- •Розділ 5 Ливарне виробництво.
- •Тема 5.1 Загальні положення.
- •Тема 5.2 Технологія виробництва відливок у піщано-глинистих формах.
- •Тема 5.3 Спеціальні види литва.
- •Технологія виготовлення одноразових ливарних форм і стрижнів ручним способом
- •Елементарні відомості про отримання виливка в одноразовій формі
- •Формові суміші
- •Особливості конструювання виливка
- •Ручне формування
- •Машини для виготовлення ливарних форм
- •Технологія виготовлення виливків
- •Ливарні властивості сплавів
- •Спеціальні способи лиття
- •Лиття в кокіль
- •Лиття під тиском
- •Відцентрове лиття
- •Лиття за виплавлюваними моделями
- •Л а 6 в г иття за випалюваними моделями
Особливості конструювання виливка
Під час конструювання вибирають раціональну конфігурацію і визначають оптимальні розміри виливка, враховуючи умови експлуатації й технологічні особливості його виготовлення, щоб забезпечити високу якість деталі. Одним з важливих технологічних факторів є раціональний вибір матеріалу виливка. З огляду на механічні та ливарні властивості вибраного матеріалу і на серійність виробництва додатково уточнюють конфігурацію виливка й вибирають мінімальну товщину окремих його елементів (стінок). Тут необхідно уникати раптових змін товщини стінок та різких переходів між спряженими поверхнями, а також враховувати технічний рівень ливарного цеху, під яким розуміють способи виготовлення форм і стрижнів, наявні плавильні агрегати, способи відокремлювання виливка від форми і стрижня та методи очищення виливка.
У масовому виробництві доцільно запроваджувати максимальну механізацію й автоматизацію технологічних процесів аж до часткового чи повного переоснащення ливарного цеху. Під час конструювання виливків, які виготовляють в умовах індивідуального чи дрібносерійного виробництва, орієнтуються на наявне устаткування й кваліфікацію робітників. Крім особливостей ливарного виробництва, треба брати до уваги також технології обробки різанням і складання.
Моделі
Модель виливка служить для створення відбитка зовнішньої поверхні виливка у формі. Тому зовнішня поверхня моделі геометрично подібна до зовнішньої поверхні виливка. Оскільки для виливка з порожниною модель повинна створити також відбиток у формі для вставлення в нього кінців стрижня, то на моделі навпроти майбутньої порожнини передбачають спеціальні виступи — знаки. Розміри знаків регламентуються стандартом [28]. Технологія виготовлення форми вимагає, щоб модель була, як правило, рознімна, а частини моделі повинні добре центруватись між собою за допомогою двох шипів і відповідних їм отворів.
Розміри моделі є більшими за розміри виливка на величину лінійної усадки металу, а порівняно з розмірами деталі — більшими на величину лінійної усадки металу й припусків на механічну обробку. Щоб полегшити виймання моделі з форми, на її вертикальних стінках передбачають нахили до 3° [29].
Моделі повинні бути достатньо міцними, жорсткими й вологостійкими, їх виготовляють із деревини, пластмаси або металу. Матеріал моделей вибирають залежно від характеру виробництва та складності виливка. В індивідуальному виробництві моделі виготовляють здебільшого з деревини, в масовому — з металу (сплави алюмінію, рідше — чавун) або з пластмаси. Деревина, призначена для виготовлення моделей, повинна бути сухою (вологість 8...10 %). Обробку робочої поверхні моделей завершують шліфувальним полотном.
Рисунок 2 - Елементи ливникової системи: 1 — ливникова чаша; 2 — стояк;
З — шлаковловлювач; 4 — живильник
Щоб запобігти дії вологи та зберегти якість поверхні моделі, її фарбують у відповідний колір: для чавунних виливків — у червоний, для сталевих — у сірий, для виливків із сплавів кольорових металів — у жовтий. Стрижневі знаки завжди фарбують у чорний колір. Для виготовлення ливарної форми необхідно мати моделі ливникової системи і випору.
Ливникова система призначена для наповнення розплавленим металом порожнини ливарної форми, затримування шлаку й живлення виливка металом під час кристалізації. Вона складається з ливникової чаші 1 (рисунок 2), стояка 2, шлаковловлювача 3, живильника 4, а також випора і додатка.
У ливникову чашу тече з ковша рідкий метал і частково затримується там шлак. Стояк — вертикальний канал, найчастіше круглого перерізу з незначною конусністю. Він з'єднує ливникову чашу й шлаковловлювач. Шлаковловлювач — горизонтальний канал трапецієподібного перерізу — з'єднує стояк і живильник. Шлак й частинки формової суміші затримуються внаслідок зниження швидкості надходження рідкого металу в шлаковловлювачі та зміні напрямку його руху. Для кращого затримування шлаку в чашу або в шлаковловлювач вкладають фільтрувальну вогнетривку сітку. Живильники круглого, прямокутного чи трапецієподібного перерізу підводять метал безпосередньо до порожнини форми. Випор 6 (див. рисунок 1) — вертикальний канал, що служить для виходу повітря й газів із форми під час заливання металу та для контролю за наповненням форми. Випор розташовують у найвищій точці виливка. Додаток призначений для живлення рідким металом порожнин, що утворюються в потовщених частинах виливка під час усадки металу. Подекуди роль додатка виконує випор.
Конструктивні й технологічні вимоги до моделей ливникової системи ті ж, що й для моделей виливка.