ПО ВЫПЛАВЛЯЕМЫМ МОДЕЛЯМ
1. Цель работы
Ознакомление с основными приемами и методикой разработки технологии изготовления точной отливки, принципами конструирования модельно-литникового блока и формы-опоки.
2. Темы, которые необходимо знать для понимания нового материала в процессе подготовки и выполнения работы:
2.1. Особенности конструирования деталей для литья по выплавляемым моделям.
2.2. Схема технологического процесса литья по выплавляемым моделям.
2.3. Модельные составы.
2.4. Прессформы для изготовления моделей.
2.5. Изготовление моделей и модельных блоков.
2.6. Изготовление литейной формы.
3. Теория изучаемого процесса.
Отливки по выплавляемым моделям изготовляют в массовом производстве, когда необходимо получить сложные заготовки или готовые детали с большим количеством мелких отверстий, пазов, каналов или детали из твердых сплавов, жароупорных материалов, которые не поддаются механической обработке. Точность отливок соответствует 5-му классу и характеризуется допусками на размеры от ± 0,075 до ± 0,2 мм. Высокая точность отливок достигается тем, что форма не имеет разъема, отсутствуют стержни, а тепловое расширение формы минимальное.
Сущность процесса получения отливок по выплавляемым моделям заключается в изготовлении модели из легкоплавкого материала, покрытии ее огнеупорной обмазкой, а затем выплавлении ее из образовавшейся оболочки. Оболочку прокаливают для придания ей прочности, огнеупорности, газопроницаемости и удаления остатков модели, а затем заливают металлом.
Основными компонентами модельных составов являются парафин, стеарин, канифоль, воск и другие материалы с температурой плавления. 50 – 80 °С. Модельный состав разогревается в закрытых емкостях и содержится в них в пастообразном состоянии. В огнеупорную обмазку входят связующие вещества (этилсиликат, жидкое стекло, борная кислота), растворители (этиловый спирт, ацетон, кислоты серная и соляная, вода) и огнеупорная основа (кварцевый песок, пылевидный кварц, молотый шамот, электрокорунд).
 |
Огнеупорная обмазка (покрытие) состоит из ~25 % жидкой фазы и 75 % твердой. Хранится она в баках с температурой 10 – 15 °С при постоянном перемешивании. Наиболее распространенное связующее — гидролизованный раствор этилсиликата, обладающий коллоидными свойствами. Модели изготовляют в пресс-формах, имеющих внутренние полости, соответствующие конфигурации будущей модели; размеры ее учитывают усадку модельного состава и усадку литейного сплава отливки. Для удобства извлечения готовой легкоплавкой модели .пресс-формы делают разъемными. Для обсыпки моделей, покрытых огнеупорной обмазкой, используют кварцевый песок.
Металлическую пресс-форму 2 изготовляют по размерам детали 1 (рис.16) с учетом усадки модельного состава и сплава. Внутрь рабочей полости пресс-формы при помощи шприцев через литниковые каналы запрессовывают модельный состав. После кристаллизации состава пресс-форму раскрывают и модель 3 извлекают. Отдельные модели собирают в блоки 4 с общей литниковой системой при помощи пайки. В одном блоке может быть несколько десятков и даже сотен моделей.
Процесс нанесения огнеупорного покрытия состоит из ряда повторяющихся операций: покрытие обмазкой, обсыпка огнеупорным материалом и сушка слоя. На модели наносят три-четыре огнеупорных слоя. Блок моделей 5 с огнеупорным покрытием поступает на выплавку модельного состава. Выплавляют модельный состав горячим воздухом, паром или в ваннах с горячей водой. В результате из керамической оболочки 6 вытекает расплавившийся модельный состав, оставляя пустоты. Затем оболочку прокаливают при температуре 850 ± 20° С в электрических или газовых печах с предварительным помещением их в опоки 7 и засыпкой опок песком 8 (или погружением в кипящий слой кварцевого песка). Прокалка форм способствует их упрочнению, повышению газопроницаемости и удалению остатков модельного состава. Прокаленные формы заливают металлом сразу после прокалки или после их охлаждения.
Прокаленные формы заливают металлом следующими способами: свободной заливкой из разливочного ковша или из носка печи; заливкой под давлением воздуха или инертного газа для повышения заполняемости формы, центробежной заливкой в вакууме или в атмосфере для получения отливки с плотной структурой.
После кристаллизации сплава отделяют огнеупорную оболочку от отливки и отливку от стояка. Для этого используют вибрационные автоматические установки. Отделив отливку от стояка, ее направляют в очистной барабан для удаления остатков огнеупорной керамической оболочки в щелочном растворе. Стальные отливки подвергают нормализации в печах с защитной атмосферой. Термическая обработка преследует цель улучшить структуру отливки, снизить твердость, повысить ее механические свойства, улучшить обрабатываемость резанием и снизить литейные напряжения. После этого отливки сортируют и проверяют их качество.
Итак, этот способ применяют для сложных отливок, например, турбинных лопаток, деталей насосов из жаропрочных коррозионностойких специальных сплавов, а также сложных мелких деталей машин и различных приборов. Недостатком этого способа является высокая себестоимость отливок.
3.1.Типовой процесс приготовления отливок включает в себя следующие этапы:
Дата добавления: 2015-01-15; просмотров: 1135;