Файл: Е. Л. Фурман формовочные процессы литейного производства учебное электронное текстовое издание Учебнометодическое пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 194
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
РАЗДЕЛ 8. УЧЕБНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7. ИЗГОТОВЛЕНИЕ
ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ ИЗ ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩИХ СМЕСЕЙ
Способ получения полуформ и стержней из сыпучих смесей с жидкими отвердителями получил название ХТС-процесса. Для реализации ХТС-процесса используют смеси на жидком стекле или синтетических смолах в качестве связующего и катализаторов процесса твердения. В качестве отвердителей жидкостекольных смесей используют сложные эфиры, песчано-смоляных смесей – водные или спиртовые растворы катализаторов, например ортофосфорной кислоты. Отверждение смеси начинается через определенный промежуток времени после ее приготовления, так называемое «время живучести». «Время живучести» определяется типом катализатора и обычно находится в пределах 5–30 минут. За это время смесь можно транспортировать, засыпать, уплотнять, срезать ее излишки. Затем начинается быстрое нарастание прочности смеси, через 15–30 минут прочность на растяжение достигает значения 0,4–0,6 МПа («манипуляторная прочность»), которой вполне достаточно для выполнения технологических операций протяжки, окраски, сборки. Прочность смеси продолжает увеличиваться, и через 2–4 часа
(в зависимости от типа смолы и катализатора) она достигает 0,6–0,8 МПа на разрыв и далее продолжает нарастать в замедляющемся темпе.
За последнее время большое распространение в литейных цехах получила технология получения форм и стержней из ХТС на смоляных связующих. Это объясняется большими технологическими преимуществами ХТС:
применение для изготовления форм и стержней единых компонентов (песок, смола, катализатор);
приготовление смеси и подача ее в опоки (стержневые ящики) совмещены в одном агрегате-смесителе;
высокая точность стержней и форм, возможность ухода от пригара;
отсутствуют дефекты отливок, связанные с подутием форм, их размывом, обрушениями, уменьшается количество газовых раковин;
59
возможность получать отливки долее высокого класса точности в песчаных формах;
стержни легко удаляются из внутренних полостей отливки, так как смола под воздействием температуры залитого металла выгорает и стержень рассыпается;
возможность отказа от опочной оснастки, экономия площадей и средств механизации;
снижение расхода формовочной смеси относительно тонны литья.
Расход смеси при ХТС – 2
–
4 тонны на 1 тонну годного литья. Средняя норма расхода при ПГС – 8
–
10 тонн;
возможность практически полной регенерации формовочной смеси и использование 90–95 % регенерата.
Применение ХТС позволяет уменьшить в 3–4 раза объем формовочных смесей, уйти от организации смесеприготовительного отделения, резко снизить объем внутрицеховых транспортных операций. Сухой песок и выбитая смесь перемещаются пневмотранспортом по трубам диаметром 50–150 мм, что позволяет отказаться от громоздких ленточных транспортеров, эстакад, подземных траншей и полностью исключить пыление при транспортировке.
8.1. Технология изготовления формы из ХТС
Холоднотвердеющую смесь готовят в закрытых бегунах или лопастных, шнековых смесителях непрерывного действия, имеющих два или три желоба и иногда оснащаемых пескометной головкой. Первичные желоба оснащены шнековыми смесителями. Один смешивает кварцевый песок с катализатором, другой – песок со связующим. Смесь поступает в желоб, где происходит окончательное перемешивание.
Перед формовкой модели и стержневые ящики необходимо тщательно очистить от остатков смеси; внутренние поверхности обдуть сжатым воздухом.
Во избежание прилипания смеси модели и стержневые ящики протирают жидкими разделительными составами, после чего дополнительно присыпают серебристым графитом, нанося его равномерным слоем и не допуская
60 скопления в углах и узких полостях оснастки.
Особенностью холоднотвердеющей смеси является ее быстрое отверждение (1–15 мин).
Поэтому все перечисленные операции, которые относят к подготовительным, необходимо выполнять до начала приготовления смеси. Изготовление форм и стержней производят, как правило, вручную.
Уплотнение смеси производят с помощью вибраторов различного типа.
Смесь обладает хорошей текучестью и поэтому все труднодоступные места форм и стержней хорошо заполняются. Холоднотвердеющая смесь может быть использована в качестве облицовочной для крупных форм. В этом случае после уплотнения вручную необходимо дать выдержку 30–45 мин., затем заполнить остальную часть полуформы наполнительной песчано-глинистой смесью и уплотнить.
Мелкие стержни массой до 10 кг через 30–40 мин. имеют необходимую прочность и могут быть извлечены из ящика без поломок и деформаций.
Небольшая поломка форм или стержней может быть устранена смесью того же состава без применения шпилек. Формы и стержни часто окрашивают самовысыхающей краской: мелкие формы и стержни – в один, крупные – в два слоя. Формы для стальных отливок окрашивают самовысыхающей краской на основе циркона, формы для чугунных – краской на основе графита, формы для отливок из цветных сплавов – краской на основе талька.
Следует учитывать, что стоимость фурановой смеси существенно выше, чем песчано-глинистой, поэтому предварительно необходимо произвести экономические расчеты и применять ХТС только тогда, когда это не приведет к увеличению стоимости отливок.
8.2. Методические указания и порядок выполнения УПР № 7.
Изготовление форм и стержней из ХТС
Для проведения учебно-практической работы обучающимся предлагается изготовление литейных форм из ХТС по двум технологиям:
1.
Формовка по комплектам парных односторонних модельных плит.
На рис. 8.1. показан пример двухсторонних модельных плит для получения
61 отливки «основание». Отличительная особенность отливки – относительно большие габариты (длина и ширина) при малой высоте. При использовании песчано-глинистых смесей для изготовления формы расход формовочных материалов (значительная высота опок) будет велик. Использование ХТС для подобных отливок типа «плита» из-за высоких прочностных характеристик позволяет изготавливать полуформы небольшой толщины, снижая расход формовочных смесей. Сборка полуформ, изготовленных по модельным плитам, представленным на рис. 8.1, происходит по габаритному фиксатору, выполняемому при формовке по периметру формы.
Рис. 8.1. Комплект парных односторонних модельных плит для получения отливки
«основание», изготовленных из модельного пластика
2.
Кусковая формовка – использование моделей, имеющих различного рода впадины, выступы или рисунки, затрудняющие удаление их из формы без повреждения ее стенок. Для получения полуформ требуется изготовление отъемных частей формы – кусков. Для выполнения настоящей работы обучающимся предлагаются в качестве моделей детали (готовые изделия), не имеющие формовочных уклонов, извлечение которых из формы после формовки без разрушения формы затруднено, или модели барельефов с неформуемыми поднутрениями.
Выполняемая учебно-практическая работа является простейшим случаем кусковой формовки. Форма в данном случае имеет сравнительно небольшое
62 число кусков, расположенных на одной стороне модели и одной опоке. Формы более сложных изделий могут иметь несколько десятков кусков, расположенных на всей поверхности, или полностью состоять из кусков.
Особенности технологических операций выполнения работы –
формовка ХТС по парным модельным плитам
Технология изготовления литейной формы по модельным плитам из холоднотвердеющих смесей аналогична технологии формовки по двухсторонним плитам, описанной в разделе 7.
Отличия состоят в следующем:
каждая полуформа изготавливается самостоятельно, независимо друг от друга по отдельной модельной плите (так называемая раздельная формовка);
сборка полуформ происходит не по направляющим штырям, а по специально введенным в конструкцию модельных плит фиксаторам;
для формирования полуформ нет необходимости использовать опоки, удерживающие формовочную смесь, в работе используются деревянные
(металлические) съемные обечайки для формирования габаритов полуформ;
ХТС смеси обладает хорошей текучестью и поэтому все труднодоступные места форм и стержней хорошо заполняются, поэтому исключается операция уплотнения трамбовкой, производится лишь ручное распределение (выравнивание) смеси по объему полуформы;
для окончательного набора прочности полуформ делается выдержка в течение 15
–
20 минут.
Последовательность
технологических
операций
выполнения
работы – кусковая формовка (приведена на рис. 8.2)
7
1.
Перед началом формовки внимательно изучить конфигурацию модели, определить места формирования и форму кусков, можно маркером на модели наметить линию формирования кусков.
Рекомендуется проконсультироваться с преподавателем, обсудив характер и последовательность формовки с кусками.
63
а, б
в, г
Рис. 8. 2. Последовательность изготовления формы из ХТС с кусками
2.
Изготовление нижней полуформы.
Уложить модель (или деталь, используемую в качестве модели) на подмодельную плиту, при необходимости можно использовать постель из формовочной смеси, как показано на рис. 8.2, а. Используя кисть или тряпочку, смазать поверхность модели жидким разделительным составом (в данной работе используется парафин, растворенный в машинном масле в соотношении 1:1).
3.
Приготовить холоднотвердеющую формовочную смесь, следуя указаниям по рецептуре и под контролем учебного мастера, на шнековом смесителе.
При приготовлении холоднотвердеющих смесей рекомендуется применять следующую продолжительность перемешивания:
сыпучие компоненты, t = 10 с.
сыпучие компоненты с жидкими добавками, t = 40 с.
4.
Вручную с использованием малой трамбовки сформировать требуемые куски (рис. 8.2, а) таким образом, чтобы каждый из них мог сниматься с модели без повреждения на нем отпечатка поверхности модели.
Если куски прилегают друг к другу, их разделяют в форме присыпкой из серебристого графита. Наружную поверхность кусков 1, 2, 3 (рис. 8.2, б) подрезают в виде болванов с пологими стенками, чтобы с них удобнее было снять полуформу (рис. 8.2, в).Кроме того, на поверхности кусков для фиксации
64 положения их в форме вырезают знаки в виде продолговатых углублений.
Выдержать модель с заформованными кусками в течение 15–20 мин. (следуя указаниям) до набора достаточной прочности и тщательно присыпать графитом.
5.
Установить опоку и заформовать нижнюю полуформу, используя наполнительную песчано-глинистую смесь.
Заполнить опоку наполнительной формовочной смесью послойно толщиной 50
–
75 мм, уплотняя трамбовкой. Наиболее тщательно уплотнить слои, прилегающие к модели (получение качественного отпечатка модели), а также в углах и у стенок опок.
Излишки смеси после уплотнения срезать выравнивающей линейкой вровень с кромками опоки. Иглой-душником выполнить (проколоть) вентиляционные каналы (наколы) так, чтобы они не доходили до модели.
Делают от 3 до 5 наколов на 1 дм
2
площади опоки.
6.
Нижнюю полуформу вместе с заформованной моделью перевернуть на 180°.
Произвести отделку поверхности разъема формы (при необходимости).
На поверхности разъема устранить возможную рыхлость, поверхность смеси у краев модели хорошо загладить и посыпать тонким слоем разделительной присыпки.
Припылив поверхность разъема, установить по центрирующим штырям верхнюю опоку.
Установить модели питателей, шлакоуловителя и стояка. Заполнить и уплотнить слоями наполнительную смесь, как и в нижней опоке. Излишки формовочной смеси срезать вровень с краями опоки, на поверхности выполнить вентиляционные каналы.
Модель стояка осторожно растолкать и извлечь из формы, Зачистить линию перехода стояка в литниковую чашу, так как оставшиеся острые кромки формовочной смеси могут быть смыты металлом при заливке и попасть в полость формы, засоряя ее.
65 7.
Удаление модели начинается с нижней полуформы, для чего:
перевернуть форму в сборе на 180°;
снять нижнюю полуформу и аккуратно снять с модели куски
(рис. 8.2, в), с использованием литейного инструмента (игл, крючков) уложить их в знаки (рис. 8.2, г). При необходимости, чтобы куски не выпадали и не смещались, при дальнейших операциях с формой их укрепляют шпильками или приклеивают;
осторожно, без рывков и перекосов удалить модель. Таким образом, в нижней полуформе получают полный профиль поверхности модели с использованием отдельных кусков формы;
из верхней полуформы удалить модели элементов литниковой системы.
8.
Произвести окончательную отделку формы.
Небольшие дефекты в форме можно исправить. Для этого поврежденное место в форме для увеличения клейкости смеси смачивают водой, заполняют формовочной смесью и, применяя соответствующий инструмент, уплотняют ее и заглаживают до получения требуемой конфигурации поверхности. Наиболее тщательно исправляют в форме повреждения на поверхности разъема.
Неправильное восстановление повреждений на поверхности разъема влечет за собой поломку формы или брак отливки. Например, если в поврежденном месте поверхность разъема будет сделана выше, при сборке формы в этом месте верхняя полуформа сдавит ее, и стенка формы будет разрушена. Если участок поверхности разъема при отделке сделать ниже, то в этом месте формы образуется зазор, который может быть причиной вытекания металла из формы или образования на отливке прилива.
9.
Собрать форму и выставить на заливочный плац.
10.
После заливки металла с обязательной фиксацией температуры заливки (в настоящей работе используются сплавы на основе алюминия) и охлаждения отливки передать форму на выбивную решетку, выбить формовочную смесь и стержни из внутренней полости отливки.
66 11.
Охлажденную окончательно отливку очистить от остатков формовочной смеси, произвести визуальный осмотр и сделать выводы:
о качестве изготовления литейной формы – наличие дефектов по вине формы;
о качестве полученной отливки – наличие дефектов по вине технологии, металла и процесса заливки.
12.
По результатам проведенной учебно-практической работы оформить и защитить отчет.
8.3. Контрольные вопросы
1.
Сформулируйте области применения данного способа изготовления форм и ограничения в использовании.
2.
Опишите порядок выполнения технологических операций этого способа формовки.
3.
Каковы преимущества данного способа изготовления форм перед другими ручными?
4.
Каковы особенности конструкций моделей этого способа ручной формовки?
5.
Какие дефекты литья характерны для этого способа ручной формовки и почему?
6.
Каковы цели, задачи и результаты обучения настоящей УПР?
7.
Перечислите правила безопасности при выполнении работы.
67
РАЗДЕЛ 9. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
И ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ
Правила техники безопасности
Возможными видами травм при выполнении работ в литейной лаборатории являются ожоги, поражение током и ушибы.
Причинами ожогов в большинстве случаев являются:
выброс расплавленного металла при загрузке влажной шихты в процессе плавки;
брызги расплавленного металла при разливке;
выброс жидкого металла при заливке во влажную песчаную форму;
неосторожное обращение с горячими отливками.
Поражение электрическим током связано с непосредственным соприкосновением с токонесущими частями различных лабораторных установок, замыканием на корпус электрических печей и двигателей, нарушением заземления, самовольным подсоединением лабораторного оборудования к источникам питания.
Основной причиной ушибов являются неосторожность и небрежность в обращении с инструментом и литейными формами при формовке и их перемещении.
Для предотвращения травм необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:
1.
Не допускать самовольного включения (студентами) приборов и установок в сеть.
2.
Включать и выключать, работать на плавильных печах только учебному персоналу. Перед включением проверить их заземление.
3.
Загрузку шихты в печь и разливку металла производить только при отключенном напряжении, надев рукавицы, защитные очки и головные уборы.
4.
Не допускать загрузки влажных, не подогретых шихтовых материалов и флюсов в жидкий металл.
ФОРМ И СТЕРЖНЕЙ ИЗ ХОЛОДНОТВЕРДЕЮЩИХ СМЕСЕЙ
Способ получения полуформ и стержней из сыпучих смесей с жидкими отвердителями получил название ХТС-процесса. Для реализации ХТС-процесса используют смеси на жидком стекле или синтетических смолах в качестве связующего и катализаторов процесса твердения. В качестве отвердителей жидкостекольных смесей используют сложные эфиры, песчано-смоляных смесей – водные или спиртовые растворы катализаторов, например ортофосфорной кислоты. Отверждение смеси начинается через определенный промежуток времени после ее приготовления, так называемое «время живучести». «Время живучести» определяется типом катализатора и обычно находится в пределах 5–30 минут. За это время смесь можно транспортировать, засыпать, уплотнять, срезать ее излишки. Затем начинается быстрое нарастание прочности смеси, через 15–30 минут прочность на растяжение достигает значения 0,4–0,6 МПа («манипуляторная прочность»), которой вполне достаточно для выполнения технологических операций протяжки, окраски, сборки. Прочность смеси продолжает увеличиваться, и через 2–4 часа
(в зависимости от типа смолы и катализатора) она достигает 0,6–0,8 МПа на разрыв и далее продолжает нарастать в замедляющемся темпе.
За последнее время большое распространение в литейных цехах получила технология получения форм и стержней из ХТС на смоляных связующих. Это объясняется большими технологическими преимуществами ХТС:
применение для изготовления форм и стержней единых компонентов (песок, смола, катализатор);
приготовление смеси и подача ее в опоки (стержневые ящики) совмещены в одном агрегате-смесителе;
высокая точность стержней и форм, возможность ухода от пригара;
отсутствуют дефекты отливок, связанные с подутием форм, их размывом, обрушениями, уменьшается количество газовых раковин;
59
возможность получать отливки долее высокого класса точности в песчаных формах;
стержни легко удаляются из внутренних полостей отливки, так как смола под воздействием температуры залитого металла выгорает и стержень рассыпается;
возможность отказа от опочной оснастки, экономия площадей и средств механизации;
снижение расхода формовочной смеси относительно тонны литья.
Расход смеси при ХТС – 2
–
4 тонны на 1 тонну годного литья. Средняя норма расхода при ПГС – 8
–
10 тонн;
возможность практически полной регенерации формовочной смеси и использование 90–95 % регенерата.
Применение ХТС позволяет уменьшить в 3–4 раза объем формовочных смесей, уйти от организации смесеприготовительного отделения, резко снизить объем внутрицеховых транспортных операций. Сухой песок и выбитая смесь перемещаются пневмотранспортом по трубам диаметром 50–150 мм, что позволяет отказаться от громоздких ленточных транспортеров, эстакад, подземных траншей и полностью исключить пыление при транспортировке.
8.1. Технология изготовления формы из ХТС
Холоднотвердеющую смесь готовят в закрытых бегунах или лопастных, шнековых смесителях непрерывного действия, имеющих два или три желоба и иногда оснащаемых пескометной головкой. Первичные желоба оснащены шнековыми смесителями. Один смешивает кварцевый песок с катализатором, другой – песок со связующим. Смесь поступает в желоб, где происходит окончательное перемешивание.
Перед формовкой модели и стержневые ящики необходимо тщательно очистить от остатков смеси; внутренние поверхности обдуть сжатым воздухом.
Во избежание прилипания смеси модели и стержневые ящики протирают жидкими разделительными составами, после чего дополнительно присыпают серебристым графитом, нанося его равномерным слоем и не допуская
60 скопления в углах и узких полостях оснастки.
Особенностью холоднотвердеющей смеси является ее быстрое отверждение (1–15 мин).
Поэтому все перечисленные операции, которые относят к подготовительным, необходимо выполнять до начала приготовления смеси. Изготовление форм и стержней производят, как правило, вручную.
Уплотнение смеси производят с помощью вибраторов различного типа.
Смесь обладает хорошей текучестью и поэтому все труднодоступные места форм и стержней хорошо заполняются. Холоднотвердеющая смесь может быть использована в качестве облицовочной для крупных форм. В этом случае после уплотнения вручную необходимо дать выдержку 30–45 мин., затем заполнить остальную часть полуформы наполнительной песчано-глинистой смесью и уплотнить.
Мелкие стержни массой до 10 кг через 30–40 мин. имеют необходимую прочность и могут быть извлечены из ящика без поломок и деформаций.
Небольшая поломка форм или стержней может быть устранена смесью того же состава без применения шпилек. Формы и стержни часто окрашивают самовысыхающей краской: мелкие формы и стержни – в один, крупные – в два слоя. Формы для стальных отливок окрашивают самовысыхающей краской на основе циркона, формы для чугунных – краской на основе графита, формы для отливок из цветных сплавов – краской на основе талька.
Следует учитывать, что стоимость фурановой смеси существенно выше, чем песчано-глинистой, поэтому предварительно необходимо произвести экономические расчеты и применять ХТС только тогда, когда это не приведет к увеличению стоимости отливок.
8.2. Методические указания и порядок выполнения УПР № 7.
Изготовление форм и стержней из ХТС
Для проведения учебно-практической работы обучающимся предлагается изготовление литейных форм из ХТС по двум технологиям:
1.
Формовка по комплектам парных односторонних модельных плит.
На рис. 8.1. показан пример двухсторонних модельных плит для получения
61 отливки «основание». Отличительная особенность отливки – относительно большие габариты (длина и ширина) при малой высоте. При использовании песчано-глинистых смесей для изготовления формы расход формовочных материалов (значительная высота опок) будет велик. Использование ХТС для подобных отливок типа «плита» из-за высоких прочностных характеристик позволяет изготавливать полуформы небольшой толщины, снижая расход формовочных смесей. Сборка полуформ, изготовленных по модельным плитам, представленным на рис. 8.1, происходит по габаритному фиксатору, выполняемому при формовке по периметру формы.
Рис. 8.1. Комплект парных односторонних модельных плит для получения отливки
«основание», изготовленных из модельного пластика
2.
Кусковая формовка – использование моделей, имеющих различного рода впадины, выступы или рисунки, затрудняющие удаление их из формы без повреждения ее стенок. Для получения полуформ требуется изготовление отъемных частей формы – кусков. Для выполнения настоящей работы обучающимся предлагаются в качестве моделей детали (готовые изделия), не имеющие формовочных уклонов, извлечение которых из формы после формовки без разрушения формы затруднено, или модели барельефов с неформуемыми поднутрениями.
Выполняемая учебно-практическая работа является простейшим случаем кусковой формовки. Форма в данном случае имеет сравнительно небольшое
62 число кусков, расположенных на одной стороне модели и одной опоке. Формы более сложных изделий могут иметь несколько десятков кусков, расположенных на всей поверхности, или полностью состоять из кусков.
Особенности технологических операций выполнения работы –
формовка ХТС по парным модельным плитам
Технология изготовления литейной формы по модельным плитам из холоднотвердеющих смесей аналогична технологии формовки по двухсторонним плитам, описанной в разделе 7.
Отличия состоят в следующем:
каждая полуформа изготавливается самостоятельно, независимо друг от друга по отдельной модельной плите (так называемая раздельная формовка);
сборка полуформ происходит не по направляющим штырям, а по специально введенным в конструкцию модельных плит фиксаторам;
для формирования полуформ нет необходимости использовать опоки, удерживающие формовочную смесь, в работе используются деревянные
(металлические) съемные обечайки для формирования габаритов полуформ;
ХТС смеси обладает хорошей текучестью и поэтому все труднодоступные места форм и стержней хорошо заполняются, поэтому исключается операция уплотнения трамбовкой, производится лишь ручное распределение (выравнивание) смеси по объему полуформы;
для окончательного набора прочности полуформ делается выдержка в течение 15
–
20 минут.
Последовательность
технологических
операций
выполнения
работы – кусковая формовка (приведена на рис. 8.2)
7
1.
Перед началом формовки внимательно изучить конфигурацию модели, определить места формирования и форму кусков, можно маркером на модели наметить линию формирования кусков.
Рекомендуется проконсультироваться с преподавателем, обсудив характер и последовательность формовки с кусками.
63
а, б
в, г
Рис. 8. 2. Последовательность изготовления формы из ХТС с кусками
2.
Изготовление нижней полуформы.
Уложить модель (или деталь, используемую в качестве модели) на подмодельную плиту, при необходимости можно использовать постель из формовочной смеси, как показано на рис. 8.2, а. Используя кисть или тряпочку, смазать поверхность модели жидким разделительным составом (в данной работе используется парафин, растворенный в машинном масле в соотношении 1:1).
3.
Приготовить холоднотвердеющую формовочную смесь, следуя указаниям по рецептуре и под контролем учебного мастера, на шнековом смесителе.
При приготовлении холоднотвердеющих смесей рекомендуется применять следующую продолжительность перемешивания:
сыпучие компоненты, t = 10 с.
сыпучие компоненты с жидкими добавками, t = 40 с.
4.
Вручную с использованием малой трамбовки сформировать требуемые куски (рис. 8.2, а) таким образом, чтобы каждый из них мог сниматься с модели без повреждения на нем отпечатка поверхности модели.
Если куски прилегают друг к другу, их разделяют в форме присыпкой из серебристого графита. Наружную поверхность кусков 1, 2, 3 (рис. 8.2, б) подрезают в виде болванов с пологими стенками, чтобы с них удобнее было снять полуформу (рис. 8.2, в).Кроме того, на поверхности кусков для фиксации
64 положения их в форме вырезают знаки в виде продолговатых углублений.
Выдержать модель с заформованными кусками в течение 15–20 мин. (следуя указаниям) до набора достаточной прочности и тщательно присыпать графитом.
5.
Установить опоку и заформовать нижнюю полуформу, используя наполнительную песчано-глинистую смесь.
Заполнить опоку наполнительной формовочной смесью послойно толщиной 50
–
75 мм, уплотняя трамбовкой. Наиболее тщательно уплотнить слои, прилегающие к модели (получение качественного отпечатка модели), а также в углах и у стенок опок.
Излишки смеси после уплотнения срезать выравнивающей линейкой вровень с кромками опоки. Иглой-душником выполнить (проколоть) вентиляционные каналы (наколы) так, чтобы они не доходили до модели.
Делают от 3 до 5 наколов на 1 дм
2
площади опоки.
6.
Нижнюю полуформу вместе с заформованной моделью перевернуть на 180°.
Произвести отделку поверхности разъема формы (при необходимости).
На поверхности разъема устранить возможную рыхлость, поверхность смеси у краев модели хорошо загладить и посыпать тонким слоем разделительной присыпки.
Припылив поверхность разъема, установить по центрирующим штырям верхнюю опоку.
Установить модели питателей, шлакоуловителя и стояка. Заполнить и уплотнить слоями наполнительную смесь, как и в нижней опоке. Излишки формовочной смеси срезать вровень с краями опоки, на поверхности выполнить вентиляционные каналы.
Модель стояка осторожно растолкать и извлечь из формы, Зачистить линию перехода стояка в литниковую чашу, так как оставшиеся острые кромки формовочной смеси могут быть смыты металлом при заливке и попасть в полость формы, засоряя ее.
65 7.
Удаление модели начинается с нижней полуформы, для чего:
перевернуть форму в сборе на 180°;
снять нижнюю полуформу и аккуратно снять с модели куски
(рис. 8.2, в), с использованием литейного инструмента (игл, крючков) уложить их в знаки (рис. 8.2, г). При необходимости, чтобы куски не выпадали и не смещались, при дальнейших операциях с формой их укрепляют шпильками или приклеивают;
осторожно, без рывков и перекосов удалить модель. Таким образом, в нижней полуформе получают полный профиль поверхности модели с использованием отдельных кусков формы;
из верхней полуформы удалить модели элементов литниковой системы.
8.
Произвести окончательную отделку формы.
Небольшие дефекты в форме можно исправить. Для этого поврежденное место в форме для увеличения клейкости смеси смачивают водой, заполняют формовочной смесью и, применяя соответствующий инструмент, уплотняют ее и заглаживают до получения требуемой конфигурации поверхности. Наиболее тщательно исправляют в форме повреждения на поверхности разъема.
Неправильное восстановление повреждений на поверхности разъема влечет за собой поломку формы или брак отливки. Например, если в поврежденном месте поверхность разъема будет сделана выше, при сборке формы в этом месте верхняя полуформа сдавит ее, и стенка формы будет разрушена. Если участок поверхности разъема при отделке сделать ниже, то в этом месте формы образуется зазор, который может быть причиной вытекания металла из формы или образования на отливке прилива.
9.
Собрать форму и выставить на заливочный плац.
10.
После заливки металла с обязательной фиксацией температуры заливки (в настоящей работе используются сплавы на основе алюминия) и охлаждения отливки передать форму на выбивную решетку, выбить формовочную смесь и стержни из внутренней полости отливки.
66 11.
Охлажденную окончательно отливку очистить от остатков формовочной смеси, произвести визуальный осмотр и сделать выводы:
о качестве изготовления литейной формы – наличие дефектов по вине формы;
о качестве полученной отливки – наличие дефектов по вине технологии, металла и процесса заливки.
12.
По результатам проведенной учебно-практической работы оформить и защитить отчет.
8.3. Контрольные вопросы
1.
Сформулируйте области применения данного способа изготовления форм и ограничения в использовании.
2.
Опишите порядок выполнения технологических операций этого способа формовки.
3.
Каковы преимущества данного способа изготовления форм перед другими ручными?
4.
Каковы особенности конструкций моделей этого способа ручной формовки?
5.
Какие дефекты литья характерны для этого способа ручной формовки и почему?
6.
Каковы цели, задачи и результаты обучения настоящей УПР?
7.
Перечислите правила безопасности при выполнении работы.
67
РАЗДЕЛ 9. ПРАВИЛА ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ
И ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ
Правила техники безопасности
Возможными видами травм при выполнении работ в литейной лаборатории являются ожоги, поражение током и ушибы.
Причинами ожогов в большинстве случаев являются:
выброс расплавленного металла при загрузке влажной шихты в процессе плавки;
брызги расплавленного металла при разливке;
выброс жидкого металла при заливке во влажную песчаную форму;
неосторожное обращение с горячими отливками.
Поражение электрическим током связано с непосредственным соприкосновением с токонесущими частями различных лабораторных установок, замыканием на корпус электрических печей и двигателей, нарушением заземления, самовольным подсоединением лабораторного оборудования к источникам питания.
Основной причиной ушибов являются неосторожность и небрежность в обращении с инструментом и литейными формами при формовке и их перемещении.
Для предотвращения травм необходимо соблюдать следующие правила техники безопасности:
1.
Не допускать самовольного включения (студентами) приборов и установок в сеть.
2.
Включать и выключать, работать на плавильных печах только учебному персоналу. Перед включением проверить их заземление.
3.
Загрузку шихты в печь и разливку металла производить только при отключенном напряжении, надев рукавицы, защитные очки и головные уборы.
4.
Не допускать загрузки влажных, не подогретых шихтовых материалов и флюсов в жидкий металл.