4 (РК 1 2017), страница 2

Затем модельные блоки сушат навоздухе или в среде аммиака. Обычно наносят 3…5 слоев огнеупорного покрытия с последующей сушкой каждого слоя.Модели из форм удаляют, погружая в горячую воду или с помощью нагретого пара. После удаления модельного составатонкостенные литейные формы устанавливаются в опоке, засыпаются кварцевым песком, а затем прокаливают в печи втечение 6…8 часов при температуре 850…950 0C для удаления остатков модельного состава, испарения воды (рис. 6.2.д)Рис.6.2. Технологические операции процесса литья по выплавляемым моделямЗаливку форм по выплавляемым моделям производят сразу же после прокалки в нагретом состоянии.

Заливка можетбыть свободной, под действием центробежных сил, в вакууме и т.д.После затвердевания залитого металла и охлаждения отливок форма разрушается, отливки отделяют от литниковмеханическими методами, направляют на химическую очистку, промывают и подвергают термической обработке.Литье по выплавляемым моделям обеспечивает получение точных и сложных отливок из различных сплавов массой0,02…15 кг с толщиной стенки 0,5…5 мм.Недостатком является сложность и длительность процесса производства отливок, применение специальнойдорогостоящей оснастки.Литьем по выплавляемым моделям изготавливают детали для приборостроительной, авиационной и другой отраслевойпромышленности. Используют при литье жаропрочных труднообрабатываемых сплавов (лопатки турбин), коррозионностойких сталей, углеродистых сталей в массовом производстве (автомобильная промышленность).Технологический процесс автоматизирован и механизирован.№9-10Кокильное литье, или литье в постоянные формы, – это литье металла, осуществляемое свободной заливкойкокилей.

Кокиль (от фр. Coquille – раковина, скорлупа) – металлическая форма с естественным или принудительнымохлаждением, заполняемая расплавленным металлом под действием гравитационных сил.Кокиль (рисунок 3.1) обычно состоит из двух полуформ 12, плиты 11 и вставок 7. Полуформы взаимноцентрируются штырями 6, а перед заливкой их соединяют замками 13. Полости и отверстия в отливке могут бытьвыполнены металлическими или песчаными стержнями, извлекаемыми из отливки после ее затвердевания и охлаждениядо заданной температуры.

Расплав заливают в кокиль через литниковую систему 5, выполненную в его стенках, апитание массивных узлов отливки осуществляется из прибыли 2.При заполнении кокиля расплавом воздух и газы удаляются из его рабочей полости 10 через вентиляционныеканалы 1, пробки 3, каналы между металлическими частями 9, образующие вентиляционную систему кокиля.Рисунок 3.1 – Кокиль:1 – вентиляционные каналы; 2 – прибыль; 3 – вентиляционная пробка; 4 – песчаныйстержень; 5 – литниковая система; 6 – штырь (центрирующий элемент); 7 – вставка; 8 – металлический стержень; 9 –вентиляционный канал; 10 – полость формы; 11 – плита (поддон); 12 – полуформы; 13 – замокОсновные элементы кокиля – полуформы, плиты, вставки, стержни и т.д.

– обычно изготовляют из чугуна илистали. Выше рассмотрен кокиль простой конструкции, но в производственной практике часто используют кокиливесьма сложных конфигураций.Основные операции технологического процесса. Перед заливкой расплава новый кокиль подготовляют кработе: поверхность рабочей полости и разъем тщательно очищают от следов загрязнений, ржавчины, масла, проверяютлегкость перемещения подвижных частей, точность их центрирования, надежность крепления.

Затем на поверхностьрабочей полости и металлических стержней наносят слой огнеупорного покрытия – облицовки и краски (рисунок 3.2, а).Состав облицовок и красок зависит в основном от типа заливаемого сплава, а их толщина – от требуемой скоростиохлаждения отливки: чем толще слой огнеупорного покрытия, тем медленнее отливка охлаждается. Вместе с тем слойогнеупорного покрытия предохраняет рабочую поверхность формы от резкого повышения ее температуры при заливке,оплавления и схватывания с металлом отливки.Рисунок 3.2 – Последовательность изготовления отливки в кокиле (стрелки – направление движения деталейкокиля): а – окраска кокиля; б – установка стержней; в – сборка и заливка формы; г – затвердевание отливки; д –разборка кокиляПеред нанесением огнеупорного покрытия кокиль нагревают газовыми горелками или электрическиминагревателями до температуры 150 – 280оС.

Краски наносят на кокиль обычно в виде водной суспензии черезпульверизатор. Вода капель водной суспензии, попадающих на поверхность нагретого кокиля, испаряется, аогнеупорная составляющая ровным слоем покрывает поверхность.После нанесения огнеупорного покрытия кокиль нагревают до рабочей температуры, зависящей в основном отсостава заливаемого сплава, толщины стенки отливки, ее размеров и требуемых свойств.

Затем в кокиль устанавливаютпесчаные или керамические стержни (рисунок 3.2, б), если таковые необходимы для получения отливки, половиныкокиля соединяют (рисунок 3.2, в) и скрепляют специальными зажимами, а при установке кокиля на кокильной машине– с помощью ее механизма запирания, после чего заливают расплав в кокиль. Часто в процессе затвердевания иохлаждения отливки, после того как она приобретет достаточную прочность (рисунок 3.2, г), металлические стержни«подрывают», т.е. частично извле-кают из отливки. Это делают для того, чтобы уменьшить давление затвердевающейотливки на металлический стержень и облегчить последующее извлечение его из отливки. После охлаждения отливкидо заданной температуры кокиль раскрывают, полностью извлекают металлический стержень и удаляют из кокиляотливку (рисунок 3.2, д). Из отливки выбивают песчаный стержень, обрезают литники, прибыли, выпоры, контролируюткачество отливки.

Затем описанный выше цикл повторяется.Перед повторением цикла осматривают рабочую поверхность кокиля, плоскость разъема. Обычно огнеупорнуюкраску наносят на рабочую поверхность кокиля 1 – 2 раза в смену, изредка восстанавливая ее в местах, где онаотслоилась от рабочей поверхности. Так как за время извлечения отливки и окраски рабочей поверхности кокиля онохлаждается, в частности при литье тонкостенных отливок охлаждается чрезмерно, для повторения цикла требуетсяподогрев кокиля до рабочей температуры. Если же отливка достаточно массивная, то за счет ее теплоты кокиль можетнагреваться до температуры более высокой, чем требуемая рабочая.

Для такого случая в кокиле предусмотреныспециальные системы охлаждения, и на следующую заливку он поступает охлажденным.Процесс литья в кокиль является малооперационным. Манипуляторные операции достаточно простые икратковременные, а лимитирующей по продолжительности операцией является охлаждение отливки в форме дозаданной температуры. Практически все операции могут быть выполнены механизмами машины или автоматическойустановки, что относится к существенным преимуществам способа.

Самым важным является то, что исключаетсятрудоемкий и материалоемкий процесс изготовления разовой формы – кокиль используется многократно.№11-12Литье под давлением имеет некоторые преимущества перед прессованием. К ним относятся:1) меньшая продолжительность цикла, а значит и большая производительность;2) возможность формования разностенных изделий и деталей очень сложной конфигурации;3) возможность полной автоматизации процесса (в том числе и для некоторых видов армированных деталей).Рис. 1.

Схема изготовления изделий методом литья под давлением: 1 — пуансон; 2 — матрица; 3 — выталкиватель; 4 —прессматериал; 5- обогревательный цилиндр; 6 — плунжер; 7 — изделие: 8 — остаток прессматериала№13ПоказательСпособлитья1ПДКВОЦМаксимальная масса отливок, кгМаксимальный размер отливки, м1,2Минимальная толщина стенки отливки, ммКласс размерной точности отливок2Квалитет по ГОСТ0,52,20,51,53т–95т–133т–117т–1525346–893Степень точности поверхности15–161,512–13отливки213–147–222–113–136–174–14Шероховатость поверхности2 (Rа), мм8–10042,5–20 4–403,2–326,3–804–40Минимальный припуск на обработку (насторону)2, мм0,3–60,2–0,5 0,3–10,1–0,60,4–20,3–1Литейные уклоны, град0,5–30,5–10,5–1,21–21–23–6Коэффициент использования металла, %60–7090–9575–8090–9580–9570–90Выход годного, %30–5050м6540–6030–6050–6090–100Относительная себестоимость 1 т отливок1,01,8–21,2–1,52,5–31,5–20,6–0,7Экономически оправданная серийность, шт.Без огр.200–500100–1000Преобладающие типы серийности производства5Ед, Мс, С, КсКс,МасС, Кс,МасЕд, Мс, С, Кс,СМасС, Кс, МасПреобладающие разновидности (группы) отливокпо массе6М, Ср, Кр,ОкрММ, СрММ, Ср, Кр,Окр400–800Способы литья: П – в песчаные формы, Д – под давлением, К – в кокиль,В – по выплавляемым моделям, О – в оболочковые формы, Ццентробежное литье.4–146–15М, Ср№14Модельный комплект - это комплект формовочных приспособлений, необходимый для образования при формовкерабочей полости литейной формы.