Різновиди ливарних форм - студопедія

Ливарна форма - елемент, який утворює робочу порожнину, при заливці якої розплавлений метал формує відливку.

Ливарні форми розрізняються: 1) терміном служби (разові, багаторазові); 2) станом перед заливкою (сухі, підсушені, сирі, хімічно тверднуть, самотвердеющие); 3) технологією виготовлення (вручну, на машинах, по виплавлюваних моделях і ін.); 4) способом видалення з них виливки (роз'ємні, нероз'ємні).

Разові форми виготовляють з піщано-глинистих, піщано-смоляних формувальних сумішей. Служать для отримання тільки однієї виливки, після заливки разову форму руйнують для звільнення затверділої виливки. Разові форми бувають роз'ємними, що складаються з верхньої і нижньої половинок (полуформ), і нероз'ємними. До нероз'ємним відносяться форми, виготовлені по виплавлюваних моделях, оболонкові форми та ін.

Багаторазові роз'ємні форми виготовляють з шамоту, азбесту, алебастру, цементу та інших вогнетривких матеріалів. Витримують від 10 до 1000 заливок. Після заливки багаторазову форму розкривають, не руйнуючи її, витягують виливок, і знову збирають для чергової заливки. До багаторазовим роз'ємним форм відносяться і кокілі - металеві форми з чавуну, стали, мідних сплавів і алюмінієвих сплавів. Через високу вартість кокілі використовують тільки в серійному і масовому виробництві виливків.

Елементи разової форми. Формувальний інструмент.

На рис.2.3 (а, б) показані відповідно креслення виливки втулки і разова піщано-глиниста форма для неї. Ливарна форма складається з двох полуформ 1. Напівформи утворюють порожнину 2, що має конфігурацію виливка, обмежену стінками полуформ і стрижнем 3, встановленим на знаки у формі для отримання отвори у втулці. Рідкий метал заливають через литниковую систему - вертикальні і горизонтальні канали 5. 6, 7. Для виходу повітря з форми, збору спливаючих неметалічних частинок і контролю заповнення форми служить випор 4.

Кожну з полуформ формують в металевих рамках - верхньої і нижньої опоках 1 і 4 (рис.2.4 к). Верхня опока з'єднується з нижньою штирями 2, які пропускають в вушка 3. Для утримання суміші в опоках роблять буртики 5.

Рис.2.3. Елементи літніковой форми.

Ливарний стрижень - елемент ливарної форми для утворення отвору, порожнини або іншого складного контуру в литві.

Литниковая система - система каналів і елементів ливарної форми для підведення в її порожнину розплавленого металу, що забезпечує заповнення та харчування виливки при затвердінні.

Формувальну суміш ущільнюють пневматичними (рис.2.4, а) або ручними (рис.2.4, б) трамбовками. Для відводу газів з форми роблять наколи Душнікі (рис.2.4, в). Видаляють модель з форми за допомогою підйомників (рис.2.4, г), які забивають в дерев'яні моделі або ввинчивают в металеві. Виправляють готову форму оздоблювальним інструментом гладилками (рис.2.4, д, е), ложками (рис.2.4, ж), гачками (рис.2.4, з), ланцетами (рис.2.4, і).

Рис.2.4. Формувальний інструмент і оснащення.

Модельний комплект - комплект модельних формувальних пристосувань, необхідних для утворення при формуванні робочої порожнини ливарної форми. Включає в себе:

1) модель майбутнього виливка;

2) один або кілька стрижневих ящиків (якщо виливок має порожнини або отвори);

3) модель ливникової системи;

4) модельну плиту;

5) формувальні, контрольні і складальні шаблони.

Стрижневий ящик - пристосування, що має робочу порожнину для отримання в ній стрижня потрібних розмірів і контурів з стрижневою суміші.

Модельна плита - плита, що оформляє роз'єм ливарної форми і несе на собі різні частини моделі, включаючи литниковую систему, а також служить для набивання однієї з парних опок (при нероз'ємних моделях).

Виготовлення модельного комплекту починають з розробки креслення виливки, визначення її положення в формі, а також лінії роз'єму моделі і форми, кількості стрижнів, зміни їх знакових частин. Вихідним документом для розробки креслення виливки є креслення деталі, на який наносяться: припуск на механічну обробку; технологічний припуск (ливарні ухили, напуски, припливи, ребра, стяжки, галтелі); технологічні вказівки по виготовленню виливки (лінія роз'єму моделі із зазначенням верхньої та нижньої частини по розташуванню її в формі; лінія роз'єму стрижня, розташування і розміри стрижневих знаків; місце підведення живильника; розташування і конструкція прибутку і т.п.); спеціальні вимоги до литві (технічні умови на приймання, твердість і структура на окремих ділянках і ін.).

Після цього виготовляють модель і стрижневою ящик.

Поверхня моделі повинна бути гладкою, чистою, щоб при виїмці її з форми вона легко відокремлювалася від формувальної суміші. Розміри моделі збільшують в порівнянні з розмірами виливка на величину ливарної усадки сплаву.

Моделі і стрижневі ящики в одиничному і серійному виробництві при ручному формуванні виготовляють з твердих порід дерева (клена, бука, берези) або ялини і сосни, а в масовому виробництві і при машинної формуванню - з алюмінієвих сплавів, чавуну, пластмаси.

Рис.2.5. Креслення виливка втулки (а), модель (б) і стрижневою ящик зі стрижнем (в).

Дерев'яні моделі і стрижневі ящики роблять з окремих заготовок. Заготовки склеюють з декількох шматків, причому шматки розміщують так, щоб часткові волокна деревини розташовувалися в різних напрямках. Моделі, виготовлені з таких заготовок, мають велику міцність, більш стабільні розміри і менше коробляться.

Нероз'ємні моделі використовують для виливків нескладної конфігурації, які можуть бути заформованими в одній полуформе. Для складних виливків модель виготовляють рознімної, що дозволяє видаляти її з форми без руйнування останньої. На відміну від виливки модель замість отвори має виступаючі частини, звані знаками.

Знаки - елементи моделі 1 (див. Рис.2.5), що утворюють в формі відбитки, на які встановлюють виготовлений в стержневом ящику стрижень 3.

Стрижневі ящики також як моделі можуть бути нероз'ємному (для виготовлення простих за формою стрижнів) і роз'ємними, що складаються з двох половинок, що з'єднуються в процесі формування (як і полумоделі) центрувальними шипами 2 (див. Рис.2.5).

Виготовлені моделі і ящики забарвлюють спеціальним лаком для отримання гладкої поверхні і запобігання моделі від поглинання вологи. Знаки, як правило, фарбують в чорний колір, щоб формувальник міг визначити, в якому місці він повинен ставити стрижні.

Модель літніковойсистеми (рис.2.6, а) складається з моделі ливникової чаші 1, моделі стояка 2, моделі розподільного каналу (шлакоуловителя) 3, моделей літників (живильників) 4 і моделі випора (на рис.2.6 не показана).

Литниковая чаша (див. Рис.2.6, б) призначається для прийняття струменя металу з ковша, гасіння її енергії, а також первинного відділення великих частинок шлаку і підтримання сталості рівня металу при заповненні форми.

Застосовується литниковая чаша при лиття чавуну і кольорових сплавів, що заливаються з поворотних ковшів. Для того, щоб полегшити відділення шлаку, в чашах встановлюються перегородки (див. Рис.2.6, в). З цією ж метою, а також для забезпечення спокійного заповнення форми, застосовуються мірні чаші (див. Рис.2.6, г) зі стопорним пристроєм - пробкою. Обсяг такої чаші дорівнює всьому об'єму порожнини форми. Коли мірна чаша заповнена, стопор видаляється, і метал перетікає в форму. При лиття сталі, що заливається з стопорного ковша, застосовуються літніковие воронки (див. Рис.2.6, д). У воронках відділення шлаку не відбувається. Метал в них охолоджується менше, ніж в чашах, а це має велике значення для сталевого лиття.

Рис.2.6. Модель літніковойсистеми (а) і типи ливникових чаш (б, в, г, д).

Стояк призначається для передачі металу з ливникової чаші або воронки в нижні частини форми. Як правило, розташовуються вертикально,

мають круглий перетин і невелику конусність. У підставі стояка є чашечка - зумпф. гасить удар струменя і перешкоджає розмиванню форми.

При лиття кольорових сплавів у металеві форми іноді примі-ються зиґзаґоподібні стояки.

Розподільчий канал призначається для направлення рідкого металу до кількох відливок, що поміщається в одній формі, або до різних вузлів однієї великої виливки. Крім того, в ньому відбувається відділення шлакових частинок. Це досягається зниженням швидкості металу в шлакоуловителя, змінюючи напрямок його руху. При гальмуванні металу шлакові частинки спливають і затримуються в шлакоуловителя. Добре очищає метал шлакоуловителя гребенчатого типу (рис.2.7). Розподільчий канал розміщується горизонтально по роз'єму, зазвичай у верхній напівформи. Його поперечний переріз частіше має форму трапеції.

Рис.2.7. Розподільчий канал гребенчатого типу.

Живильники - підводять метал безпосередньо в порожнину форми. Розміщують їх в нижній напівформи в площині роз'єму.

До ливникової системи відноситься також випор - вертикальний канал, наявний в самої верхньої точки виливки і службовець для виходу повітря з порожнини форми при її заливанні, а також для збору спливаючій бруду і контролю заповнення форми металом.

Литниковая система під час заливки повинна бути повністю заповнена рідким металом, так як розрив струменя призводить до всмоктування повітря і шлаку в порожнину форми, а також до утворення окислених полон в місці розриву. Тому між елементами ливникової системи повинно виконуватися наступне співвідношення:

де Fп- сумарна площа перетину всіх живильників; Fш - площа перетину шлакоуловителя; Fс- площа перетину стояка.