Студопедия — К лабораторной работе
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

К лабораторной работе






 

 

ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК

ПРИ ЛИТЬЕ В ОБОЛОЧКОВЫЕ ФОРМЫ

 

 

Методические указания

в учебно – исследовательской лабораторной работе

по курсу «Технологические процессы

в машиностроительном производстве»

для студентов специальностей 1201, 1202, 1505

 

Одобрено

редакционно – издательским советом

Саратовского политехнического института

 

 

Саратов

Цель работы: изучить технологию получения оболочковой формы и ознакомиться с техникой заливки металла.

 

 

ОСНОВНЫ ПОНЯТИЯ:

 

Сущность получения отливок заключается в том, что расплавленный и перегретый металл заданного состава заливается в литейную форму, внутренняя полость которой с максимальной степенью приближения воспроизводит конфигурацию и размеры будущего изделия. В настоящее время заметно возросший интерес специалистов к технологии литья в оболочковые формы объясняется такими тенденциями развития машиностроения, как получение отливок с особыми конструктивными, эксплуатационными и технологическими свойствами, а также как повышение требований к качеству отливок, точности размеров и конфигурации, шероховатости поверхности и товарного вида. Объектами особого внимания специалистов являются: особенности охлаждения и затвердевания отливок в оболочковых формах с различными опорными слоями и охлаждающими средами, закономерностями деформирования и разрушение оболочковых форм и стержней. В результате выполненных исследований получены новые рекомендации по интенсификации процесса заливки металла с использованием электрических дуг, по повышению термостойкости оболочковых форм и, как следствие, увеличение точности отливок, снижению специфических дефектов типа «апельсиновая корка».

Способ литья в оболочковые формы основан на получении полуформ и стержней в виде оболочек толщиной 6 – 10 мм. Их изготовляют путем отверждения на металлической оснастке слоя смеси, в которой связующие при нагреве вначале расплавляются, а затем затвердевают (полимеризуются), придавая оболочке высокую прочность.

Технология литья в оболочковые формы включает ряд операций, выполнение которых имеет особенности. К ним относятся: приготовление плакированной песчано-смоляной смеси; формирование на модельной оснастке тонкостенных полуформ; сборка форм и их подготовка к заливке. Особенности обусловлены свойствами связующего, в качестве которого обычно используют пульвербакелит ПК-104 – смесь фенолоформальдегидной смолы марки 104 с 8% уротропина. В исходном состоянии смола термопластична, то есть при нагреве и охлаждении обратимо расплавляется и затвердевает. В присутствии уротропина она становится термореактивной, полимеризуется и затвердевает необратимо. Твердение смолы укоряется при 250 °С. При нагреве выше 400°С связующее разлагается.

Плакирующую смесь приготовляют горячим или холодным способами. При горячем плакировании мелкозернистый песок, предварительно нагретый до 150°С, смешивают в бегунах со смолой 104, которая при 70-130 °С расплавляется и обволакивает зерна песка тонкой пленкой. Смесь при этом комкуется и одновременно размалывается. После охлаждения ее до 60 °С добавляют уротропин для необратимого твердения на модельной оснастке. Вводят уротропин в виде 30% - ного водяного раствора.

При холодном плакировании пульвербакелит растворяют в спирте или ацетоне и перемешивают с песком, продувая воздухом. Растворитель при этом испаряется и на песчинках образуется термореактивная пленка. После полного высыхания смеси комья тоже разминают.

Модели чаще всего изготавливают из чугуна, реже из стали и алюминия. Оболочковые полуформы получают на модельных плитах, нагретых до 250°С и покрываемых из пульверизатора разделительным составом для предотвращения прилипания смеси к модели. В качестве разделительного состава используют силиконовую или другие жидкие композиции. Песчано-смоляную смесь засыпают на плиту на 15-25 с, она прогревается до температуры расплавления смолы на глубину 6-10 мм, образуя оболочку, которую затем выдерживают при температуре 350°С в печи в течении 60 с и снимают с плиты. Таким же образом изготавливают вторую полуформу и собирают (приклеивают) с первой. Готовые оболочковые формы помещают в опоку, засыпают песком или чугунной дробью и заливают сплав.

Оболочковая форма прогревается теплом залитого металла и при 400°С и выше связующие разлагаются и постепенно разупрочняются. Вследствие этого существенно улучшаются податливость и выбиваемость форм.

Расход формовочной смеси при литье в оболочковые формы в 8-10 раз меньше, чем при литье в песчаные формы. После термической регенерации песок песок можно использовать повторно.

При литье в оболочковые формы поверхность отливки имеет меньшую шероховатость и более высокую точность размеров по сравнению с литьем в песчано-глинистые формы. Качество изделия во многом определяется качеством и прочностью изготовленных оболочковых полуформ.

 

Конструирование отливок.

 

При литье в оболочковые формы отливки должны быть сконструированы с минимальным числом местных утолщений, обрабатываемых поверхностей. При конструировании выступов, приливов и бобышек на отливках необходимо учитывать возможность изготовление полуформ без дополнительных стержней. Поверхности желательно иметь плоскими либо цилиндрическими. Следует избегать конструирование отливок большой длины при малой ширине и толщине, так как они склонны к короблению. Над утолщениями в отливке следует располагать прибыли.

Толщина стенок отливок, получаемых в оболочковых формах, должна быть равномерной. Уменьшение их толщины вызывает технологические трудности, связанные с ограниченной возможностью заполнения тонких стенок. Для стальных отливок минимальная толщина стенок равна:

 

δ ≥ L/200 + 4 мм

 

где L - длина отливки.

С увеличением содержания углерода стенку можно утолщать:

С, % …. 0,2 0,3 0,4 0,5

, мм …. 12-14 18-20 26-29 35-40

 

При литье в оболочковые формы размеры отливок выполняют по 4-5 классу точности.

Шероховатость поверхности зависит от зернового состава песчано-смоляной смеси, состояния поверхностей формы и стержня. Наименьшая шероховатость достигается в отливках из алюминиевых сплавов и составляет примерно 3мкм.

Припуски на механическую обработку зависят от способа литья, материала отливки и ее размеров.

Таблица I

Припуски на механическую обработку, мм

 

Наименьший размер отливки, мм До 40 40 - 100 100 - 250
Величина припуска, мм (оболочковая) 0,5 0,3 1,5
Величина припуска, мм (песчанные) 3,5 4,0 5,0

 

Формовочные материалы

Технологический процесс изготовления оболочковых форм обуславливает высокие требования, предъявляемые к физико-механическим свойствам и стабильности песчано-смоляных смесей. Высокое качество песчано-смоляных смесей обеспечивается подбором исходных материалов, в качестве которых используются: кварцевые цирконовые, оливиновые пески, смолы, увлажнители, катализаторы и добавки, вводимые для улучшения свойств форм и стержней.

Для приготовления оболочковых форм рекомендуется применять пески марок 1К01, 1К016, 1К02 и 1К063, которые обладают высокой текучестью, прочностью, огнеупорностью, газопроницаемостью. Примеси в песках в виде полевого шпата, слюды и карбонатов образуют легкоплавкие соединения с окислами металлов, что приводит к пригару. С уменьшением зернистости песка прочность форм снижается. Форма и распределение зерен песка влияют на физико-механические свойства песчано-смоляных смесей (огнеупорность, текучесть, уплотняемость, газопроницаемость). При нагреве до 600°С зерна кварца увеличиваются в объеме на 4%, что может привести к браку отливок под действием термического удара.

Цирконовый песок более огнеупорен (Тпл =2400°С, а кварцевого - 1630°С) и обладает низким коэффициентом температурного расширения, химически стоек.

Оливиновый песок более огнеупорен, чем кварцевый, противопригарен и представляет наибольшую ценностью для отливок с меньшей шероховатостью.

В качестве связующих в производстве оболочковых форм могут применяться термореактивные смолы, которые разделяют на фенолоформальдегидные, карбамидные, эпоксидные, полисилоксановые. Для продления срока хранения смол, которые с течением времени твердеют, применяют ингибиторы, вещества, замедляющие процесс отверждения.

Фенолоформальдегидные смолы, наиболее часто применяемые при литье, получают из нефти или твердого топлива путем взаимодействия фенола, анилина и формальдегида. Для более интенсивного отверждения применяют уротропин. Уротропин представляет собой кристаллический порошок светло-желтого цвета (первый сорт) и желтого или коричневого цвета (второй сорт). Смешивая его с новолачной смолой, получают пульвербакелит – связующее с высокими технологическими свойствами.

Для уменьшения прилипаемости оболочковых форм и стержней к горячей металломодельной и стержневой оснастке, для увеличения живучести и теплопроводности смесей, а также для замедления реакции между формой и металлом в песчано-смоляные смеси вводят различные добавки: стеараты кальция и цинка, порошкообразный уголь, графит, фтороборат аммония, окись железа, двуокись марганца бентонит и другие.

Для изменения протекания скорости реакции отверждения синтетических связующих материалов применяют катализаторы органического или неорганического происхождения. Органические катализаторы - сульфокислоты, парафенилуретиналсульфохлорид, щавелевую кислоту используют для отверждения крбамидных и формальдегидных смол. К неорганическим катализаторам относятся ортофосфатную и соляную кислоту и аммонийные соли, которые используют для отверждения фурановых и мочевиноформальдегидных смол.

Для предотвращения неоднородности формовочной смеси, разделения основных компонентов при ее приготовлении и засыпке необходима предварительная обработка песка увлажнителем, к которому относятся:стеарин, парафин, керосин, жидкий бакелит, машинное масло. Названные вещества вводят в малых количествах, но этого достаточно, чтобы улучшить смачиваемость песчинок смолами.

 







Дата добавления: 2015-03-11; просмотров: 567. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Устройство рабочих органов мясорубки Независимо от марки мясорубки и её технических характеристик, все они имеют принципиально одинаковые устройства...

Ведение учета результатов боевой подготовки в роте и во взводе Содержание журнала учета боевой подготовки во взводе. Учет результатов боевой подготовки - есть отражение количественных и качественных показателей выполнения планов подготовки соединений...

Сравнительно-исторический метод в языкознании сравнительно-исторический метод в языкознании является одним из основных и представляет собой совокупность приёмов...

Ваготомия. Дренирующие операции Ваготомия – денервация зон желудка, секретирующих соляную кислоту, путем пересечения блуждающих нервов или их ветвей...

Билиодигестивные анастомозы Показания для наложения билиодигестивных анастомозов: 1. нарушения проходимости терминального отдела холедоха при доброкачественной патологии (стенозы и стриктуры холедоха) 2. опухоли большого дуоденального сосочка...

Сосудистый шов (ручной Карреля, механический шов). Операции при ранениях крупных сосудов 1912 г., Каррель – впервые предложил методику сосудистого шва. Сосудистый шов применяется для восстановления магистрального кровотока при лечении...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия