Литье в песочные формы
Литье в песок (литье в песчано-глинистые формы) — один из очень популярных методов получения литых заготовок во многих промышленных отраслях – станкостроение, автомобильная отрасль и многое иное. Данный вариант широко используют при единичном, серийном и массовом производстве.
Технология литья в песочные формы
Технология литья в формы из песка не выделяется сложностью. Подобный вариант литья используют для производства отливок и деталей из серого чугуна, низкоуглеродистые стальные сплавы. Порой, литье в песочные формы применяют для обработки цветных металлов – алюминия, меди и др.
Выбирая подобное литье в песок технолог, должен понимать, что качество готовых деталей будет очень невысоким. Это связано первым делом с тем, применение подобной технологии не может обеспечивать того, что в жидкий сплав не попадут сторонние включения. При литье в песочные формы очень бурно происходить образование газа, конкретно этот процесс, проявляет себя при литье во влажные формы. Допускается применять такую форму литья для получения деталей с непростой геометрией. Но ряд ограничений на получение подобных заготовок налаживает то, что изъятие готовой отливки соеденено с некоторыми трудностями.
Литье в песок дает возможность получать заготовки до сотен тонн весом. Аналогичным образом, делают станины для металлорежущего оборудования, корпусные детали и др.
Между тем точность приобретаемых заготовок ниже 14 квалитета, также, на поверхности отлитых деталей можно повстречать раковины, сторонние включения. Собственно поэтому те поверхности, которые будут контактировать с остальными деталями, всегда подвергают обработке механическим путем.
Литейная продукция
Литье в песок или землю применяют для изготовления большинства деталей. Для комфорта потребителей их можно систематизировать в несколько групп.
Группа А – к данной группе относят отливки простой формы – кольца, колеса, маховики и др.
Группа Б – к данной группе относят детали арматуры, подшипниковые корпуса, непростые поверхности с тупым или острым углом.
Группа В – она в себя включает заготовки для зубчатых колес, станины, кожуха и др.
Группа Г – это отливки для изготовления станочных станин, непростые корпусные детали.
Группа Д – это отливки, которые получают методом формования по модели.
Аналогичным образом, делаем вывод, что в формы из песка можно исполнять отливку и сточных люков, и детали со геометрической сложной формы, к примеру, кожуха ступенек компрессоров и др.
Во время проектирования формы из песка, конструктор должен иметь в виду то, что в том направлении куда будет извлекаться готовая отливка не обязана иметь никаких преград в виде выступающих стержней и др.
Литейные модели
Модели для этой формы литья в песок должны держать очень большое давление, которое появляется при набивке опоки литейной землёй. Собственно поэтому для производства литьевых форм используют металл, твёрдую древесину. Все материалы, которые допускается применять для изготовления литьевых форм разрешается сочетать. Другими словами их можно собирать на соединениях с резьбой, приклеивать и др. Для устранения пор на древесных частях моделей из тщательно отделывают абразивной шкуркой. После, ее покрывают лаком. Во время изготовления литейных форм очень важно понимать то, что нужно держать наклонные углы вертикальных плоскостей. Наличие данных углов после сделает легче изъятие готовой отливки из формы.
Важные элементы литья в песчано-глиняные формы
Одним из ключевых факторов, которые определяют качество выполнения литья – это свойства песка (земли), используемого для получения литьевой оснастки. Практика показывает то, что чем мельче и чище песок, тем качество получаемой отливки будет выше.
Нельзя забыть и о стержнях, которые могут быть много- или единоразовые.
Общая классификация песчаных формовочных смесей
В зависимости от использования смеси можно поделить на следующие категории:
- отделочные их используют при разработке поверхности для работы формы;
- диные (наполнительные), их используют конкретно для создания формы.
Общая классификация песчаных формовочных смесей
Материалы для отделки обладают толщиной, которая устанавливается толщиной будущей отливки, она может составлять 20 – 100 мм. Сверху смеси, используемой для отделки, может быть засыпана наполнительная смесь.
Наполнительную или единую смесь используют для набивки всей формы и применяют для изготовления оснастки при всех разновидностях производства, начиная от единичных изделий и завершая массовым.
Изготовление литейной песчаной формы
Литье в песочные формы начинается с ее создания. Характерной чертой песчаной оснастки считается то, что их можно применять исключительно один раз и для получения новой детали нужно делать новую.
Оснастку делают, имея на руках модель будущей детали. Ее устанавливают в опоку (древесная или коробка из металла для формовочной смеси), сыпят землю. После нужно уплотнить засыпанную песчаную смесь. Чтобы это сделать применяют ручной или механизированный инструмент ударного действия и устройства. По достижении смесью нужной кондиции, другими словами нужной плотности, модель вынимают и в распоряжении литейщиков остается готовая технологическая оснастка.
Для получения полостей размещенных в середине будущей отливки используют стержни. Их в основном, делают из аналогичного материала, что и саму оснастку.
В процесс изготовления литейной формы из песка входят следующие важные этапы.
- установка модели в опоку;
- уплотнение песчаной смеси;
- изъятие модели из опоки.
Сложность и производственная технология литейной оснастки в большинстве случаев зависит от следующих показателей:
- размера будущей отливки;
- количества полостей;
- типа оснастки.
Если делающаяся форма просит дополнительного нагрева или запекания, то временные затраты на ее производство резко отрастут. Для облегчения изъятия готовой отливки на поверхности для работы наносят разные смазки, к примеру, солидол.
Сборка песчаной литейной формы
Как только оснастка для литья выполнена, ее приготавливают для заливания расплава. Поверхности для работы нужно промазать специализированным составом, который содействует свободному извлечению готовой отливки. После подготовки поверхностей для работы выполняют установку литьевых стержней.
Производственный процесс формы
На последнем этапе, полуформы между собой объединяют и надежно закрепляют. Надежность сборки не даст возможность расплаву вытечь за пределы формы.
Типы песчаных форм
Разнообразие песчаных форм для литья дало возможность их поделить на группы, которые предназначены для получения отливок с различными свойствами.
Песочные литейные формы
Всего можно назвать 7 групп литейной технологичной оснастки или модельных комплектов.
- Модельный набор, произведенный из металла, в состав, которого входят дополнительные устройства для выполнения машинной формовки.
- Набор, сделанный из металла, в его состав включены дополнительные устройства, которые предназначаются для выполнения машинной и ручной формовки.
- Модельный набор, применяемый для выполнения машинной и ручной формовки. Сами модели сделаны из металла, а некоторые части, к примеру, стержни для формирования полостей сделаны их древесины различных пород.
- Набор для изготовления ручной и машинной формовки. Модели и стержни, подвергаемые большому износу, выполняют из металла.
- Набор для формовки отливок из твёрдых пород дерева.
- Набор для формирования отливок, выполненный из мягкой породы древесины.
- Наборы для выполнения ручной формовки отливок.
Сырая песчаная форма
Для изготовления литьевой оснастки применяют смеси, которые состоят из песка, воды, глины и какого-нибудь связующего материала. Стандартной рецепт смотрится приблизительно так:
Сырая песчаная форма
Оснастку данного типа относят к очень выгодным и широко применяемым.
Подсушенная песчаная форма
Производство такой оснастки похоже на производство сырой формы, однако в рецептуру вводят дополнительные материалы, предназначающиеся для связывания элементов смеси.
Подсушенная песчаная форма
Поверхности для работы оснастки сушат прогреванием. Подобный подход к изготовлению форм приводит к росту точности размеров заготовок и их качества. Производство подобных форм просит больших расходов времени и в результате их цена растет, а выпуск деталей нижается.
Сухая песчаная форма
В оснастке данного типа применяют добавки органического типа. Их задача связывание элементов смеси в одно целое. Заключительную обработку делают в печи. К явным положительным качествам данных изделий можно отнести точность сделанной отливки. Но нужно понимать, что эти формы обладают большой ценой изготовления и невысокой работоспособностью выполнения отливок.
Химически твердеющая песчаная форма
В формовочный состав химически затвердевающей оснастки вводят смолы. Они предоставляют формирование модели на чистом воздухе без применения термообработки.
Химически твердеющая песчаная форма
В основе смеси лежит кварцевый песок. Помимо, песка в состав смеси входит жидкое стекло и едкий натр. Добавление этого химиката влияет на технологичные свойства литейной формы. В особенности, будет увеличен ее эксплуатационный срок. После отвердевания, ее крепость будет больше, чем у смесей иного типа.
Характеристики литейного песка
Исполняя литье в песчаную оснастку нужно понимать, что качество отливки зависит от состава и параметров литейного песка. Практикой литейного дела установлены пять основных показателей, которые формируют качество литейного песка.
Физические характеристики песка
- крепость;
- газопроницаемость;
- стабильность при влиянии температуры;
- способность к просадке;
- возможность неоднократного применения.
Прочностью называют способность смеси хранить необходимые параметры в ходе выполнения литейной операции и транспортировки опоки в середине помещения производственного характера.
Газопроницаемость
Газопроницаемость – это способность песка пропускать через себя газы, образовывающиеся при затвердевании расплава. Если смесь обладает высокой проницаемостью, будет уменьшена пористость отливки. Если проницаемость невысокая, то качество поверхности будет получше. Газопроницаемость зависит состава и фракции песчаной смеси.
Термическая стабильность
Возможность оснастки при влиянии температуры хранить заданную форму, оказывать сопротивление трещине и возникновению других недостатков, проявляющихся при действии высокой температуры металла который расплавлен, называют термической стабильностью.
Способность к просадке
Способность формовочной смеси плотно сжиматься в процессе отвердевания отлитой детали. Если бы песок не обладал такого рода свойством, то отлитая заготовка не имела бы возможности варьировать размеры в середине формы. А это в результате привело бы к трещине заготовки и возникновению иных недостатков, появляющихся при разливе металла который расплавлен.
Еще одно использование
Это означает возможность применения формовочной смеси для изготовления оснастки, которые предназначены для формирований новой партии отливок.
Если вы нашли погрешность, пожалуйста, выдилите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
