Реферат история развития литейного производства

Обновлено: 07.07.2024

Содержание

Введение……………………………………………………………………..…….3
Литье под давлением……………………………………………………..……….5
Отличительные особенности литья под давлением…………………………….5
Машины с горизонтальной холодной камерой прессования……………..……6
Машины с горячей камерой прессования………………………………….……7
Литье под низким давлением…………………………………………………….9
Литье вакуумным всасыванием……………………………………………. …12
Заключение………………………………………………………….……………14
Список используемой литературы

Работа содержит 1 файл

Литейное производство.docx

Отличительные особенности литья под давлением…………………………….5

Машины с горизонтальной холодной камерой прессования……………..……6

Машины с горячей камерой прессования… ……………………………….……7

Литье под низким давлением……………………………………………………. 9

Литье вакуумным всасыванием……………………… ……………………. …12

Список используемой литературы……………………………………….…….. 15

Литейное производство – отрасль машиностроения, технологическими процессами которой получают литые заготовки (отливки) для деталей машин: станины прокатных станков, станины металлорежущих станков, корпуса гидротурбин и другие отливки массой в десятки и сотни тонн и маленькие детали массой в несколько граммов для радиоэлектронной промышленности, часовой промышленности и других отраслей. Характерной особенностью литейного производства является универсальность – возможность получения самых разнообразных по массе, конфигурации, механическим и эксплуатационным свойствам фасонных заготовок из чугуна, стали и сплавов цветных металлов.

Литейное производство – один из распространенных методов формообразования заготовок. По сравнению с другими методами получения заготовок литье позволяет получить отливки практически не ограниченных габаритных размеров и массы из всех сплавов, в том числе из сплавов, не поддающихся пластической деформации и труднообрабатываемых резаньем.

Сущность литейного производства заключается в приготовлении расплавленного метала необходимого качества и заливке его в специальную литейную форму. Литейная форма – это система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавленным металлом формируется отливка. При охлаждении залитый металл затвердевает и в твердом состоянии сохраняет конфигурацию той полости, в которую он был залит. В процессе кристаллизации формируются механические и эксплуатационные свойства литых заготовок, определяемые макро- и микро- структурами сплава, его плотностью, наличием и расположение в нем неметаллических включений, развитием в отливке внутренних напряжений , вызываемых неоднородным охлаждением его частей.

Теория и практика технологии литейного производства на современном этапе позволяют получать изделия с высокими эксплуатационными свойствами. Свидетельством тому является надежная работа отливок в реактивных двигателях, атомных энергетических установках и других машинах ответственного назначения. Литые заготовки используются не только в различных отраслях машиностроения и приборостроения, но и при изготовлении различных строительных конструкций доменных печей и других металлургических агрегатов, морских и речных судов, деталей бытового оборудования и сантехники, художественных и ювелирных изделий. Продукция литейного производства распределяется между основными отраслями укрупнено следующим образом: машиностроение – 60%, строительство – 20%, металлургия – 15%, остальное – 5%. Современное состояние литейного производства определяется совершенствованием традиционных и появлением новых способов литья, непрерывно повышающимся уровнем механизации и автоматизации технологических процессов, специализацией и централизацией производства.

Важнейшим направлением повышения эффективности производства являются улучшение качества, надежности, точности и шероховатости поверхностного слоя отливок с максимальным их приближением к форме готовых деталей, устранение вредного воздействия на окружающую среду и улучшение условий труда.

Для изготовления отливок применяют множество способов литья: в песчаные формы, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, в кокиль, под давлением, центробежное литье и прочее. Область применения того или иного способа литья определяется объемом производства, требованиями к геометрической точности и шероховатости поверхности отливок, экономической целесообразностью и другими факторами.

Литье под давлением.

Сущность литья под давлением (рис. 1) заключается в изготовлении отливок в металлических формах (пресс-формах) заполнением расплавом под действием внешних сил гравитации, а затвердевание отливки протекает под избыточным давлением. После затвердевания отливку извлекают из пресс-формы.

Отличительные особенности литья под давлением.

Значительное давление на расплав обеспечивает высокую скорость движения потока расплава в пресс-форме (до 120 м/с). Форма заполняется за десятые и сотые доли секунды, что позволяет получать отливки с толщенной стенки менее 1 мм.

Высокая скорость впуска расплава в полость пресс-формы не позволяет воздуху и продуктам разложения смазочного материала полностью удалиться из полости пресс-формы. Они попадают в расплав, что приводит к образованию воздушной пористости и снижению плотности и герметичности отливок и пластических свойств сплава.

Высокая кинетическая энергия движущегося расплава и статическое давление на него в момент окончания заполнения полости пресс-формы способствуют получению поверхностного слоя отливки с весьма малой шероховатостью.

Высокая интенсивность теплового взаимодействия между расплавом, отливкой и пресс-формой способствует изменению структуры в поверхностных слоях отливки, повышению ее прочности.

Давление , прикладываемое к расплаву при заполнении полости пресс-формы, позволяет регулировать продолжительность заполнения и изменять количество теплоты, отводимой от расплава за время ее заполнения.

Для изготовления оливок литьем под давлением применяют специальные машины литья под давлением с холодной (горизонтальной или вертикальной) и горячей камерами прессования.

Машины с горизонтальной холодной камерой прессования

На машинах с горизонтальной холодной камерой прессования (рис. 1) порцию расплавленного метала заливают в камеру прессования (4) (рис. 1,а), которую плунжером (5) под давлением от 40 до 100 МПа подают в полость пресс-формы (рис. 1, б), состоящей из неподвижной (3) и подвижной (1) полуформ. Внутреннюю полость в отливке получают стержнем (2). После затвердевания отливки пресс-форма раскрывается (рис. 1, в), стержень (2) и отливка (7) выталкивателями (6) удаляется из рабочей полости пресс-формы. Перед заливкой пресс- форму нагревают до температуры 120-320 °С.

Рис. 1. Схема процесса изготовления отливок на машинах литья под давлением с горизонтальной холодной камерой прессования.

После удаления отливки рабочую поверхность пресс-формы обдувают воздухом и смазывают специальными материалами для предупреждения приваривания отливки к пресс-форме. Воздух и газы удаляют через каналы глубиной 0,05 – 0,15 мм. И шириной 15 мм, расположенные в полости разъема пресс-формы, или вакуумированием рабочей полости перед заливкой расплавленного метала. Такие машины применяют для изготовления отливок из медных, алюминиевых, магниевых и цинковых сплавов массой до 45 кг.

Машины с горячей камерой прессования.

На машинах с горячей камерой прессования (рис. 2) камера прессования (2) расположена в обогреваемом тигле (1) с расплавленным металлом. При верхнем положении плунжера (3) расплавленный метал через отверстие (4) заполняет камеру прессования. При движении плунжера вниз отверстия перекрываются, сплав под давлением 10 – 30 МПа заполняет полость пресс-формы (5). После затвердевания отливки плунжер возвращается в исходное положение, остатки расплавленного метала из канала сливаются в камеру прессования, а отливка из пресс-формы удаляется выталкивателями (6).

Рис. 2. Схема процесса изготовления отливок на машинах с горячей камерой прессования.

Такие машины используют при изготовлении отливок из цинковых и магниевых сплавов массой от нескольких граммов до 25 кг.

При литье под давлением температуру заливки сплава выбирают на 10 – 20 °С выше температуры ликвидуса.

Литье под давлением используют в массовом и крупносерийном производствах отливок с минимальной толщиной стенок 0,8 мм, с высокой точностью размеров и минимальной шероховатостью поверхности за счет точной обработки и тщательного полирования рабочей полости пресс-формы; без механической обработки или с минимальными припусками, что резко сокращает объем механической обработки отливок; с высокой производительностью процесса.

Недостатки литья под давлением – высокая стоимость пресс-форм и оборудования; размеры и масса отливок ограничены мощностью машины; наличие воздушной пористости в массивных частях отливок, снижающей прочность деталей.

В настоящее время работают автоматизированные установки литья под давлением. В которых автоматически производятся смазывание пресс-форм, регулирование их теплового режима, подача расплавленного метала в камеру прессования, извлечение отливки и транспортирование ее к обрезному прессу для удаления литников.

Совершенствование этого способа литья направлено на предупреждение образования газовой и усадочной пористости. Известны следующие направления: вакуумирование полости пресс-формы; заполнение полости формы кислородом при изготовлении отливок из алюминиевых сплавов.

Литье под низким давлением.

Способ позволяет получать тонкостенные (до 1,5 – 2 мм) отливки сложной конфигурации, плотные, без усадочной и газовой пористости и раковин из алюминиевых, магниевых, медных сплавов и стали.

Рис. 3. Схема технологического процесса литья под низким давлением.

Тигель с расплавов (8) герметически закрывают крышкой (4), в которой установлен металлопровод (7) из жаростойкого материала. Литейную форму (2) со стержнем (1), установленную на крышке, соединяют с металлопроводом литниковой втулки (3).

Воздух или инертный газ под небольшим давлением поступает по трубопроводу (6) внутрь камеры установки и завит на зеркало расплава. В следствии этого расплав поступает в форму снизу через металопровод (7), литник (9) со скоростью, регулируемой давлением в камере установки.

По окончании заполнения формы и затвердевания отливки, автоматически открывается клапан (5), соединяющий камеру установки с атмосферой. Давление воздуха в камере падает и незатвердевший расплав из металлопровода сливается в тигель. После этого форма раскрывается, отливка (10) извлекается и цикл повторяется.После этого форма раскрывается, отливка (10) извлекается и цикл повторяется.

При литье под низким давлением отливку можно изготовлять к кокиле, песчаной или комбинированной форме (кокиль и песчаные или оболочковые стержни), а также в керамической или оболочковой форме. Песчаные и керамические формы применяют редко, чаще применяют кокили или кокили с песчаными и оболочковыми стержнями, так как процесс сборки кокиля легче автоматизировать.

Развитием способа под низким давлением является литье с противодавлением (рис. 4).

Рис. 4. Схема установки для литья с противодавлением.

Установка для литья с противодавлением состоит из двух камер (а) и (б). в камере (а) располагается тигель (7) с расплавом (6). Воздух в камеры (а) и (б) попадает через вентиляции (9,8 и 10). В камере (6) находится форма (3), обычно металлическая. Камеры разделены крышкой (4), через нее проходит металлопровод (2), соединяющий тигель (7) и форму (3). Жесткая фиксация камер осуществляется прихватами (5).

Функция "чтения" служит для ознакомления с работой. Разметка, таблицы и картинки документа могут отображаться неверно или не в полном объёме!

Литейное производство в Древней Руси…………………. 1

Технологии литейного производства в XVI-XIX вв. ……..2

Литейное производство в СССР…………………………. 3

Место литейного производства в современной России…..4

Перспективы развития литейного производства………….4

Список используемой литературы…………………………7

Отливка изделий известна человечеству с незапамятных времён. Археологическими изысканиями в древнейших культурных центрах установлено, что уже за 6 веков до нашей эры производство отливок стояло на сравнительно высоком уровне. Исследованиями древних стоянок человека было установлено, что уже в последнюю эпоху каменного века (приблизительно 4000 лет до нашей эры) предки уральцев умели выплавлять металл, отливали топоры, наконечники для стрел, украшения и предметы домашнего обихода. В древние времена для изготовления сложных литейных форм использовали глиняные формы. Моделью служила восковая фигура, которую лепил из этого материала художник. Модель обмазывали глиной, оставляя отверстие для заливки жидкого металла и вывода газов. Глиняную форму прокаливали, при этом воск из неё выплавлялся, и форма приобретала прочность, затем в неё заливали расплавленный металл. Литейное производство в Древней Руси достигло расцвета в конце XII и начале XIII века. Появились двусторонние формы из твёрдого камня с разветвлёнными литниковыми системами, позже стали применять формовку в глине. Металл плавили в тиглях. Производили медные и бронзовые изделия – предметы домашнего обихода, украшения, оружие (наконечники для стрел и копий, клинки). Более значительное развитие литейное производство получило во времена правления Ивана III. Тогда началась активная отливка пушек сначала из бронзы, а затем из чугуна. Русская артиллерия того времени становится самой мощной в мире. В XV веке из чугуна в 1445 году начинают отливать трубы, а в 1469 г. – гири для весов. В технологии формировки XVI в. Применяли в основном сырой кварцевый песок и смешанную с шерстью глину. Позже вместо глины стали применять более прочный материал – гипс. По изготовленной гипсовой модели мастер готовил гипсовую же форму, но состоящую из нескольких частей, с таким расчетом, чтобы её можно было снять с модели. Снаружи гипсовые куски покрывали внешним слоем гипса, который, затвердевая, образовывал как бы раковину для кусков гипса. Таким образом, форма состояла из двух слоёв: внутреннего (отдельных кусков) и наружного (кусков – раковин). Внутреннюю поверхность смазывали, наносили на неё восковой слой такой толщины, какую должна была иметь отливка. Затем устанавливали металлический каркас – основание стержня. Вокруг него вновь собирали гипсовую двухслойную форму. Заливали внутрь специальный стержневой состав на основе алебастра. После его затвердевания форму разбирали, причём слой воска оставался на стержне. Модель отделывали, зачищали, припаивали к ней восковые модели литниковых каналов. Затем наносили кистью особый формовочный состав, который, засыхая, образовывал облицовочный слой формы. После этого форму обкладывали кирпичами толщиной 150-200 мм, стягивая их металлическими обручами. Сушку форму производили на месте. Сначала расплавляли воск, а расплавленную бронзу заливали в нагретую до

Литейное производство известно человечеству уже больше 4 — 5 тыс. лет. Далекие предки заметили, что при попадании кусков породы в костер, находящийся в нем металл размягчался, а при длительном нагреве, переходил в текучее жидкое состояние. Первым таким металлом была бронза. Бронза использовалась повсеместно в жизни древних людей. Многочисленные археологические раскопки показываю, что из нее изготавливались предметы быта (различная посуда, украшения — кольца, серьги, браслеты), инструменты для труда, а так же металл использовали для защиты (наконечники орудий, головные уборы, щиты).

Рис. 1- Изготовление изделий бронзы

Заливали бронзу в каменные формы, вырубая необходимую полость, для чего требовался умелый опытный мастер, с острым глазом и набитой рукой, выполняя столь тонкую работу. Использовали и деревянные модели, но они не использовались широко и быстро изнашивались.

Наконец, стремясь к новому и практичному, люди открыли такой великолепный металл как чугун. Первыми были китайцы, используя руду с большим содержанием фосфора (рис.2).

Рис. 2 — Литейное производство в Китае

Все больше набирало популярность художественное литье. Появилось огромное количество чугунных изделий. В России знаменитым центром чугунного литья был завод Демидовых, рис.3. Мастера, работающие на нем, создавали великолепные художественные образы. В 16 в. в России отливают первую чугунную пушку, тогда как в зарубежных странах по-прежнему использовались бронзовые пушки. Расширение литейного дела на Урале, при Петре I, продвигает Российское государство на лидирующие позиции по литью чугунных изделий, крупнейшие промышленники, оружейники и меценаты того времени являлись Баташёвы, Демидовы.

Рис. 3 — Завод чугунного литья Демидовых на Урале

В 19 в. отделили доменный и литейный цеха, что дало толчок к развитию литейного дела. Чугунные изделия имели огромный спрос. Со временем наступало техническое переоснащение и модернизация заводов, образовывались центры машиностроения, все больше уделяли вниманию к изучению стали, постепенно эпохальные времена чугунного производства проходили.

Преобразование стали из чугуна заключалось в использовании чугуна с меньшим содержания углерода и вредных веществ. И в 1884 году Эмиль Мартен создает знаменитую Мартеновскую печь . Важнейшим машиностроительным материалом становиться сталь. Постепенно, усовершенствование производства машин для производства отливок из стали, требует более сложных и тонких изделий. Литейные заводы изучают новые способы проектирования, изготовления и производства. Недорогим способом литейного производства, но более распространенным считается — литье в землю, но более точным — литье в кокиль. Но движение вперед идет постоянно, и по сей день новшества в технологии литья являются актуальной и передовой. Новые способы позволяют добиться новой толщины и максимальной точности размера, что существенно снижает экономические затраты и повышает производительность.

В завершении отметим, что технология литья постоянно совершенствуется, открываются ранее не известные металлы и материалы, а значит литейное производство ждут огромные перспективы!

Литейным производством называют процессы получения фасонных изделий (отливок) путем заливки расплавленного металла в полую форму, воспроизводящую форму и размеры будущей детали. После затвердевания металла в форме получается отливка — заготовка или деталь. Отливки широко применяют в машиностроении, металлургии и строительстве.
Можно получать отливки различной массы (от нескольких граммов до сотен тонн), простой и сложной формы из чугуна, стали, сплавов меди и алюминия, цинка и магния и т.д.

Содержание работы

1. Сущность литейного производства и его развитие 3
2. Литье в разовые песчано-глинистые формы 4
3. Специальные способы литья 13
4. Заключение 20
5. Список литературы 21

Содержимое работы - 1 файл

Основы приборостроения.doc

Сущность литейного производств а и его развитие.

Можно получать отливки различной массы (от нескольких граммов до сотен тонн), простой и сложной формы из чугуна, стали, сплавов меди и алюминия, цинка и магния и т.д. Особенно эффективно применение отливок для получения фасонных изделий сложной конфигурации, которые невозможно или экономически нецелесообразно изготавливать другими методами обработки металлов (давлением, сваркой, резанием), а также для получения изделий из малопластичных металлов и сплавов.

При всем разнообразии приемов литья, сложившихся за длительный период развития его технологии, принципиальная схема технологического процесса литья практически не изменилась за более чем 70 веков его развития и включает четыре основных этапа: плавку металла, изготовление формы, заливку жидкого металла в форму, извлечение затвердевшей отливки из формы.

До середины нашего столетия литейный способ считался одним из важнейших методов получения фасонных заготовок. Масса литых деталей составляла около 60 % от массы тракторов и сельскохозяйственных машин, до 70 % — прокатных станов, до 85 % — металлорежущих станков и полиграфических машин. Однако наряду с такими достоинствами литейного производства, как относительная простота получения и низкая стоимость отливок (особенно из чугуна), возможность изготовления сложных деталей из хрупких металлов и сплавов, он имеет и ряд существенных недостатков: прежде всего довольно низкая производительность труда, неоднородность состава и пониженная плотность материала заготовок, а следовательно, и их более низкие, чем заготовок, полученных обработкой давлением, прочностные характеристики.

За годы XI пятилетки в СССР значительно возрос выпуск литейного оборудования. Освоено производство автоматических линий формовки, заливки и выбивки отливок, созданы комплекты современного смесеприготовительного оборудования, освоен выпуск целой гаммы машин для специальных способов литья, существенно возрос уровень механизации и автоматизации технологических процессов.

Основными направлениями экономического развития СССР на период до 2000 года предусматривается значительное ускорение развития машиностроения. Немалый вклад в решение поставленных задач может внести реконструкция и модернизация литейного производства, замена устаревшего оборудования высокопроизводительными литейными автоматами и полуавтоматами, робототехническими комплексами. Большой резерв экономии металла, снижения материалоемкости продукции машиностроения состоит в увеличении доли литья из легированных сталей и высокопрочного чугуна, а также точного литья, получаемого специальными способами.

Основными технико-экономическими показателями работы литейных цехов являются: годовой выпуск отливок в тоннах; выпуск отливок на одного работающего (производственного); съем литья с 1м 2 производственной площади цеха; выход годного металла (в процентах от массы металлозавалки и жидкого металла); доля брака литья (в процентах), уровень механизации; доля литья, получаемого специальными способами; себестоимость 1т литья.

В структуре себестоимости литья основную долю составляют затраты на металл (до 80%). Производя технико-экономический анализ литейного производства, особое внимание необходимо обращать на те стадии и элементы технологического процесса, которые непосредственно связаны с возможными потерями металла на угар, разбрызгивание, брак и т. п.

Себестоимость литья зависит от объема производства, уровня механизации и автоматизации технологических процессов.

Литье в разовые песчано-глинистые фо рмы.

Литье в разовые песчано-глинистые фо рмы является наиболее распространенным и относительно простым способом получения отливок. Разовые песчано-глинистые формы могут быть приготовлены либо непосредственно в почве (в полу литейного цеха) по шаблонам, либо в специальных ящиках-опоках по моделям. В почве получают отливки крупногабаритных деталей (станин, колонн и т.д.), более мелкие отливки обычно получают в опочных формах.

Внешнее очертание отливок соответствует углублениям формы, отверстия получают за счет стержней, вставляемых в полость формы.

Технологический процесс производства отливок в опочных формах (рис.1) состоит из трех стадий: подготовительной, основной и заключительной.

Модельная оснастка, изготовленная в модельных цехах, представляет собой приспособления, с помощью которых изготовляют формы и стержни. К оснастке относятся модели деталей, подмодельные щитки, стержневые ящики, модели элементов литниковой системы и опоки.

Модели (рис.2, а) служат для получения полости в земляной форме, которая по размерам и внешним очертаниям соответствует будущей отливке. Так как металл после затвердевания усаживается (уменьшается в объеме), размеры модели делают несколько большими.

Изготовляют модели из дерева, пластмассы или металла. Выбор материала зависит от условий производства и требований, которые предъявляют к отливке в отношении точности размеров и чистоты поверхности. Для того чтобы модели легко извлекались из формы, их делают с формовочными уклонами и часто разъемными, из двух и более частей, легко скрепляемых при помощи шипов.

Для получения отливок с отверстиями или углублениями на моделях в соответствующих местах предусматривают выступы — стержневые знаки, которые оставляют в форме отпечатки для установки стержней. Место, занимаемое в форме стержнем, не заполняется металлом и в отливке после удаления стержня образуется отверстие или углубление. Стержни изготовляют из особой стержневой смеси, набивая ее вручную или машинным способом в стержневые ящики (рис.2, б). При этом учитывают изменение размеров отливки при затвердевании металла. Размеры стержней должны быть меньше отверстий на величину усадки металла. В зависимости от сложности изготовления стержневые ящики делают цельными и разъемными. При небольших партиях стержней ящики делают из дерева, в массовом производстве, особенно при повышенных требованиях к точности литья, применяют металлические ящики (чугунные или из алюминиевых сплавов).

Модели литниковой системы предназначены для образования в форме каналов и полостей, служащих для подачи металла, задержки шлака и выхода воздуха из полости формы (рис.2, в). Устройство литниковой системы обеспечивает спокойное, безударное поступление металла в форму, предохраняя ее от повреждения.

Подмодельные щитки-плиты служат для размещения на них моделей и установки опоки при изготовлении литейной формы вручную.

В массовом производстве при машинной формовке эффективно применение тщательно обработанных деревянных или металлических модельных плит с прочно укрепленными на них или выполненными за одно целое, моделями деталей и элементами литниковой системы (рис.2, г).

Опоки — деревянные или металлические рамки, каркасы, основное назначение которых состоит в удерживании песчано-глинистой смеси, обеспечении достаточной прочности и жесткости формы при ее изготовлении, транспортировке и заливке металла.

Формовочные и стержневые смеси в основном состоят из кварцевого песка определенной зернистости и жароупорности.

Рис.1 Технологический процесс производства отливок в опочных формах

Формовочные и стержневые смеси должны обладать пластичностью и газопроницаемостью, а формы и стержни, изготовленные из них,— достаточной прочностью. Эти свойства достигаются добавкой к основному материалу глины, льняного масла, декстрина, жидкого стекла, а также деревянных опилок или торфяной крошки. Увлажненная глина добавляется как связующее вещество.

Опилки, торфяная крошка, выгорая после заливки металла в формы, образуют дополнительные поры, увеличивающие газопроницаемость смеси.

Рис.2 Модельная оснастка:

а – модель детали; б – стержневой ящик; в – модель литниковой системы;
г – подмодельная плита; д – опока.

Масляные крепители (олифа, льняное масло) обычно добавляют в стержневые смеси, которые должны обладать более высокой, по сравнению с формовочными, прочностью. Приготовление формовочных и стержневых смесей производится в землеприготовительных отделениях литейного цеха и включает операции предварительной подготовки (подсушивания, помола), дозирования исходных материалов и тщательного перемешивания их до получения однородного состава. В современных литейных цехах эти операции механизированы. Приготовленные смеси подвергают вылеживанию в бункере для более равномерного распределения влаги, а затем после разрыхления и контроля полученных свойств, транспортируют к рабочим местам формовщиков.

По назначению формовочные смеси подразделяют на облицовочные, наполнительные и единые. Облицовочные смеси, непосредственно соприкасающиеся с жидким металлом, приготавливают из более качественных свежих материалов. Наполнительной служит бывшая в употреблении (горелая) смесь. В массовом производстве формы изготовляют из единой смеси, материалом для которой является бывшая в употреблении смесь со свежими добавками песка, глины, крепителей и пр.

Изготовление стержней может производиться набивкой стержневой смеси в ящик и трамбовкой вручную или машинным способом. Машинное приготовление стержней осуществляется на прессовых, встряхивающих, пескометных и других стержневых машинах. В массовом производстве стержни изготовляют на поточных линиях, состоящих из стержневых машин, сушильных печей и различных транспортирующих устройств. Отформованные сырые стержни сушат при температуре 160. 300 °С в сушильных печах или камерах для придания им высокой прочности.

В последнее время на большинстве заводов применяется метод изготовления стержней из быстросохнущих смесей на жидком стекле. Сушка или химическое твердение стержней в этом случае достигается продувкой их углекислым газом в течение двух-трех минут. На некоторых заводах внедрена скоростная сушка стержней с помощью токов высокой частоты.

Применение указанных методов сушки способствует сокращению производственного цикла изготовления отливок в 2. 5 раз, увеличению съема отливок с Гм 2 производственной площади цеха, снижению расходов на транспорт и энергию.

Рис.3 Технологический процесс формовки втулки

Формовка — наиболее сложная и трудоемкая операция производства отливок в разовых песчано-глинистых формах. Трудоемкость изготовления литейных форм составляет 40. 60 % от общей трудоемкости получения отливок.

Рассмотрим последовательность ручной формовки для отливок детали типа втулки.

На подмодельный щит 3 (рис.3, а) укладывается половина модели 2 и устанавливается нижняя опока, затем сквозь сито 4 на поверхность модели наносится противопригарный припыл — древесно-угольная пыль, графитовый порошок (рис.3, б). Лопатой 5 наносят на модель облицовочную формовочную смесь, а затем засыпают всю опоку наполнительной формовочной смесью (рис.3, в). Ручной или пневматической трамбовкой 6 уплотняют смесь (рис.3, г), сгребают ее остатки и накалывают душником (шилом) 7 отверстия для лучшего выхода газов (рис.3, д). Затем нижнюю опоку с заформованной моделью переворачивают на 180° устанавливают вторую половину модели 8 и верхнюю опоку 9 (рис.3, е). После установки моделей литниковой системы 10 в той же последовательности заформовывают верхнюю опоку (рис.3, ж). По окончании формовки опоки разнимают, осторожно удаляют модели, поправляют обрушившиеся места формы припыливают ее изнутри и, уложив в нижнюю полуформу на место знаков 11 стержень 12 (рис.3, з), вновь устанавливают верхнюю полуформу на нижнюю и скрепляют их при помощи болтов, струбцин или просто придавливают грузом, чтобы предотвратить прорыв металла по плоскости разъема формы. В таком виде литейная форма готова для заливки металла.

Для получения крупных отливок полуформы перед сборкой сушат при температуре 350 °С в течение 6. 20 ч в зависимости от габаритов формы.

Машинная формовка экономически целесообразна в условиях серийного и массового производства, когда формовочные машины загружены в течение не менее 40. 60 % рабочего времени. Однако опыт передовых заводов нашей страны показывает, что машинная формовка экономически оправдывает себя и в индивидуальном производстве, если применяются быстросменные модельные плиты. В этом случае смена моделей производится за 1,5. 2 мин, т.е. за короткое время можно перестраиваться на получение новых отливок.

Сущность машинной формовки заключается в механизации основных операций: установки модельных плит и опок, наполнения опок формовочной смесью, уплотнения смеси и удаления моделей из форм. Отдельные конструкции формовочных машин позволяют также механизировать некоторые вспомогательные операции: поворот опок, снятие готовых полуформ со стола машины, передачу их на сборку и т. п.

Читайте также: