Реферат: Литье в песчано-глинистые формы, оборудование и оснастка

Для получения более чистой поверхности применяют одинарные или двойные рубанки.

Рубанками с двойными резцами обрабатывают торцовые и долевые поверхности заготовок.

Плоскости длиной более 300 мм, когда нужно получить плоскую поверхность изделия, строгают фуганком. Устройство фуганка аналогично устройству рубанка.

2.Формовочные материалы и смеси.

2.1.Общие сведения.

Формовочными материалами называются материалы, применяемые для изготовления литейных форм и стержней. Формовочные материалы разделяют на исходные формовочные материалы, формовочные и стержневые смеси, вспомогательн ые формовочные составы.

Исходные формовочные материалы делятся на две группы:1) основные — огнеупор ная основа смеси (кварцевый песок и т. д.) , связующие материалы (глина, различные смолы, другие связующие вещества); 2) вс помогательные, например различные добавки (уголь, древесная мука, торф и т. д.), придающие формовочной или стержневой смеси определенные свойства.

Формовоч ные и стержневы е смеси приготовляют из исходных формовочных матери алов и из отработанн ых смесей (смеси, бывшие в употреблении). Состав смес ей зав иси т от назначения, способа ф ормовк и, рода заливаемого в форму ме талла.

Вспомогательные формовочные составы ‑ это материалы (краски, клеи, зам азки), необходимые для отделки и исправления форм и стержней .

2.2.Св ойства формовочных смесе й.

Для получения качественных форм, стержней и год ных отливок формовочные и стержневые смеси должны обладать технологическими свойствами, отвечающими определенным требованиям.

Для хорошего уплотнения формово чной смеси в опоке большое значение имеет пластичность смеси ‑ способн ость де формироваться под действием приложенных внешн их усилий или собственной м ассы, что обеспе чивает пол учение отпечатка модели или заполнение полости стержне вого ящика. Пластичность формовочной и стержневой смеси зависит от свойств составляющих смеси и применяемых связующих. Например, смесь с масляным связующим обладает большой пластичностью; песчано-глинистые смеси имеют небольшую пластичность.

Ли тейн ая форм а долж на обладать достаточнойпрочностью ,чтобы при сборке, транспортировке и з аливке металлом она не раз руша лась. Поэтому и форм овочная сме сь должна обладать определенной прочностью ‑ способностью сопротивляться разрушению под действием нагрузки. Прочность формовочной сме си зависит от зернистости песка, влажности, плотности и от содержания гли ны или связующих в смеси. С увеличением плотности, уменьшением размера зерен песка, увеличением глиносодержания прочность смеси возрастает.

Сыпучесть смеси влияет на зависание ее в бункерах, на заполнение и равномерность распределения сме си при засыпке в опоку, качество и длительность перемешивания смеси в смесителях. С сыпучестью связана комкуемость ‑ способность смеси образовывать комки. Сыпучесть и комкуемость зависят от прочности связей песчинок в местах контакта. Начальная (насыпная) плотность смеси повышает равномерность уплотнения формы. Поэтому см есь должна иметь хорошую сыпучесть ‑ минимальную комкуемость.

Большое значение имеет поверхностная проч ность ‑ сопротивление поверхностного слоя формы или стержня истиранию. Поверхностная прочность характеризуетсяосыпаемо стью.

В процессе заливки и охлаждения отливки стенки формы нагреваются металлом до высоких температур, равных практически тем пературе металла, поэтому формовочные материалы должны обладать высокой огнеупорностью. Это одно из главных требований, предъявляемых к формовочным материалам.

Огнеупорность ‑ способн ость смеси сопротивляться размягчению и ли расплавлению под действием высокой температуры жид кого металла ‑ зависит от огнеупорн ости составляющих смеси и количественного их соотношения. Чем больше примесей в песке и глине, тем меньше огнеупорность формовочных и стержневых смесей. Чем крупнее песок и чем мен ьше в нем приме сей, пыли и больше кремнезема, тем более огнеупорна смесь.

В процессе заливки формы металлом органические материалы, входящие в состав формовочной смеси (связующие, опилки), сгорают и выделяют газ ы, влага испаряется и образует большое количество паров. Способн ость смеси выдел ять газы при заливке называетсягазотворностью. Она определяется количеством газов, выделяющихся из 1 кг смеси. Образующиеся газы, пары и возд ух стремятся вы йти из формы че ре з поры ф орм ов очной с ме си. Поэтому она должна иметь достаточную газопроницаемость.

Газопроницаемость ‑ свойство смеси пропускать через себя газы – зависит от качества и количества глинистых составляющих и кварцевого песка. Чем больше песка в формовочной смеси и чем он крупнее, тем выше газопроницаемость смеси, и наоборот. Газопроницаемость зависит также от формы зерен песка, влажности, наличия пыли, угл я, степени уплотнения и т. п. Чем больше пыли в песке, тем мень ше газопроницаемость. При быстром газообразовании и недостаточной газопроницаемости смеси давление газа превышает давление залитого металла, и газ стремится выйти из формы не через смесь, а через металл. В этом случае в отливках могут появиться и газовые раковины.

В процессе затвердевания и охлаждения разм еры о тливки уменьшаются вследств ие усадки металла. Однако форма препятствует усадке, в результате в отливке могут возникать напряжения и появляться трещины. Поэтому формовочная смесь должно обладать податливостью ‑ способностью сокращаться в объеме и пе ремещаться под действием усадки о тливки.

Высокая прочность и газопроницаемость формовочной смеси обеспечиваются однородностью – равномерным распределением в формовочной смеси составляющих компон ен тов в результат тщательного перемешивания.

Формовочные и стержневые смеси должны обладать минимальной прилипаемостью к модели или стержневом у ящику, что за висит от содержания влаги, связующей добавки и ее свойств. Прилипаемость смеси повышается с увеличением количества жидкости в смеси. Сульфитно-спиртовая барда увеличивает прилипаемость смеси, м асл яные связующие умен ьша ют ее .

Гигроскопичность —способность формовочной и стержневой смеси поглощать влагу из воздуха ‑ зависит от свойств связующей добавки. Стержни, изготовленные из смесей на сульфитной барде, обладают большой гигроскопичностью. Поэтому собранные формы с такими стержнями нельзя выдерживать перед заливкой м еталла, в проти вном случае увеличивается брак по газовым раковинам.

Долговечность ‑ способность смеси сохранять свойства при повторных заливках. Чем долговечнее смесь, тем меньше добавляют в отработанную смесь свежих формовочных материалов при ее переработке. Освобождение отработанной смеси от пыли, введение свежего песка и глины позволяют восстановить свойства смеси.

Выбиваемость — способность стержневой смеси легко удаляться при выбивке ее и з охлажденной отливки ‑ зависит от количества пес ка, глины и вида связующего в стержневых смесях.

2.3.Приготовление формовочных и стержневых смесей.

Формовочные и стержневые смеси приготовляют из свежих песчано-глинистых формовочных материалов, добавок и отработанной смеси. В зависимости от массы отливок расход формовочных смесей колебл ется от 500 до 1300 кг, а свежих материалов от 500 до 1000 кг на 100 кг годных отливок.

Технологический процесс приготовления формовочных смесей склады вается из следующих основных операций: 1) предварительной обработки свежих формовочных материалов и добавок; предварительной обработки отработанной формовочной смеси; 3) приготовления смеси из предварительно подготовленных свежих и отработанных формовочных смесей, добавок и связующих.

Предварите льная обработка све жих формовочных материалов включает о перации сушки песка, тонкого измельчения каменного угля, просеивания песка и угля. Отработанная смесь перед повторным использованием охлаждается, разрыхляется, подвергается магнитной сепарации и просеивается.

Сушка песка и глины производится в различных печах( трубчатых, вертикальных и гори зонтальных) и на плитах. Наиболее распространены вертикальн ые и горизонтальные суши льные печи. Вертикальные печи применяют для сушки кварцевых и малоглинистых песков. Для жирных же песков и глин их не применяют вследствие налипания материалов на диски и плужки. Широкое применение находят установки для сушки песка в кипящем слое. В механизированных цеха х песок и глину сушат в барабан ах с водян ым охлаждением песка после сушки . Свежий песок сушат при 250 °С. Производительность таких сушил от 5 до 20 т/ч и выше.

В последнее время стали при менять установки с сушкой песка горячим воздухом . Песок из бункера загружа ют в трубу, в которую снизу подается воздух, нагретый д