Глава 1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЛИВАРНОГО ВИРОБНИЦТВА 1 страница

1. Місце, значення та перспективи розвитку ливарного

виробництва в машинобудуванні

1. Місце та значення ливарного виробництва.Завдяки універсальності ливарному виробництву належить значне місце у сучасному машинобу­дуванні.

Так, у загальному машинобудуванні маса виливків становить до 60 %, а у верстатобудуванні - до 80 % усієї маси машин і верстатів. Це пояс­нюється можливістю виготовлення деталей від найпростішої до найсклад­нішої форми, з різних металевих сплавів (пластичних, крихких), масою від кількох грамів до сотень тонн, із стінками завтовшки 2.. .500 мм і зав­довжки до 3000 мм. Приблизно 80 % виливків за масою одержують із ча­вуну, 15 % - із сталі і 5 % - із сплавів кольорових металів. Виливати мож­на будь-яку кількість однакових виливків. До того ж вони за формою і розмірами ближчі до деталей, ніж заготовки, виготовлені іншими спо­собами.

2. Перспективи розвитку ливарного виробництва.Розвиток нових ме­тодів точного виливання зумовив широке застосування виливків з ряду важкооброблюваних сплавів у авіації, ракето-, судно- і приладобудуван­ні, радіоелектроніці й інших галузях техніки. Потреба у виливках зростає в зв'язку з розвитком хімічного машинобудування, де багато деталей .з жароміцних і корозієстійких сплавів можна виготовити тільки вили­ванням.

У важкому машинобудуванні в сучасних умовах широко впрова­джується нова, практично безвідходна технологія - електрошлакове лит­во, яке дає можливість виготовити виливки, що здебільшого не потре­бують механічної обробки, забезпечують метал високої якості, з щіль­ною структурою та високою хімічною однорідністю по всьому пере­різу.

Подальше вдосконалення технології ливарного виробництва, механі­зація й автоматизація всіх процесів, освоєння і впровадження прогресив­них способів виготовлення виливків скоротять обсяг їх механічної оброб­ки, знизять вартість і розширять сферу застосування ливарного виробни­цтва в промисловості.

2. Загальна технологічна схема виготовлення виливків

Суть ливарного виробництва полягає в тому, що фасонну деталь або заготовку виготовляють заливанням рідкого металу в ливарну форму, по­рожнина якої за розмірами і конфігурацією відповідає деталі. Такі деталі і заготовки називають виливками. Після затвердіння виливки виймають (або вибивають) з форми і ті з них, щодо точності яких ставлять більші вимоги, обробляють механічно.

До складу ливарного цеху входять такі відділення: модельне, землепідготовче, стрижневе, формувальне, плавильне, вибивальне, обрубне, очис­не. У модельному відділенні за робочим кресленням виготовляють мо­дельний комплект; у землепідготовчому - формову та стрижневу суміші;

Рис. III. 1. Технологічна схема виготовлення виливка

у формувальному - ливарну форму; в стрижневому - стрижень; у плавиль­ному дістають рідкий метал. Готову ливарну форму заливають рідким металом і після його затвердіння у вибивальному відділенні видаляють із форми виливок; обрубують ливникову систему й очищають виливок від пригару в очисному відділенні. Заключна операція - контроль якості ви­ливка.

Загальну технологічну схему виготовлення виливків наведено на рис. ПІЛ.

Запитання і завдання для самоконтролю

1. Яке місце займає ливарне виробництво в машинобудуванні і чому?

2. Наведіть і поясніть загальну технологічну схему виготовлення виливків.

Глава 2. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ВИРОБНИЦТВА ВИЛИВКІВ

3. Ливарні властивості сплавів

Для виготовлення виливків найбільш широко застосовують чавуни з різною формою графіту; вуглецеві та леговані сталі; сплави кольорових металів на основі алюмінію, міді, магнію, титану, молібдену та інших ту­гоплавких металів.

Для виготовлення якісного виливка поруч із механічними, фізичними та хімічними властивостями ливарні сплави повинні мати ще й ливарні (технологічні) властивості, до яких належать: рідкотекучість, усадка, здат­ність до ліквації та газовбирання.

1. Рідкотекучість - здатність рідкого металу заповнювати щілиноподібні порожнини ливарної форми. Якщо метал рідкотекучий, то він заповнює всю порожнину форми найбільш складної конфігурації, в іншому випадку утво­рюється недолив в щілинних перерізах виливка. Рідкотекучість, наприклад, чавуну і сталі залежить від хімічного складу та температури сплаву. Фос­фор, силіцій та вуглець поліпшують її, а сірка - погіршує. Сірий чавун міс­тить вуглецю більше, ніж сталь, тому має кращу рідкотекучість. Високу рід­котекучість мають такі сплави: сірий чавун, силумін, сплави на цинковій основі; середню - білий чавун, латунь, модифікований чавун; низьку - сталь. Підвищення температури рідкого металу поліпшує рідкотекучість, і чим біль­ше його перегріти, тим більш тонкостінний виливок можна виготовити.

Розраховуючи при проектуванні товщину стінки виливка, треба вра­ховувати рідкотекучість сплаву при оптимальній температурі заливання форми. Мінімальна допустима товщина стінки виливка для різних ливар­них сплавів неоднакова і становить для виливків із сірого чавуну: дріб­них - 3...4 мм, середніх - 8... 10, великих -12... 15 мм; для виливків із ста­лі - відповідно 5...7 мм, 10...12 та 15...20 мм.

Рідкотекучість сплаву визначають технологічною пробою - заливан­ням рідкого металу в спіральну канавку (рис. III.2) трапецоїдного пере­різу. За міру рідкотекучості сплаву беруть довжину запов­неної частини спіралі (у сан­тиметрах). Якщо заливати ме­тал при різних температурах, то можна знайти для кожно­го сплаву(по заповненій дов­жині спіралі) оптимальну тем­пературу заливання форми.

2. Усадка - зменшення об'є­му металу та лінійних розмі-

Рис. III.2. Технологічна проба для

визначення рідкотекучості сплаву

- рів виливка в процесі його кристалізації та подальшого охолодження в твердому стані. Отже, усадка може бути об'ємною і лінійною. Внаслідок об'ємної усадки під час кристалізації не вистачає металу для заповнення всієї порожнини форми. Проте, оскільки кристалізація поширюється з периферії стінки виливка до її центра, не вистачатиме металу там, де він кристалізується останнім, тобто в центрі масивних перерізів стінки вили­вка. В цьому перерізі утворюється концентрована усадочна раковина у вигляді порожнини (рис. III.З, а). Розміри раковини залежать від об'єм­ної усадки сплаву та температури заливання ливарної форми.

У виливках з сірого чавуну через незначну його усадку утворюються усадочні раковини значно менших розмірів, ніж у сталевих.

Аби уникнути усадочних раковин у виливках (особливо сталевих), слід у ливарній формі створити умови безперервного живлення масивних пе­рерізів виливка рідким металом у процесі кристалізації. Для цього над масивним перерізом виливка утворюють порожнину більшого перерізу. Таку порожнину називають додатком 2 (рис. III.З, б). Додаток має тверд­нути останнім, тоді усадочна раковина 1 утворюватиметься в додатку і відрізатиметься разом з ним від виливка. Щоб забезпечити безперервне живлення виливка рідким металом, твердіння його має бути спрямова­ним від тонких перерізів до товстих і закінчуватись у додатку. Тому тонкі стінки виливка у ливарній формі розташовують унизу, а більш масивні -

Рис. III.3. Схеми встановлення додатків та холодильників

угорі, під додатком. Тоді рідкий метал з додатка буде перетікати у вили­вок під дією власної ваги, а якщо в додаток закласти крейдяний патрон, то під тиском крейда розкладається й виділяє вуглекислий газ, який тис­не на метал і видавлює його з додатка у виливок, що дає змогу зменшити об'єм додатка.

Правильність вибору і розміщення перерізу виливка перевіряють методом вписаних кіл, що викочуються: коло, вписане в будь-який пе­реріз виливка, має вільно перекочуватись у додаток. На рис. III.З, в на­ведено неправильну конструкцію виливка: коло А не може викотитись у додаток. Правильну конструкцію цього самого виливка подано на рис. III.3, г.

Якщо не можна зробити таку конструкцію виливка, яка б тверднула спрямовано, то слід зрівняти швидкість охолодження тонких і товстих перерізів, установлюючи у формі холодильники 3 і 4 (рис. III.3, д).

Холодильники - це металеві вставки, які встановлюють у ливарній фор­мі для прискорення кристалізації товстих перерізів стінок виливка (тоб­то в місцях скупчення металу). Холодильники бувають зовнішні, які встановлюють у стінках ливарної форми для відтворення її зовнішніх об­рисів, і внутрішні, які встановлюють безпосередньо в порожнині ли­варної форми і потім заливають металом. Внутрішні холодильники у ви­гляді шпильок 1 (рис. III.4, а, б) встановлюють у товстих перерізах порож­нини ливарної форми, їхня маса становить 5... 10 % від маси металу в пев­ній частині виливка. Зовнішні холодильники 2, 3, 4 і 5 (рис. III.4, в...е) виготовляють з чавуну або сталі, їхній переріз залежить від перерізу ви­ливка.

Рис. III.4. Внутрішні та зовнішні холодильники

Лінійна усадка металу виливка відбувається в твердому стані при охо­лодженні до нормальної температури, коли зменшуються лінійні розміри виливка. Виступи ливарної форми та стрижні затримують лінійну усад­ку, внаслідок чого у виливку виникають внутрішні напруження, які мо­жуть призвести до жолоблення виливка або навіть до утворення тріщин. Якщо фермова і особливо стрижнева суміші мають достатню піддатли-

вість (див. пункт 7), то ці напруження значно зменшуються. Лінійна усад­ка також може спричинити брак виливка за розмірами, якщо її не враху­вати при виготовленні моделі виливка. Лінійна усадка, %,

,

де L_ф- довжина форми; L_в - довжина виливка.

Лінійну усадку різних сплавів вимірюють на тонких горизонтально залитих зразках. Лінійна усадка ливарних сплавів для сірого чавуну ста­новить близько 1 %, для вуглецевої сталі 2 %, для сплавів кольорових металів 1,2... 1,7 %.

Усадки сплаву і виливка з цього сплаву різні за величиною та характе­ром впливових факторів. На усадку сплаву впливають його склад і тем­пература. На усадку виливка впливає передусім усадка сплаву, а також умови, які супроводжують лиття: конструкція виливка (з якою пов'язане нерівномірне охолодження, що призводить до виникнення напружень і деформацій); швидкість охолодження (з якою пов'язаний розподіл усад­ки по об'єму виливка); опір ливарної форми скороченню довжини ви­ливка.

Конструкція виливка впливає на затримання усадки, яке виникає внас­лідок різної швидкості охолодження різностінного виливка. На рис. III.5, а подано ескіз виливка різностінної рамки, яку можна розглядати як два бруски А і В, зв'язані поперечками С. Брусок В має більшу товщину, ніж брусок А. Швидкість охолодження бруска А вища, тому його довжина

б в

Рис. III.5. Різностінна рамка та тріщини у шківах і маховиках

скорочується швидше від бруска В. Однак бруски пов'язані між собою, що заважає робити вільну усадку, тому в інтервалі високих температур у бруску А виникає пластична деформація розтягу (його скорочення затри­мувалося бруском В), у бруску В - пластична деформація стиску (його стискав брусок А). Коли брусок А охолоне до нормальної температури і його усадка закінчиться, брусок В продовжує скорочуватись і виникають пружні деформації, протилежні за знаком: в бруску А - стиску, а в бруску В - розтягу. Ці внутрішні напруження можуть призвести до жолоблення або тріщин, Такий брак частіше виникає в шківах, маховиках, рамах, ста­нинах тощо. Шківи (рис. III.5, б) мають тонкий обід і товсті спиці, тому в спицях виникають напруження розтягу, що призводить до тріщини 7 спиці поблизу обода. Маховики (рис. III.5, в) мають товстий обід і тонші спиці, тому в ободі виникають напруження розтягу, що спричинює тріщини в ободі.

Щоб уникнути напружень у виливку, при його конструюванні слід вра­ховувати такі вимоги: відсутність місцевого скупчення металу; правиль­не співвідношення товщин стінок; поступовий перехід від одного перері­зу до іншого.

3. Ліквація- неоднорідність хімічного складу металу виливка за пере­різом. Ліквація негативно впливає на механічні властивості виливка. Роз­різняють дендритну (внутрішньокристалітну), зональну та ліквацію за питомою вагою.

Дендритна ліквація є наслідком того, що сплави тверднуть в інтервалі температур, тому склад кристалів, які утворилися першими, і тих, що утво­рюються пізніше, буде різним, а дифузія не встигає за браком часу. Цю ліквацію можна усунути дифузійним відпалюванням.

Зональна ліквація виникає внаслідок розподілу лікваційних елементів по перерізу стінки виливка в умовах повільного твердіння при недостат­ній швидкості охолодження. Так, тонкі стінки виливка будуть чисті й од­норідні за складом, у той час як товсті стінки (особливо середина перері­зу) будуть мати ліквацію. У виливках із сталі та чавуну найбільше ліквірують сірка, фосфор і вуглець. У крупних виливках із сталі різниця вмісту цих елементів (порівняно з аналізом рідкого металу) становить: сірка 500 %, фосфор і вуглець по 300 %, що дуже позначається на міцністних властивостях. Зональну ліквацію не можна усунути термічною обробкою, тому, якщо немає можливості зробити виливок рівностінним, то слід за­стосовувати спрямоване затверднення виливка.

Ліквація за питомою вагою трапляється у виливках із сплавів кольоро­вих металів (свинцевиста бронза, мідно-алюмінієві сплави) і особливо при повільному охолодженні й недостатньому перемішуванні компонентів під час плавки та заливання форми.

4. Газовбирання- властивість металевих сплавів у рідкому стані (під час перегріву) розчиняти з повітря кисень, азот та водень, які під час охо­лодження в ливарній формі виділяються й можуть утворити у виливку

газові раковини. Тому фермова та стрижнева суміші мають бути газо­проникними.

Отже, технологічні ливарні сплави повинні мати хорошу рідкотекучість, малу усадку й не утворювати ліквацію.

4. Технологічні вимоги до конструкції виливка

1. Загальні поняття про технологічність виливка.Значна частина бра­ку в ливарних цехах зумовлюється нетехнологічною конструкцією вилив­ка. Технологічна конструкція виливка дає можливість виготовити якіс­ний виливок з оптимальною товщиною стінки і мінімальним обсягом ме­ханічної обробки. Основними умовами правильного конструювання ви­ливка є зниження його маси при збереженні потрібної міцності, забезпе­чення мінімальної собівартості з урахуванням витрат на механічну оброб­ку виливка, заміна суцільних ребер переривчастими. Отже, технологічна деталь при максимальній міцності має бути простою, дешевою, а її кон­струкція - давати можливість застосовувати при виготовленні нові, про­гресивні технологічні процеси ливарного виробництва.

2. Вимоги до конструкції виливка.Конструюючи виливок, слід врахо­вувати такі вимоги: рівностінність виливка; відсутність піднутрення та великого скупчення металу в окремих його перерізах; наявність форму­вальних уклонів на вертикальних стінках (перпендикулярних до площи­ни розняття форми); плавні переходи при спряженні стінок; наявність галтелей. При конструюванні литої деталі слід намагатися спрощувати її форму, наближаючи окремі поверхні до площини або поверхонь обер­тання, що здешевлює виготовлення моделей і стрижневих ящиків, полег­шує виймання моделі з форми і дає змогу використовувати моделі без криволінійного розняття. Формувальні уклони полегшують видалення моделі з готової форми без її руйнування. На рис. III.6 подано формувальні уклони (зафарбовані) при горизонтальному (рис. III.6, а) та вертикаль­ному (рис. III.6, б) положеннях виливка у формі. Якщо виливок має за­криту внутрішню порожнину, то в його конструкції виконують техноло­гічний отвір для вибивання стрижня і його каркаса. Потім ці отвори зату­ляють заглушками.

Спряження стінок у виливку дуже впливає на якість литої деталі. Охо­лодження виливка у формі супроводжується виникненням внутрішніх напружень. Напруження, утворення раковин і пористість залежать від правильного спряження стінок та оформлення кутів виливка. Недопусти­ме спряження двох стінок різної товщини наведено на рис. ІІІ.6, в. Вико­нують або заокруглення певного радіуса (рис. III.6, г), або плавний кли­новий перехід (рис. III.6, д). Невдалим є спряження ребер жорсткості нав­хрест (рис. III.6, е), яке утворює місцеве скупчення металу 1. Краще це спряження виконати Т-подібним, врозбіг (рис. III.6, є). У гострих внутріш­ніх кутах (рис. III.6, ж) при кристалізації виливка утворюється стик (роз-

Рис. III.6. Формувальні уклони та спряження стінок виливка

шарування) кристалів, що зумовлює виникнення напружень при усадці металу і, як наслідок, утворення тріщин у цьому місці. Тому гострі кути замінюють заокругленими (рис. III.6, з).

Запитання і завдання для самоконтролю

1. Назвіть основні ливарні властивості ливарних сплавів.

2. Яка конструкція виливка буде технологічною?

3. Який брак виникає у виливка з наявністю скупчення металу в окремих

його перерізах?

Глава 3. СПОСОБИ ВИГОТОВЛЕННЯ ВИЛИВКІВ

5. Класифікація способів виготовлення виливків і різновиди ливарних форм

1. За класифікацієюв сучасному ливарному виробництві існують та­кі способи одержання виливків: у піщано-глинистих формах з ручним та машинним формуванням; у металевих формах (кокілях); під тиском; за моделями, які витоплюють; в оболонкових (киркових) формах; від­центровим виливанням; електрошлаковим виливанням; під низьким тис­ком; вакуумним всмоктуванням; витискуванням; рідким штампуванням тощо.

Галузь використання цих способів визначають багатьма факторами: типом виробництва (одиничне, серійне, масове); масою виливків (дріб­ні - до 100 кг, середні - до 1000, великі - понад 1000 кг); точністю та чис-

тотою поверхні виливка; ливарними властивостями сплавів; вартістю того чи іншого способу.

2. За різновидом ливарні формирозрізняють за: терміном служби (ра­зові, багаторазові); станом перед заливанням (сухі, напівсухі, вологі, хі­мічно тверднучі, самотверднучі); технологією виготовлення (ручне, ма­шинне формування).

Разові форми виготовляють із піщано-глинистих та піщано-смоляних фермових сумішей. Призначені вони для виготовлення лише одного ви­ливка, тому що їх руйнують після затверднення металу. За товщиною стін­ки разові форми можуть бути товстостінні (20...25 мм і більше), оболонкові (близько 10 мм), тонкостінні (менш як 10 мм).

Багаторазові металеві форми (кокілі) та форми із шамоту, азбесту, але­бастру, цементу, гіпсу та інших вогнетривких матеріалів використовують для виготовлення десятків, сотень і навіть тисяч виливків, оскільки їх піс­ля затверднення металу не руйнують, а розкривають для видалення гото­вого виливка.

6. Виготовлення виливків у разових формах

1. Поняття про разові форми.Технологія виготовлення виливка у разо­вій піщаній формі складається з таких послідовних операцій: виготовлен­ня модельних комплектів; приготування фермових і стрижневих сумішей; формування ливарних форм і стрижнів; сушіння стрижнів, а іноді і форм; складання форм; приготування рідкого металу; заливання форм металом; вибивання виливка з форм і стрижнів з виливка; обрубування ливникової системи і очищення виливка; механічна і термічна обробка виливка; кон­троль і виправлення дефектів готового виливка.

Переважну кількість виливків виготовляють у піщано-глинистих фор­мах. На рис. III.7 наведено виливок (рис. III.7, а) і разову ливарну форму (рис. III.7, б). Форму виготовляють у рамках 1, які називають опоками.

Рис. III.7. Виливок і складена форма

Нижня і верхня опоки з'єднуються між собою центрувальними штиря­ми 7. Форма складається з таких елементів: ливникової системи 5, верх­ньої 6 і нижньої 8 півформ з вентиляційними каналами 9, порожнини 2, стрижня 3, випорів 4.

2. Ливникова система- це сума каналів, якими рідкий метал надходить у ливарну форму. Вона має забезпечити швидке заповнення форми рідким металом, правильне його тверднення у формі, мати якомога меншу масу і легко відокремлюватися від виливка. Складається ливникова система (рис. ІІІ.8, а) з ливникової чаші 1, стояка 2, шлаковловлювача 3 і живиль­ників 4. До ливникової системи належить також випор 4 (див. рис. III.7).

Рис. III.8. Варіанти ливникової системи

Ливникова чаша призначена для приймання рідкого металу з ковша. По стояку конічної форми метал надходить у трапецоїдний в перерізі шлако­вловлювач, який розміщено у верхній половині ливарної форми. Він при­значений для затримування шлакових і земляних включень, які спливають на поверхню металу внаслідок зниження швидкості його струменя у шла­ковловлювачі.

Краще очищає метал шлаковловлювач гребінчастого типу (рис. ІІІ.8, б). При машинному формуванні використовують вогнетривку сітку 5, яку встановлюють у воронку (рис. ІІІ.8, в) або у шлаковловлювач (рис. III.8, г). Живильники підводять рідкий метал безпосередньо в порожнину ливарної форми. Випор установлюють у найвищій точці виливка, тому рідкий ме­тал заповнює випор останнім, що дає змогу контролювати заливання фор­ми. Крім того, у випор при заповненні форми металом виходить повітря.

Ливникова система під час заливання форми має бути заповнена рід­ким металом, щоб забезпечити безперервність струменя, оскільки розри­вання струменя призведе до всмоктування повітря та шлаку в порожнину форми, а також до утворення окислених плівок у місці розривання, які

розчленять виливок. Тому між елементами ливникової системи витри­мують певне співвідношення: сумарна площа перерізу всіх живильників (F_ж) повинна бути меншою, ніж площа перерізу шлаковловлювача (F_ш), який має переріз менший, ніж стояк (F_с). Наприклад, може бути таке спів­відношення:

F_ж : F_ш : F_с = 1,0 : 1,2 : 1,4

3. Формувальнийінструмент для виготовлення разової форми вручну можна поділити на дві групи: 1) інструменти, що використовують для наповнення опок фермовою сумішшю, ущільнення її та видалення моде­лей з форми; 2) інструменти для обробки форм.

Для наповнення опок фермовою сумішшю застосовують совкові лопа­ти. Інструменти, які використовують при виготовленні разової ливарної форми вручну, подані на рис. ІІІ.9. Ущільнюють суміш пневматичними (рис. III.9, а) або ручними (рис. III.9, б) трамбівками. Щоб легше виходи­ли гази із форми, її наколюють душником (рис. ІІІ.9, в). Видаляють моде­лі із форми за допомогою підіймача (рис. ІІІ.9, г) з гострим кінцем (для дерев'яних моделей) або з різьбою на кінці (для металевих моделей).

До обробного інструменту належать: гладилки прямокутні (рис. ІІІ.9, д) та торцеві (рис. ІІІ.9, е); ложки (рис. ІІІ.9, є) для обробки криволінійних поверхонь і вирізування ливникової чаші; гачки (рис. III.9, ж) для вида­лення залишків суміші з глибоких і вузьких заглибин форми.

Рис. III.9. Формувальний інструмент

Рис. III. 10. Виливок, рознімна модель і стрижневий ящик із стрижнем

Формування виконують у металевих рамках - опоках (рис. ІІІ.9, 3). Верхня опока 1 з'єднується з нижньою 4 штирями 2, які пропускають крізь вушко 3. Для утримання суміші в опоках роблять буртики 5.

4. Модельний комплект для ручного формуванняв одиночному і мало-серійному виробництві виготовляють з деревини. Моделі і стрижневі ящи­ки можуть бути виконані рознімними і нерознімними.

Нерознімні моделі використовують для виливка нескладної конфігу­рації, які можуть бути сформовані в одній півформі. Для складних вилив­ків модель виготовляють рознімною, що дає змогу видаляти її з форми без руйнування останньої. З цією ж метою вертикальні стінки моделі, пер­пендикулярні до площини розняття форми, виконують з уклонами від 0,5 до 3° (нижча границя для високих моделей, верхня - для низьких). Розмі­ри моделі порівняно з розмірами деталі збільшують на величину лінійної усадки металу, з якого виготовляють виливок, та на величину припусків для механічної обробки.

На рис. III. 10 подано виливок (рис. III. 10, а) і рисунок рознімної моде­лі (рис. III. 10, б). На відміну від виливка модель замість отвору має части­ни 7, що виступають, їх називають стрижневими знаками. Ці знаки да­ють відбиток у формі, на який встановлюють стрижень 3, виготовлений у

стрижневому ящику.

Стрижневий ящик (рис. III. 10, в) виготовлено з двох половинок, які перед формуванням стрижня з'єд­нують струбциною. Щоб половин­ки стрижневих ящиків (а також мо­делей) у процесі формування не зсу-

Рис. III. 11. Модельна плита

нулись одна відносно іншої, одна половинка має центрувальні шипи 2, а друга - відповідні гнізда.

5. Модельний комплект для машинного формуваннявикористовують у великосерійному і масовому виробництві й виготовляють з металевих сплавів. Металеву модель (півмодель) закріплюють гвинтами на метале­вій плиті. Разом з моделями виливка на плиті монтують також моделі ливникової системи. Такі плити називають модельними (рис. ПІЛ 1). Верхня 4 і нижня 3 півмоделі точно зафіксовані на плитах 1 та 2 контрольними шпильками 5 і закріплені гвинтами 6. На плитах закріплені також моделі ливникової системи 7 та 8. У процесі формування на плити встановлю­ють верхню і нижню опоки 9.

7. Фoрмові і стрижневі суміші

1. Фoрмові і стрижневі піщано-глинисті сумішіповинні мати такі влас­тивості: вогнетривкість, пластичність, газопроникність, піддатливість, міцність, непригарність.

Вогнетривкість - здатність суміші не плавитись і не розм'якати під дією розплавленого металу.

Пластичність - здатність суміші набирати форму, яку їй надають (без руйнування), і давати точні відбитки моделі або стрижневого ящика.

Газопроникність - властивість суміші пропускати з певною швидкістю гази, які утворюються у формі і які виділяє метал при охолодженні.

Піддатливість- властивість суміші не чинити значного опору усадці металу при охолодженні виливка у формі (особливо це важливо для стриж­невих сумішей).

Міцність - здатність ущільненої суміші не розмиватися рідким мета­лом, який заповнює форму.

Непригарність - здатність суміші не вступати в хімічну взаємодію з металом і не пригоряти до поверхні виливка.

До складу фермових і стрижневих сумішей входять: кварцовий пісок, глина, вода і спеціальні добавки. Пісок забезпечує суміші вогнетривкість і газопроникність, глина - пластичність і міцність, але знижує газопроник­ність і піддатливість, а також утруднює вибивання стрижнів з виливка. Тому в стрижневі суміші замість глини як скріплювача добавляють різні органічні і неорганічні речовини: смоли, декстрин (хімічно оброблений крохмаль), рідке скло, патоку, каніфоль тощо. У фермових сумішах вміст глини обмежують до 8...12 %. Для зменшення пригоряння до виливків, а також для підвищення піддатливості й газопроникності у Фoрмові і стриж­неві суміші вводять також спеціальні добавки (кам'яновугільний пил, мазут, тирсу тощо).