Литье в песчано-глинистые формы

 

Сущность литья в песчано-глинистые формы заключается в получении отливок из расплавленного металла, затвердевшего в одноразовых формах, которые изготовлены из формовочных смесей путем уплотнения с использованием модельного комплекта.

Модельный комплект – приспособления, включающие литейную модель, модели литниковой системы, стержневые ящики, модельные плиты.

Литейная модель – приспособление, которым в литейной форме получают отпечаток, соответствующий конфигурации и размерам отливки.

Размеры модели больше размеров отливки на величину линейной усадки сплава и припуска на механическую обработку.

Модели могут быть деревянные, металлические и из пластмасс.

Стержневой ящик – формообразующее изделие, имеющее рабочую полость для получения в ней литейного стержня нужных размеров и очертаний из стержневой смеси.

Модельные плиты формируют разъем литейной формы, на них закрепляют части модели.

Литейная форма для получения отливок в песчано-глинистых формах представлена на рисунке 1.1.

Литейная форма обычно состоит из верхней 1 и нижней 2 полуформы, которые изготавливаются в опоках 7, 8 – приспособлениях для удержания формовочной смеси. Полуформы ориентируют с помощью штырей 10, которые вставляют в отверстия ручек опок 11.

Для образования полостей отверстий или иных сложных контуров в формы устанавливают литейные стержни 3, которые фиксируют посредством выступов, входящих в соответствующие впадины формы (знаки).

Для изготовления песчано-глинистых форм используют формовочные и стержневые смеси, содержащие песок (наполнитель) и связующие (глина и специальные добавки).

Литейную форму заливают расплавленным металлом через литниковую систему.

Литниковая система – совокупность каналов и резервуаров, по которым расплав поступает из разливочного ковша в полость формы.

Основными элементами (рис. 1.1) являются: литниковая чаша 5, которая служит для приема расплавленного металла и подачи его в форму; стояк 6 – вертикальный или наклонный канал для подачи металла из литниковой чаши в рабочую полость или к другим элементам; шлакоуловитель 12, с помощью которого удерживается шлак и другие неметаллические примеси; питатель 13 один или несколько, через которые расплавленный металл подводится в полость литейной формы.

Рисунок 1.1 – Литейная форма

 

Выпор 4 служит для вывода воздуха и газов из полости формы при заливке металла и ставится над самой высокой частью отливки. Для вывода газов предназначены и вентиляционные каналы 9.

Прибыль применяют для устранения усадочных раковин и питания отливки при ее затвердевании. Ее располагают над самой массивной частью отливки, чтобы металл затвердевал в ней последним. Усадочная раковина перемещается в прибыль, и отливка получается плотной (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 – Схема образования усадочной раковины в прибыльной части отливки: 1 – усадочная раковина; 2 – прибыль; 3 – отливка

 

Разновидности литниковых систем представлены на рисунке 1.3.

По способу подвода расплава в рабочую полость формы литниковые системы делят на: нижнюю, верхнюю и боковую.

 

 

Рисунок 1.3 – Разновидности литниковых систем: 1 – питатели (каналы для подачи расплава в полость литейной формы); 2 – шлакоуловитель; 3 – стояк; 4 – литниковая чаша; 5 – отливка; 6 – выпор; 7 – коллектор (распределительный канал для направления расплава к различным частям отливки

 

По гидродинамическому признаку литниковые системы подразделяют на сужающиеся и расширяющиеся.

В сужающихся системах последовательно уменьшаются площади поперечных сечений стояка, шлакоуловителя и суммарной площади питателей (F _ст > F _ш > F _п).

Сужающиеся литниковые системы с соотношением:

F _ст: F _ш: F _п = 1,2: 1,1: 1 применяют при литье стальных отливок;

F _ст: F _ш: F _п = 1,4: 1,2: 1 при литье чугуна;

F _ст: F _ш: F _п = 3: 2: 1 при литье цветных металлов.

В расчетах литниковых систем прежде всего определяют площадь поперечного сечения их узкого места F _п – для сужающихся систем, F _ст – для расширяющихся.