Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне агентство за освітою
ГОУ ВПО Череповецький Державний Університет
Інститут Педагогіки і Психології
Кафедра: професійного і технологічного освіти
Реферат
Тема: В«Способи лиття в спеціальні форми В»
Череповець - 2009
Зміст:
1. Лиття в оболонкові форми
2. Лиття по виплавлюваних моделях
3. Лиття в кокіль
1. Лиття в оболонкові форми
Лиття в оболонкові форми - це спосіб отримання відливок вільної заливанням розплаву в оболонкові форми з термореактивних сумішей.
оболонкові форми відрізняються високим комплексом технологічних властивостей: достатню міцність, газопроникністю, піддатливість, негігроскопічні. У порівнянні з виливками, отриманими в піщаних формах, деталі, відлиті в оболонкові форми, мають в 1,5 рази менший припуск на механічну обробку.
оболонкові форми виготовляють з формувальних піщано-смоляних сумішей з термопластичними або термореактивними зв'язувальними смолами. Якщо смола в суміші знаходиться в порошкоподібному стані, то таку формувальну суміш називають неплакований, а якщо зерна піску покриті суцільною тонкою плівкою смоли, то суміш буде плакованої. Формувальна суміш містить наповнювач - дрібнозернистий кварцовий пісок - 100%: сполучна - пульвербакеліт (фенолформальдегидная смола з добавками уротропіну) - 6 - 7%; зволожувач (гас, гліцерин) - 0,2 - 0,5%; розчинник (ацетон, етиловий спирт) - до 1,5%.
Розм'якшення введеної в суміш смоли відбувається при 70 - 80 В° С, а при 100 - 120 В° С вона вже плавиться, покриваючи поверхня зерен піску тонкої клейкою плівкою. Подальший нагрів смоли до 200 - 250 В° С викликає її необоротне затвердіння і, як наслідок, суттєве підвищення міцності і жорсткості оболонкової форми. Оболонкові форми одержують з допомогою нагрітих металевих моделей, що виготовляються з сірого чавуну, сталі і алюмінієвих сплавів. Кожна форма складається з двох з'єднаних (шляхом склеювання пульвербакелітом і рідким клеєм або за допомогою скоб, струбцин) оболонкових напівформ. Товщини оболонок для дрібних і середнього розміру виливків коливаються відповідно в межах 8 - 10 і 12 - 15 мм. Технологія виготовлення оболонок включає в себе наступні операції;
1. Нагрівання модельного оснащення до 200 - 250 В° С.
2. Нанесення на робочу поверхню модельного оснащення (пульверизатором) розділового складу - швидко твердіє силіконової рідини, що утворює при цьому розділову плівку, яка запобігає прилипання до оснащенні формувальної суміші і тим самим спрощує подальше відділення оболонки від моделі.
3. Нанесення піщано-смоляний суміші на модельну оснастку одним із таких способів; шляхом вільної засипки поворотного або стаціонарного бункера, пескодувним методом, шляхом вільної засипки з допрессовкой. Зазначені способи виготовлення оболонкових форм розрізняються, по суті, лише прийомами нанесення піщано-смоляний суміші на модельну оснастку.
4. Формування і отверждение оболонки необхідної товщини. Широко застосовується насипний (бункерний) спосіб формоутворення оболонки, заснований на використанні поворотного бункера, для вільної засипки формувальної сумішшю моделі разом з модельною плитою (рис. 1.1). Бункер наповнюють піщано-смоляний сумішшю. Нагріта і оброблена розділовим складом модельна плита з моделлю закріплюється на приймальні рамці поворотного бункера (рис. 1.1, а). Засипка моделі і модельної плити сумішшю здійснюється поворотом бункера на 180 В° (рис. 1.1, б). Для формування оболонки товщиною 5 - 15 мм плиту витримують під сумішшю протягом 15 - 20 с. При цьому смола швидко плавиться і твердне, утворюючи напівтверду оболонку. Потім бункер повертають у вихідне положення (рис. 1.1, в). З нього знімають модельну плиту з налиплого оболонкою і поміщають у піч для доотвержденія оболонки (Режим остаточного затвердіння смоли - 300 - 350 В° С, 1 - 3 хв).
5. Знімання оболонкової напівформи після її виготовлення з моделі здійснюється за допомогою штовхачів (рис. 1.1, г).
Рис. 1.1. Схема виготовлення оболонкової форми за допомогою поворотного бункера
Перед заливанням зібрані форми з вертикальною площиною роз'єму (а також форми великих розмірів) поміщають в контейнери і засипають чавунним дробом. Цим запобігається викривлення і руйнування форм при їх заливанні розплавом. Невеликі форми з горизонтальною площиною роз'єму встановлюють для заливки на шар піску.
Способом лиття в оболонкові форми отримують виливки масою від 0,2 до 200 кг практично з будь-яких ливарних сплавів. Цим способом виготовляють ребристі мотоциклетні циліндри, колінчаті вали автомобільних двигунів.
Переваги способу лиття в оболонкові форми: можливість отримання тонкостінних виливків складної форми; гладка і чиста поверхня виливків; невелика витрата суміші; якісна структура металу за рахунок підвищеної газопроникності форм; широка можливість автоматизації; невеликі допуски на обробку різанням. Недоліки: обмежений розмір виливків (до 1500 мм); висока вартість сумішей; виділення шкідливих парів і газів з сумішей при виготовленні форм.
2. Лиття по виплавлюваних моделях
Лиття по виплавлюваних моделях (ЛВМ) - Це процес одержання виливків в нероз'ємних разових вогнетривких формах, виготовляються за допомогою моделей з легкоплавящіхся, випалюваних або розчиняються складів. Використовують як оболонкові (керамічні), так і монолітні (гіпсові) форми. Таким чином, робоча порожнину форми утворюється виплавленням, розчиненням або випалюванням моделі. Виливки, отримані методом ЛВМ, мало відрізняються (за розмірами і формою) від готової деталі. Цим способом можна отримувати складні тонкостінні деталі (наприклад, охолоджувані лопатки ГТД, художні та ювелірні вироби). Лиття по виплавлюваних моделях здійснюють різними способами заливки: вільної, відцентрової, під низьким тиском, з використанням спрямованої кристалізації.
Модельні сполуки, що застосовуються при лиття по виплавлюваних моделях, повинні володіти мінімальними значеннями усадки і коефіцієнта термічного розширення, мати високу жидкотекучесть в в'язкопластичний стан, добре змочуватися керамічної або гіпсової суспензією, наносимой на модель, але хімічно з нею не взаємодіяти, володіти температурою розм'якшення, що перевищує 40 В° С. У табл. 1 наведена характеристика основних груп модельних складів.
При використанні широко поширених воскоподібні складів моделі виготовляються з розплавів або паст. Поряд з основними компонентами (парафін, стеарин і т. п., див. табл. 2) ці склади містять синтетичні полімери (наприклад, поліетиленовий віск), підвищують теплостійкість і міцність моделей. Суміші на основі натуральних і синтетичних смол (див. табл. 2) в порівнянні з складами першої групи мають більшу міцність і теплостійкістю.
Таблиця 1 і 2
Класифікації модельних складів
Водорозчинні склади (див. табл. 2) на основі сечовини (карбаміду), азотнокислих і інших водорозчинних солей мають малу усадку і плавляться в області температур 129 - 339 В° С. Вони широко використовуються для виготовлення складних за формою стрижнів.
Використання випалюваних модельних складів спрощує і здешевлює формовку, підвищуючи при цьому точність литва, що обумовлено газифікованими (розкладанням) випалюваного складу при заливці сплаву. Суспензійний полістирол, використовуваний в випалюваних складах, забезпечує теплотривкість моделей в процесі прискореної сушки верств оболонкових форм при 70-80 В° С.
Виплавлюваної модельні склади з твердими наповнювачами (табл. 3) по суті, являють собою ізотропний композиційний матеріал з пластичною матрицею ...
