Файл: Технология металлов и конструкционные материалы учебное пособие..pdf

бивают стержни. В небольших литейных цехах отливки выбивают вручную или с помощью пневматических виб­ раторов. Стержни удаляют вибрационными машинами или струями воды в гидравлических камерах. В совре­ менных литейных цехах процесс вьибивки форм полно­ стью механизирован.

Затем отливки необходимо освободить от литников, вы­ поров и прибылей. В мелких отливках их легко удалить молотком или кувалдой, в крупных — механической об­ работкой или газовой резкой. Для удаления с поверхно­ сти отливки пригоревшей формовочной смеси и неровно­ стей применяют ручную или механическую очистку от­ ливок. При ручной очистке отливку очищают стальной щеткой и зубилом удаляют неровности. Механическая очистка производится во вращающихся барабанах или в пескоструйных и дробеструйных установках.

Г л а в а XIV

СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ЛИТЬЯ

Для повышения производительности труда, получения литья высокой точности и чистоты поверхности и сниже­ ния его себестоимости в СССР получили развитие про­ грессивные методы изготовления отливок: литье по вы­ плавляемым моделям, литье в оболочковые формы, литье в металлические формы, литье под давлением, центро­ бежное литье и др.

§ 59. Изготовление отливок в разовых формах

Литье по выплавляемым моделям. Данный метод на­ ходит широкое применение в практике литейного про­ изводства. Отливки имеют высокую точность (в преде­ лах 3-го класса), и чистоту поверхности (в пределах 6-го класса), что дает возможность использовать их без по­ следующей механической обработки. Данным способом изготовляют отливки сложной конфигурации.

Технологический процесс литья по выплавляемым моделям состоит из следующих основных операций:

1) изготовление металлической .прессформы;

159

2)изготовление в пресс-форме выплавляемых моде­ лей и литниковой 'системы;

3)изготовление (сборка) блока выплавляемых моде­

лей;

4)нанесение на блок моделей огнеупорной оболочки

иее сушка;

5)выплавление моделей;

6)формовка оболочек в опоках (засыпка песком или металлической дробью), прокаливайте:

7)заливка, охлаждение, выбивка, обрубка, очистка и контроль литья.

Для изготовления выплавляемых моделей применяют составы, содержащие стеарин, воск, церезин, канифоль, полистирол и др. В качестве крепителей -при изготовле­ нии оболочек применяют -гидролизованный этил-силикат или жидкое стекло. Оболочки состоят из 4—б слоев, каждый из которых сушат при 32—34°С в течение 5—6 ч.

Выплавку модельного состава из оболочек произво­ дят в специальных шкафах при 160—200°С. Прокалива­

производят в нагревательных печах при 900—980°С. За­ ливку металла осуществляют в -подогретую форму.

56,а) нагревают до 220—260° и покрывают разделитель­

чинки, образуя на модели песчано-смолянистую оболоч­ ку толщиной 5—20 мм. Нерасплавившуюся часть формовочной смеси удаляют (рис. .56,0), а модельную плиту с образовавшейся оболочкой загружают в печь и при 300—400°С выдерживают 1—3 мин (рис. 56,а). При этом смола лолнмеризуется, переходя в твердое необра­ тимое состояние. Твердая оболочка снимается с модель­ ной -плиты с -помощью штифтов (рис. 56,6). Подобным образом изготовляют и нижнюю полуформу. Две полу-

160

стержней, как при обычной формовке. Собранную фор­ му заливают металлом через литниковую систему, кото­ рая изготовляется вместе с оболочковой формой. 'После охлаждения отливки оболочка легко разрушается.

Литье в оболочковые формы позволяет получить от­ ливки высокого качества, точности и чистоты поверхно­

сти. Описанный метод литья дает возможность механи­ зировать и автоматизировать процесс получения отлив­ ки, значительно снизить расход формовочной смеси и повысить производительность труда рабочих.

§ 60. Литье в постоянные формы

Литье в металлические формы. При этом методе литья расплавленный металл заливают в металлические фор­ мы (кокили), имеющие очертания изготовляемой отлив­ ки. После застывания металла форму открывают и из нее извлекают отливку. Затем форму охлаждают, сма­ зывают и процесс повторяют.

Высокая скорость охлаждения отливки обеспечивает образование в ней мелкозернистой структуры, что повы­ шает механические свойства детали.

литье в земляную форму. Металлические формы собира­ ют из нескольких частей. На рис. 57,а изображена фор­ ма для отливки алюминиевых поршней тракторного дви­ гателя.

Она состоит из двух частей 1 и 2 с вертикальной пло­ скостью разъема. Стержень, образующий полость порш­ ня, состоит из трех частей 3 и 4. Литниковую систему устанавливают на разъеме формы. Стержни 5, образую-

4 3 4

/ — с в е р т и к а л ь н о й о с ь ю в р а ­ щения; И — с г о р и з о н т а л ь н о й

о с ь ю в р а щ е н и я

щие отверстия в бабышках отливаемого поршня, встав­ ляют в форму в соответствующих гнездах для знаков.

Для чугунного и стального литья металлические фор­ мы изготовляют из серого чугуна, для цветного литья — из стали и алюминиевых сплавов. Стержни используют песчаные или металлические (сборные).

Существенными недостатками литья в металлические формы являются трудность отливать детали со сложны-

162 *

ми внутренними и внешними очертаниями и получать в отлтгвке тонкие стенки вследствие быстрой кристаллиза­ ции металла в форме.

Центробежное литье. Данный метод используют, ес­ ли отливаемая деталь имеет форму тел вращения. Рас­ плавленный металл, залитый во вращающуюся форму, под действием центробежных усилий прижимается к стенкам формы и затвердевает. Отливки при этом полу­ чаются плотными, без шлаковых включений и газовых раковин, -с мелкозернистой структурой и высокими ме­ ханическими свойствами. При этом литниковая система отсутствует (рис. 57,6).

Центробежным способом отливают трубы, втулки для поршневых колец и другие детали. В практике ремонт' ■ного дела данный метод используют для заливки баб­ битом шатунных и коренных вкладышей двигателей.

Литье под давлением. Этот метод имеет широкое при­ менение для изготовления фасонных отливок из цветных

Непрерывное литье. Для получения литого чугунного листа жидкий чугун заливают в щелевидное пространст­ во между двумя охлаждающими прокатными валками.

на отдельные листы и подвергают термической обработ­ ке для устранения хрупкости.

§ 61. Технический контроль в литейном производстве. Дефекты отливок и их исправление

Основной задачей технического контроля является предупреждение ■выпуска негодной продукции и умень­ шение количества неизбежного технологического брака. Предусматривается проверка качества исходных мате­ риалов, проверка технологических процессов изготовле­ ния литья и проверка качества готовых отливок.

Методами контроля литейного производства явля­ ются: 1) внешний осмотр отливки; 2) проверка разме­ ров отливки; 3) определение химического состава, меха-

ских, ультразвуковых и других не разрушающих отлив­ ку методов контроля.

•К основным дефектам отливок относятся; коробление, раковины (газовые, усадочные, земляные, шлаковые), трещины, .пригар, недолив, спай, ликвация и др.

Причинами дефектов могут быть нерациональность конструкции отливки, неправильный подвод металла в форму, неправильный .режим охлаждения, недостаточная газопроницаемость и противоиригарность формовочной и стержневой смесей, большое содержание газов в метал­ ле, низкая жидкотекучесть металла.

В зависимости от дефектов и ответственности детали трещины, раковины, недоливы, спаи заделывают специ­ альной замазкой, пропитывают мастикой, заваривают газовой или электроду.говой сваркой и т. in. При необ­ ходимости изменить твердость металла отливку подвер­ гают термической обработке.

§ 62. Технологические основы конструирования литых деталей

При конструировании литой детали необходимо учиты­ вать трудоемкость изготовления формы. Внешние очер­ тания отливки должны иметь прямолинейные контуры с плавными криволинейными переходами (галтели). Не­ обходимо стремиться к максимальному уменьшению высоты детали, к устранению выступающих частей, больших тонкостенных ребер, глубоких впадин. Конст­ рукция отливки должна обеспечивать минимальное ко­ личество стержней.

Для проверки технологичности конструкции пользу­ ются .правилом световых лучей. Конструкции, в которых при сквозном просвечивании отсутствуют теневые участ­ ки, формуются без применения отъемных частей и стержней, а поэтому являются более технологичными.

При конструировании литых деталей необходимо ру­ ководствоваться следующими соображениями.

1)максимально упрощать внешние контуры и фор­ му внутренних полостей литых деталей;

2)по возможности расчленять сложные конструкции деталей на более простые элементы с последующей их оборкой болтовыми или другими соединениями;

164