Производство отливок в литейных цехах

Производство отливок в литейных цехах

В верхней полуформе с помощью соответствующих моделей выполняется воронка и система каналов, по которым из ковша поступает литейный сплав в полость формы, и дополнительные полости – прибыли.

После уплотнения смеси модели собственно отливки, литниковой системы и прибылей извлекают из полуформ. Затем в нижнюю полуформу устанавливают стержень и накрывают верхней полуформой. Необходимая точность соединения обеспечивается штырями и втулками в опоках. Перед заливкой сплава во избежание поднятия верхней полуформы жидким расплавом опоки скрепляют друг с другом специальными скобками или на верхнюю опоку устанавливают груз.

В разовых песчаных формах производят ~ 80% всего объема выпуска отливок. Однако точность и чистота их поверхности, условия труда, технико-экономические показатели не всегда удовлетворяют требованиям современного производства.

В связи с этим все более широкое применение находят специальные способы литья: по выплавляемым (выжигаемым) моделям, под давлением, центробежным способом, вакуумным всасыванием и т.д. Отливки различных размеров, сложности и назначения из сплавов, существенно отличающихся по своим свойствам, нельзя изготовлять одинаковыми способами.

В связи с этим получили распространение разнообразные технологические процессы, отличающиеся приемами.

Технологический процесс получения отливок в розовой песчаной форме

Характеристика сырья, используемого в литейном производстве.

Формовочные материалы:

К формовочным материалам относятся все материалы применяемые для изготовления разовых литейных форм и стержней. Различают исходные формовочные материалы и формовочные смеси.

Основными исходными материалами для большинства разовых форм являются песок и глина, вспомогательными – связующие добавки:

противопригарные;

увеличивающие газопроницаемость, податливость, текучесть и пластичность смеси;

уменьшающие прилипаемость смесей.

Формовочные смеси приготавливают из исходных формовочных материалов и из смесей, ранее уже находившихся в употреблении (отработанные формовочные смеси). Исходные формовочные материалы завод получает из вне.

В зависимости от назначения смеси разделяют на формовочные смеси, стержневые смеси и вспомогательные смеси.

Правильный выбор формовочных смесей в литейном производстве имеет очень большое значение, т.к. формовочные смеси влияют на качество получаемых отливок.

К числу формовочных песков относят пески, образованные зернами тугоплавких, прочных и твердых минералов. На практике, главным образом, применяются пески образованные зернами кварца.

Кварц обладает высокой огнеупорностью (1713 ºС), прочностью и твердостью (по шкале Мооса - 7). Кварц является одной из форм существования кремнезема (SiO2). Благодаря тугоплавкости, высоким механическим качеством, низкой химической активности, а также в следствии низкой стоимости, кварцевые пески широко применяют как основу формовочных и стержневых смесей.

Природные кварцевые пески не бывают свободными от загрязняющих примесей; зерен полевого шпата, частиц слюды и других минералов. Полевой шпат и слюда содержат окислы щелочных и щелочно-земельных металлов. Эти минералы менее тугоплавки, чем кварц и способны вместе с кварцем и окислами залитого Me образовывать сложные легкоплавкие силикаты (например: типа n SiO2 m FeO p Na2O).

В природных кварцевых песках часто содержится глина. Если эта глина обладает высокими качествами, то такая примесь может рассматриваться как полезная.

Глина является связующим материалом в формовочных и стержневых смесях. Обволакивая зерна песка, она связывает их и таким образом придает смеси необходимые прочность и одновременно пластичность. Минералогический состав глины различный, в общем виде его можно записать: m Al2O3 ∙ n SiO2 ∙ aH2O. Основным компонентом глины является каолинит Al2O3 ∙2H2O ∙ 2SiO2. В природных формовочных песках содержание глины колеблется в пределах 2-50%. С помощью глины как связывающего материала нельзя обеспечить высокие физико-механические свойства стержней, которые выполняют внутренние полости в отливках. Поэтому для приготовления стержневых смесей используют самые разнообразные связующие – масляные и растительные масла и их заменители: декстрин, сульфоритно-дрожжевая бражка, жидкое стекло, синтетические смолы и др.

Из противопригарных материалов чаще всего используют графит, циркон, пылевидный кварц и порошок каменного угля. Противопригарные добавки вводят в смеси для уменьшения образования пригара на отливках.