3. Технологический процесс производства отливок в песчаных формах

Исходным документом, на основании которого разрабатывается технологический процесс (ТП) производства отливки, является чертеж отливки. ТП состоит из нескольких операций.

1. Изготовление модельного комплекта (модель, стержневой ящик, модель литниковой системы)

Модель предназначена для получения полости в форме. По внешнему контуру она соответствует конфигурации детали. На рис.1 показан эскиз детали (а) и модели для изготовления формы (б).

Рис. 1. Эскиз детали и модель

Внутренние полости и отверстия в отливке получают с помощью стержней.

Литниковая система состоит из воронки, стояка, шлакоуловителя, питателя, выпора и прибыли (для стали). Это совокупность каналов, по которым металл заполняет полость в форме, а также удаляется воздух.

Модельный комплект изготавливают из дерева, пластмассы или металла. При его изготовлении учитывается усадка металла (линейные размеры увеличивают на величину усадки). В ряде случаев удобно использовать усадочный метр. Его длина: для стали - 102 см, для чугуна - 101 см, а разбит он на 100 делений.

3.2. Приготовление формовочной и стержневой смеси

Приготовляют формовочные и стержневые смеси перемешиванием компонентов смеси в течение 5-12 мин с последующим их выстаиванием в бункерах. В литейных цехах приготовление формовочных и стержневых смесей осуществляется на автоматизированных установках. Операции приготовления смесей - просушка, дробление и просеивание формовочных материалов, отделение металлических включений, подача в смесители компонентов смеси, перемешивание их, разрыхление и подача готовой смеси к формовочным машинам.

Смеси ЖСС и ХТС приготовляют в специальных шнековых смесителях, размещенных непосредственно в формовочном или стержневом отделениях из- за того, что готовая смесь должна быть немедленно (не позднее 2 мин) использована для изготовления форм и стержней.

3. Изготовление стержней

Стержень изготавливают из стержневой смеси. Для закрепления стержней в форме на модели выполняют стержневые знаки. Стержень изготавливают в стержневых ящиках, полость в которых соответствует конфигурации стержня и полости в отливке (рис.2). Половины стержневого ящика скрепляются скобой или струбциной (рис.2.а). С торца ящик набивают стержневой смесью. По центру набитого стержня делаются наколы, при необходимости вставляется проволочный каркас. Затем ящик обстукивается и с него снимается верхняя часть (рис.2.б). На нижнюю часть с сырым стержнем укладывается фигурная сушильная плита (рис.2.в). После этого нижняя часть стержневого ящика вместе со стержнем и сушильной плитой переворачивается на 180 и обстукивается. Половина стержневого ящика снимается (рис.2.г), а стержень на сушильной плите отправляется на сушку. После сушки у стержня прочищаются вентиляционные каналы, зачищают заусенцы, при необходимости окрашивают. После этого стержень поступает на сборку формы.

Рис. 2. Изготовление стержня 3.4. Изготовление формы при ручной формовке

1. Изготовление нижней полуформы. На модельную плиту устанавливают нижнюю половину модели, модель питателя и нижнюю опоку. Опока - металлическая рамка с ушками, штырями и буртиком, служит для удержания смеси при изготовлении формы (рис. 3). На модельную плиту устанавливают нижнюю часть модели и устанавливают опоку (рис. 4. а). Опоку заполняют формовочной смесью и уплотняют (рис. 4. б, в), затем накалывают газоотводящие каналы (рис. 4. г). После этого полученную полуформу поворачивают на 180°.

Рис. 3. Устройство опоки

2. Изготовление верхней полуформы. На нижнюю половину модели ставят верхнюю, устанавливают модели шлакоуловителя, выпора и стояка. Разъем формы посыпают разделительным песком. На нижнюю опоку устанавливают верхнюю опоку (рис. 4. д), заполняют ее формовочной смесью и уплотняют (рис. 4. е). Накалывают газоотводящие каналы.

3. Удаление мо^лей и сборка формы. После удаления стояка полуформы разнимают. Извлекают модели отливки и литниковой системы (при отсутствии модели каналы литниковой системы прорезают) (рис. 4. ж). В

нижнюю полуформу устанавливают стержень на знаки (рис. 4. з) и собирают обе полуформы по штырям (рис. 4. и). Для избежания подъема верхней полуформы перед заливкой опоки скрепляют скобами или на форму ставят фуз.

■ з>

д

Рис.4. Этапы ручной формовки S.S, Плавка и разливка металла по формам

и

ж

Стали для отливок наиболее часто плавят в дуговых электропечах, а чугун I в вагранках. Цветные металлы плавят в электропечах сопротивления или ТВЧ. Заливка металла из ковша в форму производится через литниковую систему непрерывной короткой струей с постоянно заполненной жидким металлом воронкой.

Выбивка - освобождение отливки из формы; производится после затвердевания и охлаждения отливки. Отливку очищают от формовочной смеси, выбивают стержни.