Методические указания по разработке технологического процесса изготовления песчаных форм

В зависимости от конструкции отливки выбирают способ формовки, плоскость разъёма и положение формы при заливке. При этом следует руководствоваться следующим:

1. Плоскость разъёма располагается таким образом, чтобы части модели свободно извлекались из формы.

2. Желательно, чтобы вся отливка или большая её часть располагалась в нижней опоке, что необходимо для предотвращения брака по перекосам и смещениям.

3. Следует стремиться к тому, чтобы отливка формировалась с минимальным количеством стержней.

4. Для получения более плотного металла в ответственных частях отливки необходимо их располагать в нижней полуформе.

5. Поверхности, которые служат базой при механической обработке, должны располагаться в одной полуформе.

Выбрав расположение отливки в форме, можно определить конструкцию литниковой системы и рассчитать площади сечений её каналов.

В наиболее простых и широко применяемых литниковых системах металл подводится к отливке по плоскости разъёма.Шлакоуловитель располагается в верхнейполуформе, а питатели‑ в нижней.

При изготовлении отливок из серого чугуна подводить металл следует в тонких сечениях. В этом случае скорость охлаждения в толстых и тонких сечениях отливки выравнивается, что способствует снижению внутренних напряжений. При получении отливок из стали металл обычно подводят в толстые сечения, что обеспечивает направленное затвердевание отливки и хорошую работу прибылей.

Заливка, охлаждение и выбивка отливок

Приготовленный в плавильной печи жидкий металл поступает на заливку форм в ковшах, которые предварительно футеруют огнеупорным материалом, просушивают и прогревают до температуры 750-850°С (для сплавов железа).

Металл заливают в форму при определённой температуре его перегрева. Разрыв струи во время заливки не допускается. Залитая металлом форма охлаждается до определённой технологическим процессом температуры, а затем разрушается, и извлекается отливка. Использованная формовочная смесь поступает на переработку, а отливка‑ на очистку и обработку.

 

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ, ОБОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И НАГЛЯДНЫЕ ПОСОБИЯ

3.1. Камерная электропечь сопротивления.

3.2. Опоки.

3.3. Модельные плиты, модели.

3.4. Инструмент: лопата, сито, совок, трамбовка, гладилка, линейка, душник.

3.5. Формовочная смесь.

3.6. Сплав силумин.

ЗАДАНИЕ НА РАБОТУ

Изучить технологический процесс изготовления отливки в песчаной форме, изготовить литейную песчаную форму, залить её жидким сплавом, после затвердевания выбить отливку, очистить и визуально установить дефекты.

 

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

5.1. В условиях литейной лаборатории кафедры способом ручной формовки изготовить песчаную форму в двух опоках (вариант отливки и соответствующего модельного комплекта выбирается по указанию преподавателя).

5.2. Приготовить в электрической печи алюминиевый сплав силумин.

5.3. Залить литейную форму этим сплавом.

5.4. Охладить форму и выбить отливку.

5.5. Визуально определить качество полученной отливки.

5.6. Взвесить отливку, литниковую систему, выпоры и др.

5.7. Убрать рабочие места.

 

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

6.1. Описать технологический процесс изготовления отливки.

6.2. По заданному варианту отливки описать последовательность операций формовки и дать эскиз литейной формы в сборе.

6.3. Привести эскиз конструкции литниковой системы для заданного варианта отливки.

6.4. Оценить качество полученной отливки.

6.5. Рассчитать выход годного литья по формуле:

В.Г.(%_.) = (Q / P) * 100,

где Q - масса отливки,

Р - масса шихтовых материалов, расходуемых на отливку,

Р = Q + Q _л.с. + Q _п. + Q _у. + Q _б.п.,

где Q _л.с. - масса литниковой системы; Q _п. - масса прибылей; Q _у. - масса металла, угоревшего в процессе плавки; Q _б.п. - масса безвозвратных потерь металла, брызги, выплески и т.д.

При расчете принять (Q _у. + Q _б.п.) = 2-3 % от массы металлозавалки на данную отливку.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

7.1. Из каких материалов изготавливают модели?

7.2. Что входит в модельный комплект?

7.3. Какие основные элементы литниковой системы?

7.4. Основные компоненты, входящие в состав формовочной смеси.

7.5. Каково назначение вентиляционных каналов (духов)?

7.6. Основные требования к заливке металла в форму.

7.7. Что такое выход годного литья?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Технология конструкционных материалов: учебник для студентов машиностроительных ВУЗов/ Под общей редакцией А.М. Дальского – М.: Машиностроение, 2003. – 512 с.

2. Колесов С.Н. Материаловедение и технология конструкционных материалов: Учебник для вузов/ C.Н. Колесов. – М.: Высшая школа, 2004. – 512 с.

3. Технология конструкционных материалов (Технологические процессы в машиностроении): учебник для студентов машиностроительных специальностей ВУЗов в 4 ч. / Под общей ред. Э.М. Соколова, С.А. Васина, Г.Г. Дубенского. – Тула, Издательство ТулГУ. – 2007.