книги / Технология металлов

в высоких опоках. Формовочная смесь уплотняется встряхиванием за счет инерции, возникающей при ударе (рис. 90).

На столе встряхивающей машины укреплена плита с моделью, на которую ставят опоку и наполняют формовочной смесью. Стол встряхивающей машины под действием сжатого воздуха давлением 5—7 атм поднимается на некоторую высоту и с этой высоты падает, ударяясь об опору. При ударе смесь уплотняет­ ся. Высота подъема стола в машинах 30—100 мм и число уда­

в свету 800X700, высота ее 300 мм. Часовая производительность при полной механизации формовочного участка 45 опок.

К этому же типу машин относятся автоматические формовоч­ ные четырехпозиционные машины модели 94265 для изготовле­ ния верхних полуформ и модели 94265А для изготовления ниж­ них полуформ. На этих машинах изготовляют формы в опоках с размерами в свету 900 X 800, при высоте 500—600 мм.

И з г о т о в л е н и е фо р м на п е с к о м е т а х . Пескометы применяются для изготовления средних и крупных форм. Су­ ществуют стационарные пескометы, передвижные с бункером и консольные передвижные. Пескометом формовочная смесь по­ дается в опоку и уплотняется в ней под действием центробежных сил вращающихся лопаток, расположенных в головке пескомета.

На рис. 91 приведена схема устройства консольно-подвижно­ го пескомета. Формовочная смесь по ленточному транспортеру 1 подается в лоток 2, снабженный ситом. Просеянная смесь по­ ступает на транспортер 3, из него в воронку 4 и оттуда на лен­ точный транспортер 5. С ленточного транспортера смесь посту­

пает в кожух пескометной головки б, где подхватывается лопат­ ками 5, укрепленными на вращающемся диске 7 (скорость вра­ щения 1400—1600 об/мин) и выбрасывается в опоку 10 через отверстие 11 в головке пескомета. При набивке опоки рабочий, сидящий на сиденьи 12, поворачивает и передвигает хобот песко­ мета. Степень уплотнения смеси зависит от скорости вращения ло­ паток, перемещения головки и от высоты ее над моделью 9.

Производительность пескомета 12,5 мъ/час набитой формо­ вочной смеси. Действующие модели пескометов этого типа —► 291,296 м.

На заводах крупносерийного и массового производства от­ ливок формовочные машины расположены вдоль замкнутого конвейера (рис. 92), который представляет собой ряд тележек /, непрерывно движущихся по рельсам 2 при помощи привода 3. Изготовленные на машинах формы 4 ставятся на тележки кон­ вейера. Сборку форм обычно производят на рольгангах 5, уста­ новленных у формовочных машин. Формы заливают на конвейе­ ре из заливочных ковшей б, подаваемых по разливочному моно­ рельсу 7.

При большой скорости движения конвейера заливочная пло­ щадка §, на которой стоит рабочий, заливающий формы, дви­ жется со скоростью конвейера. Залитые металлом формы на конвейере проходят через охладительную камеру 9 и поступают в отделение выбивки. Здесь при помощи пневматического подъ­ емника 10 формы с конвейера снимаются и выбиваются на вы-

таллов 0,6—0,7.

Расчетный напор Нр определяют по формуле

^_ 2Н0С — Р2

П Р — 2С *

где Н0— высота стояка от уровня металла до подвода в фор­ му, см;

С — максимальная высота отлив'ки, см; Р — высота отливки до места подвода металла в фор­

му, см.

Соотношение размеров литниковой системы принимают сле­ дующим:

/^стояка • Fшл • -Рпит = (1 >25 — 1,4): 1,1 : 1.

Изготовление стержней

Стержни представляют собой часть литейной формы. Во вре­ мя заливки формы стержни окружают металлом, поэтому они должны обладать по сравнению с формой более высокой проч­ ностью, газопроницаемостью, податливостью, огнеупорностью и легко выбиваться из отливки.

Прочность стержней увеличивается введением в состав стер­ жневых смесей связующих добавок, установкой внутри стержня каркаса и сушкой стержней.

Газопроницаемость стержня повышается в результате обра­ зования внутри него специальных вентиляционных каналов, вы­ ходящих в знак.

Податливость и выбиваемость повышаются в результате вве­ дения в состав стержневой смеси органических добавок и умень­ шения количества глины, а огнеупорность смеси — в результате введения высокоогнеупорных материалов.

Стержни изготовляют в стержневых ящиках и при помощи шаблонов. При индивидуальном и мелкосерийном производстве отливок стержни изготовляют ручным способом в деревянных стержневых ящиках. При крупносерийном и массовом произвол-

стве их изготовляют в металлических стержневых ящиках на прессовых, встряхивающих, пескодувных и пескострельных ма­ шинах. Первые два типа машин принципиально не отличаются от машин, применяемых для изготовления форм. На пескодув-

Рис. 94. Схема пескодувной стержневой машины:

1 — пневматический стол; 2 — стержневой ящик; 3 — пескодувный резервуар; 4 — клапан дутья

ных и пескострельных машинах стержень изготовляется вдува­ нием стержневой смеси в ящик с помощью сжатого воздуха.

Пескодувные машины работают по принципу интенсивного смешения воздуха со стержневой смесью (рис. 94).

К ним относятся машина модели 287 производительностью 240 стержней в час и полуавтоматическая машина модели 28А10.

Стержневые ящики, применяемые для работы на этих маши­ нах, имеют каналы на разъеме для выхода воздуха. В углубле­ ниях кармана и в углах ящиков устанавливают венты, имеющие щели или отверстия, запаянные тонкой сеткой, через отверстия которой воздух выходит, а песок проходить не может.

В пескострельных машинах сильного смешения воздуха со стержневой смесью не наблюдается (рис. 95).

Рис. 95. Схема пескострельной машины:

1 — рабочий резервуар периодически загруженный стержневой смесью; 2 — гильза с зазорами; 3 — вер­ тикальные щели; 4 — горизонтальные щели; 5 — ко­ нусная насадка; 6 — клапан; 7 — реверсивер для пода­ чи сжатого воздуха; S — шибер; 9 — бункер

К ним относятся машина модели 305, полуавтоматические машины 28БЗ, 28Б5 и др. Их техническая характеристика сле­ дующая:

По шаблонам обычно изготовляют стержни цилиндрической формы из песчано-глинистых смесей и применяют для отливки труб и деталей, подобных им по форме.

Сушка форм и стержней

Формы для получения отливки весом свыше одной тонны подвергают сушке, так как сырые формы имеют недостаточную прочность для отливок подобного веса. Стержни, как правило, также подвергают сушке. В процессе сушки повышается проч­ ность и газопроницаемость. Связующие добавки, находящиеся в

риалом (лужение, фосфотирование, оцинкование и т. п.), чтобы избежать образования раковин в отливке в месте установления жеребейки. Сечение ножки жеребейки принимают 0,5—0,7% от толщины стенки отливки. При малой толщине ножка жеребейки может преждевременно (до затвердевания отливки) расплавить­ ся и не обеспечить устойчивости стержня. При большой толщине жеребейка может не свариться с металлом отливки.

Правильность установки стержней проверяют шаблоном, пос­ ле чего нижняя половина формы покрывается верхней и уста­ навливается-литниковая чаша. Во избежание подъема верхней половины формы в процессе заливки металлом обе половины формы скрепляют между собой или кладут на них груз*

2. С ВО Й С ТВА Л И Т Е Й Н Ы Х С П Л А В О В

В литейном производстве применяют такие сплавы, которые обладают хорошими литейными свойствами, позволяющими по­ лучать из них высококачественные фасонные отливки сложной конфигурации. Чистые металлы обычно имеют худшие литейные свойства, чем сплавы и поэтому почти не применяются для про­ изводства отливок.

Литейные сплавы должны обладать в основном следующими свойствами:

1. Невысокой температурой плавления. Чем ниже температу­ ра плавления сплава, тем легче его расплавить и нагреть до тре­ буемой для заливки в формы температуры.

Литейные сплавы имеют следующие примерные пределы температуры плавления: сталь — 1420—1520° С; чугун — 1150— 1250° С; бронза — 1000—1150° С; латунь — 900—950° С; алюмини­ евые сплавы -- 580—630° С; магниевые сплавы — 600—650° С, цинковые сплавы — 390—420° С.

2.Высокой жидкотекучестью в расплавленном состоянии, обеспечивающей хорошую заполняемость литейной формы при изготовлении тонкостенных отливок.

3.Малой усадкой при затвердевании и охлаждении, обеспе­ чивающей получение отливок без усадочных раковин, рыхлот и внутренних напряжений.

4.Не должны в жидком состоянии поглощать газы, чтобы от­ ливки не имели газовых раковин и обладали лучшими механи­ ческими свойствами.

5.Незначительной ликвацией (неоднородностью), обеспе­ чивающей более однородные свойства в различных частях от­ ливок.

6.Мелкокристаллической структурой после охлаждения, обес­ печивающей высокие механические свойства отливок.

Температура плавления и заливки сплавов в формы

Под температурой плавления сплава понимают температуру ликвидуса на диаграмме состояния. В реальных сплавах обычно присутствуют не два компонента, как это указывается на диаг­ раммах состояния, а три, четыре и более. Это затрудняет определение по диаграммам температуры плавления сплава, В каждом частном случае температуру плавления сплава уста­ навливают опытным путем или определяют расчетно, исходя из влияния отдельных компонентов сплава на температуру пла­ вления.

Температуру сплава, при которой заливают формы, всегда принимают выше температуры его плавления, чтобы получить нужную жидкотекучесть для лучшего заполнейия форм. Кроме того, при более высокой температуре разливки сплава легче вы­ деляются неметаллические включения в особенности из жидкой стали и чугуна. Однако разница в температурах заливки сплава в форму и его плавления ограничивается определенными преде­ лами, зависящими как от свойств самого сплава, так и от осо­ бенностей получаемых из данного сплава отливок. Например, чем сложнее отливки и чем тоньше их стенки, тем больше должна быть эта разница. Но при этом следует учитывать, что заливка сплава при высокой температуре в песчаные формы усиливает пригар формовочных смесей к отливкам, в особенности при по­ лучении отливок из тугоплавких сплавов — стали и чугуна. Кро­ ме этого, повышение температуры разливки в ряде случаев при­ водит к получению крупнокристаллической структуры в от­ ливках, что понижает их механические свойства, к развитию усадочных раковин и рыхлот, поглощению газов и повышению

каждого сплава устанавливают опытным путем в зависимости от его химического состава и особенностей получаемых отливок. На качество получаемых отливок влияет также и температура выпуска сплава из плавильного агрегата, которая всегда бывает выше температуры разливки сплава. Разница между температу­ рой выпуска сплава и плавления его называется температурой перегрева. При более высокой температуре перегрева большое количество твердых фаз растворяется в жидком сплаве и жид­ котекучесть сплава бывает лучше. Зависимость между темпера­ турой разливки и плавления сплава железа с углеродом при­ ведена на рис. 97.

Температура плавления некоторых легированных сталей не­ сколько ниже, чем углеродистых, имеющих то же содержание углерода, а температура разливки их близка к температурам

разливки соответствующих углеродистых сталей, за исключе­ нием высоколегированных (табл. 21).

Т а б л и ц а 21

Температура плавления и разливки стали различного состава

Рис. 97. Зависимость значений между температу­ рой разливки и плавлением сплавов железа с угле­ родом:

1 ^ - стали; 2 — коксового чугуна; 3 — серого чугуна

У легированных сталей разница между температурой плав­ ления и температурой разливки больше, чем у углеродистых сталей. Это вызвано меньшей жидкотекучестью легированных сталей вследствие содержания в них легирующих элементов.