ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Литье в оболочковые формы из "Технология металлов " В современном литейном производстве все более широкое применение получают специальные способы литья в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в металлические формы (кокили) и др. Эти способы позволяют получать отливки повышенной точности, с чистой поверхностью, минимальными допусками на механическую обработку (иногда и без механической обработки). Механизация и автоматизация технологического процесса изготовления отливок обеспечивают хорошее качество отливок, высокую производительность труда, снижают их себестоимость. Каждый специальный способ литья имеет свои особенности, определяющие области применения и экономическую эффективность. [c.332] При этом способе детали получают в тонкостенных формах-оболочках толщиной 6—15 мм, изготовленных из высокопрочных песчано-смоляных смесей. Форма состоит из двух оболочковых полуформ, соединенных по вертикальной или по горизонтальной линии разъема путем склеивания или при помощи скоб, струбцин и т. п. Для получения внутренних полостей в отливках при сборке формы в нее устанавливают сплошные или полые песчано-глинистые или песчано-смоляные стержни. [c.332] Формовочные песчано-смоляные смеси для оболочковых форм (полуформ и стержней) состоят из огнеупорного материала — песка (92— %%), связующего— термореактивной смолы (4— 8%) и некоторых добавок. [c.332] Наиболее широко используют высококачественный мелкозернистый кварцевый песок с минимальным содержанием глины. Наличие глины уменьшает газопроницаемость смеси и приводит к дополнительному расходу связующего — смолы. При крупнозернистом песке ухудшается чистота поверхности отливок.- В некоторых случаях для улучшения чистоты поверхностич и улучшения качества форм, повышения их прочности, термической стойкости в смесь вводят окись магния (до 2%), хромомагнезит и другие специальные добавки. Наиболее качественным связующим для оболочковых форм является пульвербакелит (связующее ПК-104) — фенолформальде-гидная смола с добавками уротропина. При нагреве 70—80° С такая смола размягчается, при 100—120° С плавится, превращаясь в клейкую жидкость. Поверхность зерен песка покрывается тонкой пленкой смолы. При дальнейшем нагреве до 200—250° С смола необратимо твердеет, обеспечивая высокую прочность оболочковой формы. При еще более высоком нагреве — выше 400—450° С — смола начинает выгорать, что приводит к снижению, а затем к полной потере прочности форм-оболочек. [c.333] Пульвербакелит — дорогой и дефицитный материал. Менее качественным, но значительно более дешевым его заменителем является связующее ПС1 58% древесного пека, 30% фенолформальдегидной смолы, 12% уротропина. Заменителями пульвер-бакелита являются также ксиленоло-формальдегидная и другие смолы. [c.333] В плакированной смеси зерна песка плакированы, т. е. покрыты тонкой пленкой твердой смолы. Такая смесь не расслаивается, изготовленные формы имеют более высокую прочность и газопроницаемость. Дополнительные расходы на плакировку окупаются уменьшением расхода смолы, улучшением качества отливок. Плакированные смеси приготовляют горячим или холодным способами. [c.333] Д0 100—120° С песок и порошкообразный пульвербакелит. Смола плавится, обволакивает зерна песка, на их поверхности после охлаждения образуются пленки отвердевшей смолы. Горячий способ менее производителен и технически более сложен, но обеспечивает высокое качество смесей. [c.334] Технология изготовления оболочковых форм. Типовая схема технологического процесса изготовления оболочковой формы показана на рис. 197. [c.335] Металлическую подмодельную плиту и модель 1 нагревают до 200—250° С и покрывают разделительным составом (рис. 197, а). Затем на плиту и модель насыпают и уплотняют формовочную смесь 2 (рис. 197, б). Смола плавится, начинает затвердевать и за 10—20 с образуется полутвердая оболочка толщиной 6—15 мм 3, излишек формовочной смеси удаляют (рис. 197, в). Оболочку вместе с модельной плитой помещают в печь, нагревая до 300—350° С в течение 1—3 мин для окончательного отверждения смолы (рис. 197, г). [c.335] Для изготовления полуформ и стержней широко применяют также пескодувный способ. На рис. 199 показана схема изготовления этим способом полого стержня. Формовочную смесь помещают в пескодувной головке 1. При открывании заслонки 2 смесь под давлением сжатого воздуха [—0,05 МН/м ( 0,5 кгс/см )] заполняет рабочую полость 4 стержневого ящика 3, обогреваемого электронагревателем 5. После выдержки (10—30 с) для формирования оболочки избыток смеси удаляют при повороте ящика. При дальнейшем нагреве ящика стержень окончательно затвердевает и затем его удаляют. [c.337] Механизация и автоматизация процессов изготовления полуформ и стержней. Для получения оболочковых полуформ и стержней созданы различные машины и y TaHOBKH- пооперационным, полуавтоматическим и автоматическим управлением. В качестве примера на рис. 200 приведена схема устройства четырехпозиционного автомата для изготовления оболочек. Пооперационное перемещение на позициях I—IV осуществляют поворотным столом 4 с вертикальной осью вращения 5. На позиции I происходит формирование оболочки насыпным способом при помощи поворотного бункера 1 с подпрессовкой смеси эластичной диафрагмой 7. На позициях II м III оболочка отверждается в электрической печи сопротивления 3. На позиции IV готовую оболочку снимают с модельной плиты. Здесь же плиту подготавливают к следующему циклу, т. е. ее поверхность 6 обдувают сжатым воздухом для очистки и наносят пульверизацией разделительный состав. Модельные плиты к бункеру передают рычажным механизмом 2. Производительность машины — до 100 полуформ в час. [c.337] Сборку форм из двух полуформ проводят различными способами. Небольшие полуформы в мелкосерийном производстве соединяют при помощи скоб, струбцин и других приспособлений. В крупносерийном и массовом производстве применяют высокопроизводительный способ склеивания. [c.337] Применяют также устройства, где нагрев осуществляется токами высокой частоты. Иногда полуформы склеивают в горячем состоянии (при 90—110° С) — непосредственно после отверждения и снятия с модельных плит — порошкообразным пульвербакелитом с приложением давления. Этот способ является более экономичным и производительным, обесНечивает высокое качество соединения (шва). [c.338] Однако при его применении требуется обеспечение синхронности работы формовочных машин и прессов для склеивания. Сборка горячих полуформ менее удобна, чем холодных, особенно в тех случаях, когда при сборке следует устанавливать стержень. [c.338] Подготовка форм к заливке. Собранные формы небольших размеров с горизонтальной плоскостью разъема укладывают для заливки на слой песка. Формы с вертикальной плоскостью разъема и крупные формы для предохранения от коробления и преждевременного разрушения устанавливают в контейнеры и засыпают чугунной дробью (рис. 201). [c.338] Технико-экономическая оценка. Литье в оболочковые формы имеет ряд преимуществ. Использование мелкозернистого песка и металлической оснастки обеспечивает получение гладкой рабочей поверхности форм и стержней. При заливке формы имеют большую прочность и жесткость, что обеспечивает высокую точность размеров. Получению качественного литья способствует также высокая газопроницаемость оболочек. Тонкая газовая рубашка при выгорании смолы защищает поверхность отливок от пригара. По мере выгорания смолы форма теряет прочность и разрушается, не препятствуя свободной усадке сплава. Разрушение оболочек значительно упрощает выбивку отливок. Отработанную смесь регенерируют, прокаливая при 700—800° С до полного удаления связующего — смолы и снова возвращают в производство, тем самым значительно уменьшая расход свежего песка. Кроме того, при изготовлении тонкостенных оболочковых форм расход формовочной смеси в восемь—десять раз меньше, чем при литье в обычной песчано-глинистой форме, что дает большую экономию транспортных средств, оборудования, рабочих площадей цехов. Процесс изготовления оболочковых форм легко механизировать и автоматизировать. [c.338] Недостатком способа литья в оболочковые формы являются ограничение размеров и массы отливок — примерно до 100 кг. С увеличением толщины сечения и при отливке массивных деталей из чугуна и стали при заливке расплава смола в оболочках быстро выгорает и качество поверхности деталей ухудшается. Пульвербакелит и другие связующие имеют высокую стоимость. [c.339] Вернуться к основной статье