Файл: Yershov_otlivki.doc

Непригарність – здатність суміші не вступати в хімічну взаємодію з металом і не пригоряти до поверхні виливка. Непригарність підвищує чистий кварцовий пісок.

Довговічність – здатність суміші зберігати властивості при повторних заливках. Внаслідок дії температури зерна піску розтріскуються і збільшується кількість дрібних часток, зневоднюється глина, втрачаючи при цьому пластичність і міцність, крім того, суміш засмічується золою від згорілих добавок і кріпильних. В результаті цієї властивості формувальної суміші погіршуються при повторних заливках.

До складу формових і стрижневих сумішей входять: кварцовий пісок, глина, вода та спеціальні добавки. Пісок забезпечує суміші вогнетривкість і газопроникність, глина - пластичність і міцність, але знижує газопроникність і піддатливість, а також утруднює вибивання стрижнів з виливка. Тому в стрижневі суміші замість глини як скріплювача добавляють різні органічні і неорганічні речовини: смоли, декстрин (хімічно оброблений крохмаль), рідке скло, патоку, каніфоль тощо. У формових сумішах вміст глини обмежують до 8...12%. Для зменшення пригоряння до виливків, а також для підвищення піддатливості й газопроникності у формові і стрижневі суміші вводять також спеціальні добавки (кам'яновугільний пил, мазут, тирсу тощо).

Найбільш широко використовують облицьовувальні, наповнювальні та єдині формові суміші.

Облицьовувальною сумішшю вистилають робочу поверхню ливарної форми, яка контактує з рідким металом. При формуванні її наносять на модель завтовшки 15...20 мм і виготовляють із свіжих піску та глини з добавкою протипригарних матеріалів.

Наповнювальну суміш насипають зверху облицьовувальної, заповнюючи остаточно ливарну форму. Цю суміш виготовляють із оборотної, переробленої після вибивання опок, суміші з добавкою 5...10 % свіжих піску та глини.

Єдині суміші використовують у масовому виробництві при машинному формуванні для заповнення всього об'єму ливарної форми. Виготовляють їх з оборотної суміші з добавкою до 50 % свіжих піску та глини.

За станом форми перед заливанням металом розрізнюють суміші для виготовлення таких форм: сирих, підсушених, сухих, хімічно тверднучих і самотверднучих.

Сирі форми виготовляють з великої кількості оборотної суміші й використовують для невідповідальних виливків із чавуну, сталі і кольорових сплавів до 3000 кг.

Підсушені (напівсухі) форми виготовляють з облицьовувальної суміші, яка містить 2...4% швидкотверднучих зв'язувальних закріплювачів. Такі форми використовують для відповідальних виливків із чавуну і сталі з поверхнями значної протяжності (станини, столи верстатів тощо).

Сухі форми виготовляють із суміші з більш високим вмістом глини і меншою кількістю оборотної суміші, тобто більш міцних і менш газопроникних і піддатливих.

Хімічно тверднучі форми виготовляють із сумішей, які містять рідке скло, швидко тверднуть при продуванні вуглекислим газом. Такі суміші підвищують продуктивність при формуванні в 3...5 разів.

Самотверднучі форми і стрижні виготовляють із рідких самотверднучих сумішей (РСС). Опоки і стрижневі ящики заливають сумішшю, в яку вводять хімічні реагенти, що переводять суміш в рідкотекучий стан. РСС добре заповнює всі звивини форми або стрижневого ящика. Відпадає потреба в ущільненні суміші, оскільки РСС твердне по всьому об'єму при нормальній температурі за 30...40 хв.

Стрижнева суміш служить для виготовлення стрижнів, які перебувають у складніших робочих умовах, ніж форма, оскільки вся їх поверхня, за винятком знаків, оточена розтопленим металом. Під дією високої температури металу в стрижні вигоряють органічні складники, а під час охолодження відливки він стискається за рахунок усадки металу. Ось чому стрижень порівняно з формою повинен мати вищу міцність, газопроникність, податливість і вогнетривкість. Водночас опір руйнуванню стрижня під час вибивання його з відливки має бути незначний.

Головними складниками стрижневих сумішей є пісок і зв'язувальна речовина (синтетична смола, рідке скло, природна смола, декстрин, сульфітіго-спиртова барда, сульфітний щолок, цемент, рослинна олія тощо). Для захисту відливки від пригару поверхню стрижня покривають тонким шаром протипригарного матеріалу.

Ручне формування в опоках застосовується для виготовлення середніх і дрібних виливок. У залежності від виробу формування проводять в двох, трьох і більше опоках.

У роботі ми ознайомимося з технологічним процесом формування в двох опоках за рознімною моделлю.

Порядок виконання роботи

Формування починається виготовленням нижньої півформи. Зверніть увагу на те, що на підмодельну плиту 1 встановлюють половину моделі 2 площиною роз'єму вниз і ставлять нижню опоку 3 (рис. 3, а). Модель припудрюють припилом, потім через сито покривають облицьовувальною сумішшю шаром 20…30 мм (рис. 3, б), цей шар ущільнюють руками, після чого в опоку накидають лопатою наповнювальну суміш (рис. 3, в), трамбують її до певної щільності. Надлишок видаляють і у формувальній суміші вентиляційними голками наколюють отвори для відведення газів (рис. 3, г). Цим закінчується формування нижньої півформи.

Потім нижню півформу накривають другою підмодельною плитою і перевертають, після чого підмодельну плиту знімають і поверхню роз'єму форми посипають дрібним розділовим піском. На заформовану половину моделі накладають другу її половину, опоки з’єднують між собою за допомогою штирів, які вставляють в отвори приливів (рис. 3, д). Встановлюють моделі ливникової системи, стояка, випора для утворення системи ливника і формують верхню півформу. Причому, верхню опоку наповнюють формувальною сумішшю також, як і нижню. Коли набивання верхньої опоки закінчене і проколені отвори для відведення газів, виймають модель стояка, випора, знімають верхню півформу, перевертають, прорізають канал ливника в порожнині роз'єму форми і обережно виробляють розколювання (розштовхування), витягають з форми половини моделі, потім за допомогою гладилок роблять підправлення форми, гачками видаляють суміш, що обсипалася, і порожнину покривають формувальною фарбою (при формуванні насухо) або припорошують меленим деревним кутом (при формуванні всиру). Після цього форма збирається і заливається рідким металом.

Рисунок 3 – Послідовні переходи формування моделі втулки

Основні види браку. Брак виливків поділяють на виправний і невиправний. Виливки з невиправним браком переплавляють, а виправний брак виправляють. Основними є такі види браку.

Газові раковини – пузирі повітря або газів у тілі виливка. Утворюються при недостатній газопроникності формової суміші або при дуже щільному заповненні форми.

Піщані та шлакові раковини – слабке набивання форми або погана конструкція шлаковловлювача.

Усадочні раковини – відкриті або закриті пустоти в тілі виливка. Утворюються у стовщених перерізах виливка, а також при неправильному підведенні металу до форми.

Холодні тріщини – розриви тіла виливка значної довжини. Утворюються при охолодженні виливка в зоні невисоких температур і тому мають світлу поверхню. Причина – неоднакова швидкість охолодження різних перерізів виливка.

Гарячі тріщини – розриви тіла виливка незначної довжини. Утворюються при високих температурах і тому мають темну окислену поверхню. Причина - недостатня піддатливість стрижнів і форми або недостатня витримка виливка у формі.

Недолив – неповний виливок. Причина – недостатня рідкотекучість металу, низька температура заливання, недостатній переріз живильників.

Виправлення браку. Брак виливків виправляють наплавленням, заварюванням, забиванням замазками або мастиками, просоченням.

Наплавлення і заварювання використовують для виправлення дефектів, якщо виливок буде працювати при великих навантаженнях.

Забивання замазками або мастиками – це декоративне виправлення, виконують його на невідповідальних виливках.

Просоченням усувають пористість виливків, які випробовують гідравлічно. Виливки занурюють на 8...12 год у водний розчин нашатирю. Використовують також просочення під тиском розчину мідного купоросу, рідкого скла або бакелітового лаку.

Заходи безпеки при проведенні роботи

До виконання роботи допускаються студенти, що вивчили справжню інструкцію і ознайомилися із заходами безпеки, які необхідно дотримувати при виконанні роботи. Розливання рідкого металу необхідно вести в захисних окулярах.

Питання для самопідготовки

1. Що таке ливарне виробництво?

2. Які ливарні властивості повинні мати метали і сплави?

3. З яких операцій складається технологічний процес отримання виливок в разових формах?

4. Що таке разова ливарна форма?

5. З яких матеріалів виготовляють моделі?

6. Що таке опоки?

7. Як поділяють формувальний інструмент?

8. Які матеріали використовують у формувальних і стрижневих сумішах?

9. Основні властивості формувальних і стрижневих сумішей?

10. Як підрозділяються формувальні суміші?

11. Що таке пластичність формувальної суміші?

12. Що таке газопроникність формувальної суміші?

13. Що таке вогнетривкість формувальної суміші?

14. Що таке податливість формувальної суміші?

15. Що таке довговічність формувальної суміші?

16. Назвіть склад формових сумішей.

17. Назвіть основні види ливарного браку і методи виправлення.

Література

1. Сологуб М.А., Рожнецький І.О. и др. Технологія конструкційних матеріалів /Под ред. М.А. Сологуб. – К.: Вища шк., 2002. – 374 с.

2. Атаманюк В.В. Технологія конструкційних матеріалів. – К.: Кондор, 2006. – 528 с.

3. Прейс Г.А., Сологуб Н.А. Технологія конструкційних матеріалів / Под ред.Г.А. Прейса. – 2-е изд. – К.: Вища шк.,1991. – 392 с.

4. Дальский А.М. Технология конструкционных материалов. – М.:Машиностроение, 1985. – 448 с.

5. Усова Л.Ф. Технология металлов и материалов. – М.: Металлургия, 1987. – 800 с.

6. Повович В. Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство. – Львів, 2000. – 264 с.