4.3.1. Литейные формы

Литейные формы предназначены для заливки в них металла с целью получения отливки требуемой геометрической формы и размеров. Устройство литейной формы схематически представлено на рис. 4.1, а; в качестве примера взята объемная песчаная форма (ОПФ). Основными элементами литейной формы являются рабочая полость и литниковая система. В рабочей полости формируется тело отливки. Конфигурация полости соответствует конфигурации изготавливаемой детали, а ее размеры устанавливаются с учетом припусков на последующую механическую обработку. В соответствии с чертежом детали, внутри отливки и на ее поверхности могут быть различные отверстия и полости, для образования которых в литейную форму при ее сборке устанавливают заранее изготовленные закладные элементы, называемые стержнями 6. Стержни изготавливают из металла или керамики и их впоследствии удаляют выбивкой.

Р ис. 4.1. Литье в разовые разъемные формы:

а – литейная форма в сборе; б – отливка после выбивки; 1, 2 – нижняя и верхняя опоки; 3 – формовочная смесь; 4 – рабочая полость формы; 5 – выпор; 6 – стержень; 7 – вентиляционный канал; 8 – стояк; 9 – литниковая чаша (воронка); 10 – расплавленный металл; 11 – ковш с жидким металлом; 12 – шлакоуловитель; 13 –питатели

Литниковая система служит для подвода расплавленного металла в рабочую полость и подпитки отливки в процессе кристаллизации (усадки) металла. Литниковая система (см. рис. 4.1) состоит из литниковой чаши (воронки) 9; стояка 8, который заканчивается узким каналом – дросселем, регулирующим скорость заливки и предотвращающим подсос воздуха в стояк; шлакоуловителя 12, служащего для задержки неметаллических включений; питателей 13, подающих расплавленный металл в рабочую полость и выпоров 5 – вертикальных каналов, расположенных на самых высоких местах отливки, служащих для выхода газов, образующихся при заливке в форму жидкого металла.

Литейные формы бывают разовые и постоянные – многоразовые (в одной форме можно получить от десятка до нескольких десятков тысяч отливок).

Разовые формы предназначены для изготовления одной отливки и их разрушают при ее извлечении. К разовым относятся объемные песчаные формы, оболочковые формы и формы для литья по выплавляемым моделям. Для изготовления разовых форм используют формовочные смеси на основе кварцевого песка и связующих, литейную оснастку, формовочный инструмент и специализированное оборудование.

Постоянные формы – это многоразовые формы изготовленные из металла (чугуна, стали, твердых сплавов) – кокили, пресс-формы и т. п.

В зависимости от вида применяемых форм различают литье в объемные песчаные формы и специальные виды литья.

К специальным видам литья относят: литье в оболочковые формы, литье по выплавляемым моделям, литье в металлические формы, литье под давлением и центробежное литье. Эти методы позволяют получать отливки повышенной геометрической точности, с малой шероховатостью поверхности и минимальным припуском на механическую обработку. При этом специальные виды литья дают возможность обойтись без многих побочных операций (таких, как приготовление земляной и стержневой смесей), без пыльной выбивки и в ряде случаев – без пескоструйной очистки.