Виготовлення виливків у піщаних формах

 

Лиття в піщані форми є найпоширенішим способом виготовлення виливків. Виготовляють виливка із чавуну, сталі, кольорових металів від декількох грам до сотень тонн, з товщиною стінки від 3...5 до 1000 мм і довжиною до 10000 мм.

 

Схема технологічного процесу виготовлення виливків у піщаних формах

 

Сутність лиття в піщані форми полягає в одержанні виливків з розплавленого металу, що затвердів у формах, які виготовлені з формувальних сумішей шляхом ущільнення з використанням модельного комплекту.

Ливарна форма звичайно складається з верхньої 1 і нижньої 2 напівформ, які виготовляються в опоках 7, 8 - пристосуваннях для втримання формувальної суміші. Напівформи орієнтують за допомогою штирів 10, які вставляють у відчини ручок опок 11.

Для утворення порожнин отворів або інших складних контурів у форми встановлюють ливарні стрижні 3, які фіксують за допомогою виступів, що входять у відповідні западини форми (знаки).

Ливарну форму заливають розплавленим металом через ливникову систему.

Ливникова система - сукупність каналів і резервуарів, по яких розплав надходити із розливочного ковша в порожнину форми.

Основними елементами є: ливникова чаша 5, що служити для прийому розплавленого металу й подачі його у форму; стояк 6 - вертикальний або похилий канал для подачі металу з ливникової чаші в робочу порожнину або до інших елементів; шлаковловлювач 12, за допомогою якого втримується шлаки й інші неметалічні домішки; живильник 13 - один або трохи, через які розплавлений метав підводить у порожнину ливарної форми.

Для виводу газів, контролю заповнення форми розплавленим металом і живлення виливка при її затвердінні служать прибутку або випор 4. Для виводу газів призначені й вентиляційні канали 9.

 

Ливарна форма

 

 

Різновиди ливникових систем

 

Розрізняють ливникові системи з живильниками, розташованими в горизонтальній і вертикальній площинах.

По способі підведення розплаву в робочу порожнину форми ливникові системи ділять на: нижню, верхню, бічну.

Нижня ливникова система - широко використовується для лиття сплавів, що легко окисляються й насичуються газами (алюміній), забезпечує спокійне підведення розплаву до робочої порожнини форми й поступове заповнення її вступникам знизу, без відкритого струменя металом. При цьому ускладнюється конструкція ливникової системи, збільшується витрата металу на неї, створюється несприятливий розподіл температур у залитій формі через сильний розігрів її нижньої частини.

Можливе утворення усадочних дефектів і внутрішніх напружень. При такій системі обмежена можливість одержання високих тонкостінних виливків (при литті алюмінієвих сплавів форма не заповнюється металом, якщо відношення висоти виливка до товщини її стінки перевищує ).

Нижнє підведення через велику кількість живильників часто використовується при виготовленні складних за формою, великих виливків із чавуну.

Верхня ливникова система .

Достоїнствами системи є: мала витрата металу; конструкція проста й легко здійсненна при виготовленні форм; подача розплаву зверху забезпечує сприятливий розподіл температури в залитій формі (температура збільшується від нижньої частини до верхнього), а отже, і сприятливі умови для спрямованої кристалізації й живленні виливка.

Недоліки: падаюча зверху струмінь може розмити піщану форму, викликаючи засмічення; при розбризкуванні розплаву виникає небезпека його окислювання й замішування повітря в потік з утворенням оксидних включень; утрудняється вловлювання шлаків.

Верхню ливникову систему застосовують для невисоких (у положенні заливання) виливків, невеликої маси й нескладної форми, виготовлених зі сплавів не схильних до сильного окислювання в розплавленому стані (чавуни, вуглецеві конструкційні сталі, латуні).

Бічна ливникова система .

Підведення металу здійснюється в середню частину виливка (по розніманню форми).

Таку систему застосовують при одержанні виливків з різних сплавів, малих і середніх по масі деталей, площина симетрії яких збігається із площиною рознімання форми. Є проміжною між верхньою й нижньої, і отже сполучить у собі деякі їхні достоїнства й недоліки.

Іноді при підведенні металу знизу й зверху використовують масивні колектори.