1. Мета роботи: отримати практичний навик у виготовленні виливка, вивчити пристрій ливарної форми, призначення модельного комплекту, що застосовуються формувальні матеріали і інструмент; познайомитися з основними операціями технологічного процесу.
2. КОРОТКІ ВІДОМОСТІ З ТЕОРІЇ
Ливарне виробництво - галузь машинобудування, що займається виготовленням заготовок або деталей шляхом заливання розплавленого металу в форму, порожнина якої має конфігурацію заготовки (деталі). Після затвердіння металу в формі виходить виливок (лита деталь або заготовка).
Велика частина виливків виготовляється литтям в піщані форми. Спрощена схема технологічного процесу отримання виливків в піщаних формах представлена на малюнку 1.
Малюнок 1 - Схема технологічного процесу отримання виливків
в піщаних формах
Ливарна форма - це система елементів, що утворюють робочу порожнину, при заливці якої розплавленим металом формується виливок. Ливарна разова піщана форма в більшості випадків складається з двох полуформ - верхньої і нижньої, які виготовляють в опоках - спеціальних металевих рамках; літніковойсистеми, прибутків і, при необхідності, стрижнів.
Литниковая система - це система каналів і резервуарів, за допомогою яких розплав подається в порожнину форми (рисунок 2). Вона складається з ливникової лійки або чаші (для зручності заливки рідкого металу і забезпечення постійної швидкості заливки), стояка (вертикального або похилого каналу для передачі металу іншим елементам літніковойсистеми), шлакоуловителя (для затримування шлакових включень і підведення металу до живильників; при розливанні з стопорного ковша стали, вільної від шлаків, цей канал називається горизонтальним ходом, для виливків з кольорових сплавів - колектором).
Малюнок 2 - Ескіз моделі ливникової з истема
Для харчування виливки під час затвердіння служать прибутку. необхідні для запобігання утворення в виливках усадочних раковин. У деяких випадках, наприклад при використанні сплавів з малою об'ємною усадкою або при відсутності в литві масивних частин прибутку можна не передбачати.
Ливарний стрижень - технологічний елемент, за допомогою якого виконуються внутрішні порожнини (отвори) виливки або зовнішні поверхні, які не можна отримати формою. Отримують їх в стрижневих ящиках із стрижневих сумішей. Стрижні виготовляють зі стрижневими знаками (виступаючими частинами, що не утворять безпосередньо конфігурацію виливка). За допомогою знаків стрижень зміцнюється і фіксується в формі.
Формувальні матеріали - це природні та штучні матеріали, що використовуються для виготовлення формувальних і стрижневих сумішей.
Формувальні і стрижневі суміші складаються з вихідних формувальних матеріалів і відпрацьованих. Вони включають в себе кварцовий пісок різної зернистості, сполучна (формувальні глини, смоли, рідке скло) і різні добавки (мазут, графіт, деревне борошно та ін.).
Формувальні суміші повинні мати гарну формуемость, піддатливість, вибіваемость, високою газопроницаемостью, високою міцністю в сухому стані і теплостійкість. Для стрижневих сумішей пред'являються більш високі вимоги, ніж для формувальних, так як стрижень зазвичай працює в більш важких умов, чим форма.
У даній роботі використані формувальні і стрижневі суміші наступного складу, мас.%: Кварцовий пісок - 8-10, вогнетривка глина - 8-12, вода - 4-6, відпрацьована суміш - інше.
Як розплавленого металу для виливків в машинобудуванні використовують сірі, ковкі і високоміцні чавуни, ливарні стали і кольорові метали.
Модельний комплект включає в себе:
- ливарну модель (рисунок 3, б), за допомогою якої в формі отримують відбиток, відповідний конфігурації виливки. Ливарна модель виготовляється за кресленням деталі (рисунок 3, а) з дерева (одиничне і дрібносерійне виробництво), чавуну, алюмінієвих сплавів, пластмас (багатосерійне і масове виробництво) і може бути рознімної, нероз'ємному і спеціальної. Модель відрізняється від виливки розмірами, наявністю формувальних ухилів, що полегшують витяг моделі з форми, і знакових частин, призначених для установки стрижня;
- моделі елементів ливникової системи (для отримання у формі системи каналів, що підводять рідкий метал з ковша в порожнину форми);
- стрижневі ящики (для виготовлення стрижнів);
- підмодельні плити (формують роз'єм ливарної форми, на них закріплюють частини моделі);
- контрольні і складальні шаблони.
При формуванні використовується наступний формувальний інструмент:
- трамбування (для ущільнення формувальної суміші);
- Гладилка (для виправлення дефектів форми і прорізання ливникових каналів);
- формовочная лінійка (для зрізання надлишків суміші);
- підйомники (для вилучення моделей з форми);
- душник (для виконання вентиляційних каналів);
- лопата (для засипання формувальної суміші);
- дерев'яний молоток (для ущільнення суміші і расталкивания моделей).
Послідовність виготовлення виливки в піщаній формі:
· У модельному цеху по кресленням деталі (рисунок 3, а) виготовляють з деревини, пластмаси або металу модель і стрижневою ящик. Для зручності виготовлення ливарної форми і стрижня модель (рисунок 3, б) і стрижневою ящик (рисунок 3, в) роблять роз'ємними.
· В стержневом відділенні в стержневом ящику (рисунок 3, в) з стрижневою суміші виготовляють стрижень. Для підвищення міцності стрижнів їх сушать в сушильних печах.
· У формувальному відділенні з формувальної суміші по моделі виготовляють ливарну форму (рисунок 4). Для цього на подмодельную плиту 1 ставлять половину моделі 2 і нижню опоку 3. засипають суміш в опоку і ущільнюють її. Опоку перевертають, на заформованими половину моделі ставлять другу її половину 4 і модель літніковойсистеми 5. Потім встановлюють верхню опоку 6. засипають в неї формувальну суміш і ущільнюють. Далі піднімають верхню напівформи, витягають з обох полуформ половинки моделі, встановлюють в форму стрижень і накривають верхню напівформи. Форма в зборі показана на малюнку 5.
· У плавильному відділенні в спеціальних плавильних печах розплавляють метал і заливають його в форми. Після затвердіння металу в формі утворюється виливок, яку витягують, руйнуючи форму.
· У очисному відділенні з виливків вибивають стрижні, відбивають або відрізають литниковую систему, очищають виливок від пригоріла формувальної суміші, зачищають залишки литника і, при необхідності, термічно обробляють. Після очищення і контролю виливок направляють в механічний цех для обробки або на склад готової продукції.
Малюнок 3 - Ескіз деталі (а), моделі (б) і стрижневого ящика (в)