5 Способы литья (Раздаточный материал)
Описание файла
Документ из архива "Раздаточный материал", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технология конструкционных материалов (ткм)" из , которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "остальное", в предмете "технология конструкционных материалов (ткм)" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "5 Способы литья"
Текст из документа "5 Способы литья"
ЛИТЬЕ
Литьё - технологический процесс получения заготовок или деталей в результате свободной или принудительной заливки расплавленного металла в полость литейной формы, которая соответствует конфигурации получаемого изделия (отливки).
Масса отливок от нескольких граммов до 350 тонн.
| Рис. 1Л Технологическая проба (спираль) |
| 1- спираль; 2- верхняя плуформа; 3- нижняя полуформа |
Способы литья
I. Литье в неметаллические (разрушающиеся или разовые) формы
1. Литье в песчаные формы (ЛПФ
Литейная форма для получения отливок в песчаных формах представлена на рис.2Л.
|
|
| Рис. 2 Л Литейная форма для получения отливок в песчаных формах 1- опока верхней полуформы; 2- опока нижней полуформы; 3- формовочная смесь; 4- полость литейной формы для получения отливки; 5- выпор, предназначенный для вывода газов из формы при заливке, контроля степени заполнения формы расплавленным металлом и для слива избыточного холодного металла из верхней части полости формы; 6- стержень для формирования внутренней полости отливки; 7- вентиляционный канал стержня для выхода газов; 8- наколы в формовочной смеси для обеспечения газопроницаемости литейной формы; 9- литниковая чаша; 10- стояк; 11- шлакоуловитель; 12- питатель; 13- цетрирующие стнржни для предотвращения взаимного смещения полуформ (исключения перекоса отливки); РЛФ – разъем литейной фрмы. Литейная опока (поз. 1и 2) – это приспособление в виде жёсткой рамы (открытого ящика), служащее для удержания формовочной смеси в процессе изготовления литейной формы и её последующей транспортировки и заливки металлом. Литниковая чаша 9, стояк 10, шлакоуловитель 11 и питатель 12 образуют литниковую систему. Литниковая система – система каналов и элементов литейной формы для подвода в её полость расплавленного металла. Она обеспечивает заполнение и питание отливки при затвердевании, а также служит для улавливания шлака, попадающего вместе с металлом. Основными элементами литниковой системы являются: - литниковая чаша – служит для приёма расплавленного металла из ковша и подачи его в форму, а также она препятствует проникновению шлака в форму, так как он легче металла и всплывает на поверхность чаши; - стояк – вертикальный или наклонный канал, предназначенный для подачи расплавленного металла из литниковой чаши к другим элементам системы; - шлакоуловитель – служит для задержки шлака, а также для подвода расплавленного металла от стояка к питателям; - питатель – служит для подвода расплавленного металла в полость литейной формы. (подробнее см. Приложение «Литниковые системы») |
Отливки в литейной форме могут располагаться в одной (рис. 3Л, а) или двух (рис. 3Л, б) полуформах.
| | 1- опока верхней полуформы; 2- опока нижней полуформы; 3- формовочная смесь; 4- полость литейной формы для получения отливки; 5- выпор; 6- стержень для формирования внутренней полости отливки; 7- вентиляционный канал стержня для выхода газов; 8- наколы в формовочной смеси для обеспечения газопроницаемости литейной формы; 9- литниковая чаша; 10- стояк; 11- шлакоуловитель; 12- питатель; (поз. 9;10;11;12- литниковая система); 13- цетрирующие стнржни.. |
| Рис. 3Л Расположение отливок в литейной форме а- расположение отливки в одной полуформе; б- расположение отливки в двух полуформах |
Изготовление отливок из чугуна и стали
| Рис. 10Л Литейная форма для получению отливок из ковкого чугуна | Для питания усадки в толстостенных участках 2 отливки 5 предусматриваются прибыли 4, которые затвердевают в последнюю очередь и в них образуется усадочная раковина 1. Расплавленный металл заливается через литник 3,имеющий большее сечение, чем литник при получении отливок из серого чугуна. |
| Рис. 11Л Литейная форма и отливка из стали а – литейная форма для получения отливки из стали; б- отливка из стали | 1 – стояк большого сечения; 2 – массивный выпор; 3 – четыре прибыли |
Преимущества и недостатки литья в песчаные формы
| Способы литья | Преимущества | Недостатки |
| ЛПФ Литье в песчаные формы | Проста и экономичность технологического процесса. Большое разнообразие форм отливок. Большой диапазон массы и размеров отливок. | В основном, в качестве материала отливок используется серый чугун, обладающий хорошей жидкотекучестью и малой усадкой. Реже используется сталь. Весьма ограничено производятся отливки из цветных металлов и сплавов. Качество металла отливок низкое, что связано с возможностью попадания в металл неметаллических включений, газовой пористостью (из за бурного газообразования при заливки металла во влажную форму) Низкая чистота поверхности и точность размеров. Поэтому сопрягаемые поверхности деталей, заготовки которых получают ЛПФ, всегда обрабатываются резанием. |
2. Литье по выплавляемым моделям (ЛВМ) (рис 12Л).
|
Рис. 12Л Литье по выплавляемым моделям | Последовательность операций при литье по выплавляемым моделям а – запрессовка пастообразного модельного состава в разъемную пресс-форму; б – сборка блока моделей с моделью общей литниковой системы; в – нанесение на модельный блок жидкой огнеупорной суспензии; г – нанесение на поверхность модельного блока слоя сухого кварцевого песка в специальной продуваемой установке; д – выплавление модельного блока из формы в горячей; е – установка тонкостенной формы в опоку и засыпка подпорного материала; ж – заливка тонкостенной формы расплавом |
Процесс изготовления отливки.
Модельная смесь в пастообразном или жидком состоянии запрессовывается в разъемную пресс-форму требуемой конфигурации (рис. 12Л, а). После затвердевания модельного состава пресс-форма раскрывается, полученные модели извлекаются и приклеиваются к легкоплавкой модели литниковой системы (рис. 12Л, б), образуя общий блок. В один блок объединяют от 2 до 100 моделей. Для получения формы на поверхность модельного блока многократным погружением (рис. 12Л, в) наносится жидкая огнеупорная керамическая суспензия, после чего в специальной продуваемой установке (рис. 12Л, г) наносится на влажную суспензионную поверхность модельного блока слой сухого кварцевого песка. Затем модельный блок с нанесённым слоем сушат около 2 часов на воздухе. Повторяя процедуры нанесения жидкой суспензии, сухого песка и просушки, на модельный блок наносят от 3 до 6 слоёв огнеупорного покрытия, получая неразъёмную тонкостенную форму с толщиной стенки 6 – 8 мм. Из этой формы модельный блок выплавляется в результате погружения на несколько минут в бак с горячей водой, температура которой Т = 85…95 0С (рис. 12Л, д). Модельный состав расплавляется и всплывает на поверхность, откуда периодически удаляется для нового использования. После извлечения из воды оболочковую форму сушат, а затем устанавливают в опоку и засыпают подпорным материалом (рис. 12Л, е). Подпорный материал применяется для предотвращения прорыва тонкостенной формы расплавленным металлом в процессе ее заливке. В качестве подпорного материал обычно используется сухой кварцевый песок. Затем опока с формой устанавливается в электрическую печь и прокаливается не менее 2 часов при температуре 900С. В процессе прокалки происходит испарение воды, выгорание остатков модельного состава и упрочнение формы. В результате прокалки форма превращается в прочную керамическую оболочку. Сразу же после прокалки горячую форму заливают расплавленным металлом (рис. 12Л, ж).
Преимущества и недостатки литья по выплавляемым моделям
| ЛВМ Литье по выплавляемым моделям | Отсутствие у формы разъема обеспечивает повышенную точность. Возможность получения отливок самой сложной конфигурации практически из любых сплавов. Высокая точность и чистота поверхности отливки позволяют исключить последующую механическую обработку. | Длительный технологический процесс. Высокая стоимость отливки. |
3. Литье в оболочковые формы (ЛОФ) (рис. 13Л)
| Рис. 13Л Литье в оболочковые формы а – модельное приспособление в исходном положении; б – поворот бункера и формирование полутвёрдой оболочки на модельной плите; в – возврат бункера в исходное положение; г – съём затвердевшей оболочки с модельной плиты; д – установка собранной оболочковой формы в опоку и засыпка подпорного материала; е – заливка оболочковой формы расплавом: 1 – поворотный бункер; 2 – металлическая модельная плита; 3 – металлическая модель; 4 – блок подпружиненных выталкивателей; 5 – формовочная смесь; 6 – полутвёрдая оболочка; 7 – затвердевшая оболочка; 8 – склеенная оболочковая форма; 9 – оболочковый стержень; 10 – контейнерная опока; 11 – подпорный материал; 12 – расплав |
Процесс изготовления отливки.
Оболочковые формы изготавливают следующим образом:
а – изготовление первой полуформы.
Металлическую модельную плиту 2 (рис. 13Л, а) с закреплённой на ней металлической моделью 3 нагревают в печи до температуры 200…250С, после чего закрепляют на поворотном бункере 1, содержащем формовочную смесь 5. Затем бункер переворачивают (рис. 13Л, б), в результате чего формовочная смесь попадает на нагретую модельную плиту и выдерживается 10…30 с. Термореактивная смола в контактном с моделью слое переходит в жидкое состояние и склеивает песчинки песка с образованием полутвёрдой оболочки 6. В зависимости от времени выдержки толщина оболочки составляет 5…20 мм.
Далее бункер поворачивают в исходное положение (рис. 13Л, в). Излишки формовочной смеси ссыпаются на его дно. Модельная плита с полутвёрдой оболочкой 6 снимается с бункера и в течении 1…1,5 мин нагревается в печи при температуре 300…350С, в результате чего оболочка окончательно переходит в твёрдое необратимое состояние. Затвердевшая оболочка 7 (рис. 13Л, г) блоком выталкивателей 4 снимается с модели.
б - изготовление второй полуформы.
Вторая полуформа изготавливается аналогично первой.
в- изготовление стержней.
Если используются оболочковые стержни, то они изготавливаются таким же образом.
