У ливарному виробництві формою називається порожнина, що заповнюється розплавленим металом з метою додання металу після охолодження обрисів цієї порожнини; обриси ливарної форми відповідають контурах відливається по ній деталі.
Форми, службовці для виготовлення тільки однієї виливки, називаються разовими, для кількох - полупостояннимі і для значного числа виливків - постійними.
Формувальні матеріали і вимоги, що пред'являються до них
Матеріали, з яких готують ливарні форми, називаються формувальними.
Формувальний матеріал, який вживається для виготовлення разових форм, щодо міцності повинен лише задовольняти вимогу протистояти динамічному дії струменя і гідростатичного тиску залитого в форму металу, так як після однієї виливки форма руйнується.
Для виготовлення постійних форм застосовують матеріали, що володіють значною міцністю.
Матеріали для виготовлення разових форм прийнято називати формувальної землею; вони повинні володіти такими якостями:
1) огнеупорностью - здатністю не плавитися під дією високої температури розплавленого металу і не прилипати (НЕ прикипати) до матеріалу виливки;
2) пластичністю - здатністю давати хороший відбиток моделі;
3) в'язкістю - сцепляемостью між частинками матеріалу при мінімальному вмісті вологи;
4) міцністю - опірністю статичним і динамічним навантаженням в процесі виготовлення, складання і транспортування форми, а також при заливці металу;
5) газопроницаемостью - здатність пропускати гази, повітря і пари;
7) довговічністю - здатність зберігати свої властивості при неодноразовому впливі розплавленого металу;
8) не містити домішок, що утворюють при заливці в форму металу велика кількість газів.
Крім усього цього, формувальний матеріал повинен бути дешевий.
Формувальний матеріал зазвичай являє собою суміш кварцового піску і глини; іноді в нього додається вугільний порошок, тирсу, полова та інші органічні речовини.
Наявність піску в формувальному матеріалі сприяє збільшенню газопроникності матеріалу, глина збільшує зв'язок між частинками піску і збільшує вогнетривкість матеріалу (температура плавлення піску досягає 1630 °, глини 1850 °). Додаток органічних домішок до матеріалів, що містять багато глини, збільшує пористість формувального матеріалу, так як при сушінні форм, а також при заповненні їх розплавленим металом органічні домішки згорають і утворюють пори. Вугільний порошок при зіткненні з розплавленим металом піддається сухій перегонці, і утворюються гази захищають форму від зайвого нагріву і оплавлення.
Якості піску як формувального матеріалу можуть бути неоднаковими - вони змінюються в залежності від розміру і форми зерен піску, а також від його хімічного складу.
Пісок, що складається з великих зерен круглої форми, має малу сцепляемостью між частинками; дрібні з неправильною поверхнею зерна мають більшу зчіплюваність.
Округлі форми зерен властиві річковим пісках, незграбні - гірським. Пористість піску тим більше, чим рівніше розмір його зерен; при різноманітності розміру зерен пористість піску зменшується, так як менші зерна заповнюють проміжки між великими. Тому пісок, який містить пил, абсолютно не слід застосовувати в якості формувального матеріалу.
Гірський пісок вимагає для зчеплення частинок менше вологи і глини, ніж річковий, але останній більш газопроницаемой.
Щодо впливу хімічного складу на якості формувального піску можна відзначити наступне: 1) зниження вогнетривкості при наявності металевих оксидів; 2) зниження вогнетривкості і загальної міцності маси при наявності в матеріалі вапна. Загальна кількість металевих оксидів в складі формувального піску не повинно перевищувати 5%, кількість вапна повинно бути не більше 2%.
Домішувати до формувальних земель вугілля необхідно ретельно подрібнювати. Дрібні частинки вугілля повинні по можливості залягати між усіма зернами піску і, утворюючи при зіткненні з розплавленим металом гази, охороняти частки піску як від спікання між собою, так і від приварювання до поверхні виливки.
Формувальні суміші. Формувальні суміші дуже різноманітні. Нижче наводяться дані про вміст глини в формувальних сумішах.
У жирних сумішах глина є не тільки сполучною речовиною, але і дає міцність формувальної суміші.
Формувальний матеріал для стрижнів. Стрижнями називаються частини форм, призначені для утворення в виливках пустот або заглиблень. При заливці стрижні за винятком частин, на яких стрижні кріпляться в формі, які називаються в ливарному виробництві знаками, виявляються з усіх боків оточеними розплавленим металом, внаслідок чого гази повинні проходити значний шлях через товщу формувального матеріалу. Тому матеріали, що вживаються для стрижнів, повинні мати максимальну газопроницаемостью, а внаслідок того, що порівняно невелика маса матеріалу стержня піддається сильному впливу розплавленого металу, цей матеріал повинен володіти і максимальної огнеупорностью.
Як матеріал для виготовлення стрижнів з кращими властивостями вживається вільний від глини пісок з невеликою кількістю сполучних речовин (закріп). В якості в'яжучих речовин застосовують:
1) Масла, які в процесі сушіння стрижня окислюються киснем повітря. На зернах піску виходить міцна плівка продуктів окислення масла, що зв'язує зерна між собою. Кращими властивостями як закріп володіє лляне масло.
2) розчиняється у воді-сульфітно луг, крохмаль, патока. Міцність стрижнів, виготовлених на водорозчинних скріп, може знижуватися внаслідок гігроскопічності цих закріп; тому час установки таких стрижнів в сирі форми повинно бути якомога ближче до часу заливки форм.
3) Плавкі під час нагрівання стрижня при сушінні і затвердевающие при охолодженні стрижня - каніфоль, пеки, бітуми.
4) Цемент; стрижні, виготовлені на такому закріп, не вимагають сушіння, набуваючи необхідну міцність протягом приблизно 24 год.
У табл. 31 наведені показники, що характеризують формувальні і піщано-глинисті стрижневі суміші різного лиття.
З метою прискорення сушіння стрижнів і форм застосовують крепителі з добавкою каталізаторів (луга або кислоти). Лужний розчин прискорює процес сушіння, але майже не змінює міцності стрижнів в сухому стані. Застосування кислих каталізаторів дозволяє не тільки скоротити терміни сушіння, але підвищити на 80% міцність стрижнів в сухому стані. В якості каталізаторів застосовують:
Застосування цих закріп дозволяє отримати стрижні і форми, що володіють високими механічними властивостями; межа міцності при розтягуванні від 15 до 35 кг / см 2. при високій газопроникності; внаслідок цього відпадає необхідність в прошпіліваніі важких стрижнів та встановлення металевих каркасів. При гарній податливості і вибіваемость стрижні мають малу гігроскопічність і тому можуть довго зберігатися у виробничих умовах. Терміни сушіння скорочуються в 8-15 разів.
Застосування в формувальних сумішах рідкої глини. Глина, що входить до складу формувальної суміші, пов'язує зерна піску; чим вище клейкість вводиться в суміш глини, тим міцніше суміш.
Чим дрібніше частинки глини, тим краще вони «обволікають» зерна піску і тим менше знижують властиву кожному сорту піску газопроникність (великі частки глини будуть заповнювати проміжки між зернами піску).
На фіг. 184, а представлена схема правильного розміщення частинок глини і піску в формувальної суміші, а на фіг. 184, б - схема неправильного розміщення.
За інших однакових властивостях найважливішими якостями глини, яка застосовується в формувальних сумішах, є тонкість її частинок і клейкість.
Глина надходить з кар'єрів у вигляді комів. На ливарних заводах її дроблять, сушать, розмелюють і просівають.
У процесі сушіння частина глини, піддаючись дії високих температур, втрачає хімічно зв'язану воду - шамотіруется; так як шамот не володіє клейкість, то клейкість глини після сушки знижується.
Зовсім інакше закінчиться справа, якщо в формувальну землю ввести глину у вигляді розчину у воді (емульсії).
У цьому випадку немає потреби в сушінні глини; комове глина розмішується у воді до необхідної концентрації і в такому вигляді вводиться в формувальну суміш.
Введена таким способом глина обволікає зерна піску тонким шаром і склеює їх, не заповнюючи проміжків між ними.
Одночасно знижується і загальний витрата глини (приблизно в 2 рази).
Загальним результатом застосування для формувальних сумішей рідкої глини є скорочення витрати глини, поліпшення якості формувальної землі і, як наслідок, скорочення ливарного шлюбу, спрощення технологічного процесу і зниження собівартості литих виробів.
Наповнювальна і облицювальна земля. Формувальна земля, що застосовується для виготовлення сирих і сухих форм, розділяється на наповнювальну і облицювальну або модельну; перша йде на більшу частину форми, крім тієї її частини, яка прилягає до моделі, а друга накладається невеликим шаром на поверхню моделі. При такому поділі формувальної землі можна не піклуватися про ретельності приготування наполнительной землі, яка становить головну масу матеріалу. Однак потрібно мати на увазі, що при застосуванні землі однакового складу процес формування зазнає суттєвого спрощення. Кількість модельної землі становить близько 8-15% всієї формувальної маси.
Застосування землі однакового складу вигідніше при сирої формуванні в разі централізованої вибивання форм (наприклад, при конвеєрному обслуговуванні ливарної), коли вся земля після вибивання та приготування знову подається на місця формовки.
Поділ землі доцільно при вибиванні землі по всьому залу; тоді немає сенсу збирати всю масу землі, транспортувати її в земледельной і звідти після приготування подавати до місць формування; в цьому випадку в земледельной раціонально готувати лише модельну землю, а наповнювальну готувати на місці формування.
При сухій формуванні в більшості випадків не застосовують землі однакового складу, і чим більше і відповідальніше виливки, тим більш доцільно поділ землі.
Для виготовлення полупостоянних форм, застосовуваних взагалі рідко, застосовують формувальні суміші з переважаючою кількістю глини та спеціальними добавками, наприклад, коксу, азбесту.
Як матеріал для виготовлення постійних форм застосовують чавун і сталь. У машинах для відливання під тиском форми виготовляють з жаротривких сталей.
Постійні форми застосовують при литві великої кількості однорідних предметів (масове виробництво).
Виливки в постійні металеві форми іноді виробляють також з метою загартування поверхні відливається предмета. Для запобігання виливки від прилипання до неї формувального матеріалу форми, просушують перед заливкою, покривають фарбами, а сирі форми - сухими порошками.
Для сирих форм застосовують порошок деревного вугілля або графіту; порошок засипають в полотняні мішок, який струшують над формою; таким чином досягається рівномірне покриття форми тонким шаром порошку.
Фарби для сухих форм готують із графіту, деревного вугілля і коксу з домішкою глини, муки або патоки. Такі фарби, часто звані формувальними чорнилом, після висихання залишають на формі шар вугілля в суміші з глиною або легко обвуглюються речовинами.
Дія як порошкоподібних матеріалів, так і чорнила полягає в тому, що входить до їх складу вугілля під дією високої температури розплавленого металу згорає, утворює гази, які оберігають від руйнування матеріал форми. При застосуванні постійних металевих форм матеріали для покриття їх іноді можуть також служити засобом для уповільнення охолодження виробів, відлитих в такі форми, з метою предохраенія їх від загартування.
Завантажити реферат: У вас немає доступу до завантаження файлів з нашого сервера ЯК ТУТ скачували
Пароль на архів: privetstudent.com