себя литейную модель, стержневые ящики (один или несколько), модели литниковой системы, модельные плиты и другие приспособления и изготовляются из дерева, алюминиевых сплавов, пластмасс, а иногда из чугуна, стали, медных сплавов.
Литейная модель – приспособление, при помощи которого в литейной форме получают отпечаток, соответствующий конфигурации отливки. Модели бывают неразъемные и разъемные. По наружной геометрической форме модель соответствует конфигурации отливки и отличается от готовой литой детали на величину усадки металла, припуска на механическую обработку и наличием формовочных уклонов, позволяющих извлекать модель из формы в процессе формовки. Для получения в отливке внутренних полостей в литейную форму при сборке помещают стержни, которые предварительно изготавливают из стержневой смеси по стержневым ящикам - приспособлениям, имеющим рабочую полость для получения в ней стержня нужных размеров и очертаний.
|
|
|
Формовку производят в специальных металлических приспособлениях, (рамках), называемых опоками, которые служат для удержания формовочной смеси при выполнении литейной формы, транспортировке и заливке её расплавленным металлом. Верхняя и нижняя опоки ("ВО"- верхняя опока; "НО"- нижняя опока) между собой фиксируются с помощью спаривающих штырей.
В зависимости от конфигурации отливок, их размеров и сложности, а также условий и характера производства формовку производят:
- по неразъемной, цельной, модели;
- по разъемной модели;
- по модели со сложными разъемами (с подрезкой, перекидным болваном и др.)
Формовка по цельной модели применяется в производстве простых отливок, без внутренних полостей и конструктивных выступов на поверхности (рис. 2).
а) б)
Рис.2. Формовка по неразъёмной модели: а – литейная форма
в сборе; б – отливка с литниковой системой
|
|
|
а) б)
Рис.3 Формовка по разъёмной модели: а – литейная форма в сборе; б – отливка с литниковой системой
В производстве сложных отливок обычно форму изготавливают по разъемной модели с последующей простановкой стержней (рис. 3).
Итак - формовка это технологический процесс изготовления из формовочных и стержневых смесей по модельным комплектам форм и стержней с последующей сборкой их под заливку металлом. Формовка включает уплотнение формовочной смеси, позволяющее получить точный отпечаток модели в форме и придать необходимую прочность смеси, устройство в форме вентиляционных каналов для выхода из полости формы образующихся газов и пара при заливке расплавленного металла; извлечение моделей из формы; отделку и сборку формы.
Основные операции ручной формовки
| Операции ручной формовки | Эскиз |
| 1. Подготовка модели к формовке (осмотр) и установка ее на подмодельную плиту. Если модель разъемная, то устанавливается разъемом на плиту нижняя половина модели и нижняя опока. Модель обдувается сжатым воздухом и для предотвращения прилипания формовочной смеси припыливается ликоподием, серебристым графитом или мелким сухим песком. | 
|
| 2. При ручной формовке на модель наносится через сито слой облицовочной смеси толщиной 15-25 мм и уплотняется на модели обжатием руками. | 
|
| 3. Порционно засыпается и уплотняется с помощью ручной или пневматической трамбовки наполнительная смесь. (При машинной формовке уплотнение смеси производится формовочной машиной.) | 
|
| 4. С помощью линейки-счищалки удаляется по верхнему ладу опоки излишек смеси и душником накалываются вентиляционные каналы (духа). Количество наколов в зависимости от площади опоки колеблется от 5 до 15 на дм2. | 
|
| 5. Нижняя полуформа поворачивается на 180°. При машинной формовке модель механически удаляется, при ручной – на половину модели, находящуюся в нижней полуформе, накладывается вторая половина модели со спаривающимися шипами. На нижнюю опоку по спаривающим штырям устанавливают верхнюю опоку. Устанавливают модели шлакоуловителя, стояка, выпоров. Поверхность полуформы по разъему посыпается разделительным песком и производится набивка верхней опоки формовочной смесью. При этом повторяются те же операции, что и при набивке нижней опоки. | 
|
| 6. Удаляются модели стояка и выпоров, накалываются, вентиляционные каналы. | 
|
| 7. Верхняя полуформа снимается с нижней и переворачивается на 180°. Извлекаются модели (собственно модель, модель шлакоуловителя и питателей). С помощью гладилки и других инструментов отделываются поврежденные места формы. В нижнюю полуформу ставятся стержни. Форма обдувается сжатым воздухом для удаления сора и пыли. | 
|
| 8. Нижняя полуформа осторожно по спаривающим штырям накрывается верхней полуформой. Для предупреждения подъёма верхней опоки в период заливки обе половинки скрепляются скобами или на верхнюю опоку перед заливкой становится груз определённого веса. | 
|
2.2 Литниковая система
Литниковой системой называется совокупность каналов и элементов литейной формы для подвода расплавленного металла в полость формы, обеспечения ее заполнения и питания отливки при затвердевании. Литниковая система имеет следующие основные элементы (рис.4).
Рис. 4. Основные элементы литниковой системы
– литниковая чаша (или воронка) - 1 - резервуар для приема жидкого металла из ковша, частичного удержания шлака и передачи металла в стояк;
– стояк - 2, вертикальный канал, обычно суживающийся к низу, предназначенный для передачи металла из чаши к другим элементам литниковой системы (литниковому ходу, питателям);
– литниковый ход - 3 - называемый "шлакоуловителем" в производстве чугунных отливок и "коллектором" в производстве цветного литья - это горизонтальные каналы, предназначенные для передачи металла из стояка к питателям и частичного удержания шлака;
– питатели - 4 (литники) - каналы, предназначенные для передачи металла непосредственно в полость формы.
Для вывода газов из полости формы и визуального контроля ее заполнения металлом делаются выпоры, располагая их на наиболее высоких частях отливки в форме.
Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 204; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!