Литье по выплавляемым моделям
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Политехнический институт
Факультет машиностроения и транспорта
кафедра «Технология машиностроения»
Реферат на тему: «Способы получения отливок»
Выполнил студент гр. 16МН1
Гордюшкин И.В.
Проверила к.т.н. доцент
Сорокина Н.В.
Пенза 2020
Сущность литейного производства заключается в получении отливок – литых металлических изделий путём заливки расплавленного металла в специальную литейную форму, в которой он, остывая, затвердевает и сохраняет её очертания.
Литейная технологическая оснастка
Для изготовления литейной формы применяют большое число различных приспособлений, которые называют литейной оснасткой. В её состав входят модели, подмодельные плиты, стержневые ящики, опоки и др.
Модели – приспособления, при помощи которых в формовочной смеси получают отпечатки полости, соответствующие наружной конфигурации отливки. Отверстия и полости внутри отливки, а также иные сложные контуры образуют при помощи стержней, устанавливаемых в формы при их сборке.
Размеры модели делают больше, чем соответствующие размеры отливки, на величину линейной усадки сплава. Если отливки подвергаются механической обработке, то в соответствующих размерах модели учитывают размер припусков – слоя металла, удаляемого при механической обработке. Он зависит от размеров отливки и вида сплава. Припуск на верхние поверхности отливки должен быть больше, чем на нижние и боковые поверхности, так как наверху скапливаются шлаки, частички формовочной смеси и газовые включения. Отверстия небольших размеров, полученные литьем, трудно очистить от спёкшейся внутри стержневой смеси, которая отрицательно влияет на стойкость режущего инструмента при последующей механической обработке. Поэтому литьём следует выполнять отверстия, диаметр которых превышает 25–30 мм.
|
|
|
Формовочные и стержневые смеси
В литейном производстве наиболее распространено получение отливок в разовых формах, изготовленных из песчано-глинистых и других смесей. Разовая форма пригодна для получения только одной отливки. При выемке (выбивке) готовой детали форму разрушают.
Формовочные и стержневые смеси должны обладать определенными механическими, технологическими и теплофизическими свойствами, основными из которых являются прочность, поверхностная прочность, пластичность, податливость, непригораемость, газопроницаемость и др.
Литниковые системы
Литейную форму заливают металлом через литниковую систему, под которой понимают совокупность каналов и резервуаров, по которым расплав поступает из ковша в полость формы. Литниковая система должна обеспечивать непрерывное поступление металла в форму, питание отливки для компенсации усадки, предотвращать разрушение формы, попадание шлака и воздуха со струёй расплава. Основными элементами литниковой системы являются литниковая чаша, стояк, шлакоуловитель, питатели (рис. 2). Чаша уменьшает размывающее действие струи расплава, задерживает всплывающий шлак. Для лучшего задержания шлаковых включений в литниковые чаши или другие элементы литниковой системы иногда устанавливают фильтры: керамические сетки, либо фильтры из специальной стеклоткани.
|
|
|
Рис. 2. Элементы литниковой системы: 1 – литниковая чаша; 2 – стояк; 3 – шлакоуловитель; 4 – питатели; 5, 6 – чаша и стояк выпоров (прибылей); 7 – фильтр из специальной стеклоткани
Литье по выплавляемым моделям
Этим способом литья изготовляли литые скульптуры много столетий назад. В машиностроении его начали применять в 40-х годах ХХ века.
Этот способ изготовления отливок трудоемок и дорог. Однако его применение во многих случаях оправдано, например, при получении точных отливок без последующей механической обработки, при изготовлении деталей со сложной и трудоемкой механической обработкой, при использовании труднообрабатываемых сплавов (высоколегированных сталей и др.) и т. д.
|
|
|
Имеется большое число вариантов изготовления отливок по выплавляемым моделям, а также рецептур модельных и формовочных смесей.
Наиболее часто применяют смесь: 50 % парафина и 50 % стеарина. Расплавленный легкоплавкий сплав из печи заливают под небольшим давлением в пресс-форму. При этом получают легкоплавкую модель точных размеров.
После затвердевания легкоплавкую модель вынимают из прессформы, собирают в блоки с общей литниковой системой и погружают в огнеупорную суспензию, состоящую из 30 % гидролизованного раствора этилсиликата (обладает большой клейкостью) и 70 % кварцевой муки. Затем блок моделей посыпают сухим песком и сушат на воздухе. Повторяя эти операции несколько раз, получают форму толщиной 5–8 мм.
Модель выплавляется из формы с помощью горячего воздуха при 120–150 °С, паром или горячей водой. Для крупных отливок облицованную и просушенную форму с литниковой системой помещают в металлический жакет и засыпают песком, уплотняют или засыпают металлической дробью.
|
|
|
Готовую форму прокаливают до температуры 850–900 °С, при которой остатки легкоплавкого состава выгорают. Форма при этом превращается в прочную керамическую оболочку.
Форму заливают расплавленным сплавом. При необходимости сплав подают в форму под действием центробежных сил.
После затвердевания металла блоки отливок выбивают из опок. Керамическую корку отбивают. Для удаления керамической корки с детали, имеющей отверстия и внутренние каналы, отливки выщелачивают при 120 °С в ванне с щелочным раствором с последующей промывкой их в горячей воде. После контроля отливок отрезают литники и зачищают их остатки. На многих заводах при литье по выплавляемым моделям все процессы изготовления отливок механизированы и автоматизированы.
Литье в оболочковые формы
Литье в оболочковые формы – процесс получения отливок путем свободной заливки расплавленного металла в оболочковые формы из термореактивных смесей.
Этот способ литья является разновидностью литья в разовые песчаные формы, обеспечивает получение отливки с высоким качеством поверхности. Оболочковые формы изготовляют из смеси, которая состоит из кварцевого песка и синтетической смолы (6–7 % фенолформальдегидной) в виде порошка. Фенолформальдегидная смола при 70 °С размягчается, а при температуре свыше 120 °С плавится, превращаясь в жидкую клейкую массу. Через несколько секунд и по мере увеличения температуры смола становится твердой и вторичному расплавлению не поддается. При 450 °С смола начинает выгорать. На свойстве смолы переходить из жидкого состояния в необратимое твердое состояние основаны способы получения оболочковых форм. Оболочковая форма из песчано-смоляной смеси после заливки металлом легко разрушается, освобождая отливку.
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 81; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!