2. Изготовление литейной формы, получение отливки

Рассмотрим литье в песчаные формы.

Для изготовления форм и стержней используют формовочные и стержневые смеси, содержащие песок, глину, связующие материалы и др. Смеси должны иметь хорошую пластичность, текучесть, газопроницаемость, прочность, противопригарность. Составы формовочных смесей для различных литейных материалов отличаются добавками, предохраняющими их от пригара к отливке.

Стержни во время заливки формы находятся в более тяжелых условиях, чем сама форма: они в большинстве случаев со всех сторон окружены расплавленным сплавом. Поэтому стержни должны обладать большей газопроницаемостью, прочностью, противопригарностью, легко выбиваться из затвердевшей отливки.

Рис. 3.12 Схема изготовления литейной формы

Изготавливают стержни в 2 этапа: формовка (в стержневом ящике - своеобразной пресс-форме) и просушивание при температуре 150...300С, благодаря которому связующие материалы смеси спекаются, окисляются или в них происходят химические реакции, в результате которых частицы песка склеиваются. Сложные крупные стержни изготавливают по частям, делают полыми, армируют металлическим каркасом.

Литейную форму изготавливают в следующей последовательности: на модельную плиту 1 (рис. 3.3) устанавливают опоку 2 и модель 3, засыпают формовочную смесь, уплотняют ее, затем модель извлекают из формовочной смеси. На рис. 3.3 показана схема формовки нижней половины - до линии разъема А-А будущей литейной формы детали, представленной на рис. 3.2в.

Аналогичным образом изготавливается вторая половина формы. Формовочную смесь уплотняют вручную с помощью трамбовки либо машинами: встряхиванием, прессованием и др. способами.

Сборка формы состоит в установке стержня в нижнюю половину формы на специально изготовленные при формовке знаки (поз. 4 рис.3.3) и установке верхней половины формы. При изготовлении верхней полуформы предусматривается выполнение литниковой системы 1, через которую сплав заливается в форму (рис. 3.2в), а в отдельных случаях - и так называемого выпора 2. Назначение литниковой системы состоит также в том, чтобы улавливать шлак, попадающий с металлом и “питать” отливку в процессе затвердевания. Выпор служит для отвода газов и несвободной от загрязнений первой волны сплава, а также для подпитки отливки.

Сплав заливается в форму с помощью специального ковша, который транспортирует металл от плавильных печей к месту разливки. Ориентировочная температура заливаемого сплава: стали 1500...1600С, серого чугуна 1380...1450С, бронзы 1100...1150С, алюминиевых сплавов 700...780С.

После заливки и охлаждения металла в форме отливку из нее выбивают, при этом форма разрушается. Далее выбиваются стержни, обрубаются литники и пр.

Очистка отливок проводится с целью удаления пригоревшей формовочной смеси и заусенцев. Ее подвергают дробеструйной или пескоструйной обработке - направляют на поверхность отливки чугунную или стальную дробь, либо струю воды с песком под давлением 3,5МПа (35 атмосфер).

Для улучшения механических и других свойств сплавов, в частности, для снятия внутренних остаточных напряжений, отливки подвергают термической обработке.