Рис.3-1. Модель верха на подмодельной плите

На подмодельной плите устанавливается модель верха с элементами

литниково-питающей системы: выпор, стояк, шлакоуловитель (рис.3-1). По

первому варианту технологии для получения отливки был предусмотрен один

выпор на дальнем фланце отливки (рис.2-2, а), что привело к типичному виду

брака , который будет рассмотрен далее. Во втором варианте на отливке

располагаются выпора на двух фланцах (рис.2-2, б), что обеспечивает

подпитку кристаллизующейся отливки. После установки модели верха на

подмодельной плите, она натирается керосино-графитовой смазкой и

припудривается пылевидным графитом для предотвращения прилипаемости смеси к

поверхности модели. После этого производится нанесение на поверхность

модели облицовочного слоя смеси и набивка полуформы верха.

Необходимость формовки в первую очередь опоки верха вызвана тем, что

опока верха должна иметь более высокие прочностные характеристики, чем

опока низа для предотвращения выпадения смеси из межреберного пространства

формы при ее кантовке после удаления модели. Следовательно, для достижения

этого необходимо хорошее уплотнение формовочной смеси в опоке. Достичь

этого возможно только на подмодельной плите. Таким образом исключается

деформация полуформы низа при формовке опоки верха. Характерной

технологической особенностью является простановка отъемных

пенополистироловых частей по всей протяженности отливки в вершинах ребер

(рис.2-3).

Рис.3-2. Опока верха

После окончания формовки опоки верха, на нее устанавливаются наращалки.

Наращалки служат для увеличения гидростатического напора металла при

заливке формы (рис.3-2). По окончании изготовления наращалок поверхность

опоки накалывается душником, удаляются элементы ЛПС (выпор, стояк),

снимаются наращалки и опока кантуется.

Рис.3-3. Установка модели низа

Рис.3-4. Устройство для протяжки модели

Следующая технологическая операция включает в себя изготовление опоки

низа. На перевернутую опоку верха с помощью шипов устанавливается модель

низа (шипы дают точность сборки модели верха и низа) и модели питателей

(рис.3-3). Модель смазывается керосино-графитовой смазкой, припыляется

графитом. На формовочную смесь опоки низа наносится разделительный слой.

На опоку верха с помощью направляющих и центрирующих штырей устанавливается

опока низа, на модель наносится облицовочный слой и осуществляется формовка

опоки низа. По завершении формовки опоки разбираются и из них извлекаются

модели низа и верха.

Извлечение модели имеет характерную особенность. Успешное извлечение

модели можно осуществить только при помощи протяжного шаблона и резьбового

протяжного устройства (рис.3-4). Извлечение модели без таких приспособлений

вело к обрыву смеси в межреберных участках, засорам формы или к полному ее

разрушению. Перед наложением шаблона и извлечением модели, она слегка

расталкивается в поперечном направлении.

Рис.3-5. Установка стержня в форме

В полуформе верха после извлечения модели в вершине каждого ребра

накалываются вентиляционные каналы с внутренней стороны формы насквозь.

После установки полуформы низа на заливочный плац, ее продувают, производят

визуальный контроль и устанавливают стержень (рис.3-5). Затем производится

продувка полуформы верха, ее контроль и сборка полуформ. Сборка полуформ

производится по штырям (рис.2-3). Разъем формы промазывается глиной для

предотвращения течи металла по разъему формы. После вырезания в наращалках

заливочной воронки на стояке и подпитывающих воронок на выпорах, они

устанавливаются на форму (рис.2-3). Крепление полуформы низа с полуформой

верха производится с помощью струбцин.

2 ПОДГОТОВКА ЛИТЕЙНОЙ ОСНАСТКИ

Правильная подготовка литейной оснастки способствует увеличению

производительности, облегчает труд и повышает качество литейных форм. При

подготовке проверяют исправность модельных плит, осматривают модели.

Модели со смещением половинок по шипам более нормы, с плохим креплением

подъемов, а также модели покоробленные, с трещинами, забитыми углами,

вмятинами к использованию непригодны.

Перед работой модель и модельные плиты очищают от пыли, формовочной

смеси, протирают керосином или смесью керосина с графитом. Проверяют

комплектность оснастки и модели, наличие формовочного инструмента, стояков

для вывода газов, шлакоуловителей.

Перед формовкой тщательно проверяют исправность опок, в них не должно

быть остатков формовочной смеси и сплесков металла.

3 УПЛОТНЕНИЕ СМЕСИ В ОПОКЕ

При ручной формовке по моделям заполнение опоки смесью проводят в два

этапа. Сначала на модель наносят слой облицовочной смеси, уплотняя ее

вокруг модели вручную, после чего опоку заполняют наполнительной смесью.

Заполнение и уплотнение должно производиться отдельными слоями толщиной 50-

75 см, но не более 150 см каждый. Толщина слоя облицовочной смеси в

уплотненном состоянии для данной отливки составляет 10-20 мм.

При уплотнении смеси в опоке всегда следует обращать внимание на то,

чтобы клиновидный конец ручной трамбовки не доходил до модели на 20-30 мм.

В противном случае может быть повреждена поверхность модели, а также

образоваться местное переуплотнение формовочной смеси, приводящее к

возникновению газовых раковин. Уплотнение смеси трамбовкой начинают вдоль

стенок опоки, после чего переходят к уплотнению остального объема опоки. Во

избежание разрушения полуформы при перемещении или кантовании необходимо

тщательно уплотнять смесь в углах опок и вдоль ее стенок. Слои формовочной

смеси внизу опоки, т.е. прилегающие к модельной плите, уплотняют

клиновидным концом трамбовки; верхние слои - плоским. При уплотнении

необходимо обращать внимание на то, чтобы не смещались отъемные

пенополистироловые части модели верха.

Плотность формовочной смеси в верхней полуформе должна быть несколько

меньше, чем в нижней. Это необходимо в связи с тем, что на смесь в нижней

полуформе действует масса отливки. Поэтому смесь в ней должна быть более

прочной, не деформироваться. В верхней полуформе создают условия для

удаления пара и газов. Но для данной отливки плотность формовочной смеси в

верхней полуформе превосходит необходимую плотность формовочной смеси в

нижней полуформе. Это связано с тем, что из-за высокого и тонкого рельефа

модели уплотненная формовочная смесь имеет тенденцию к отрыву и выпадению

из формы, т.е. полуформа разрушается. При таком уплотнении удаление газа и

пара из формы производится через систему вентиляционных каналов.

Накалывание вентиляционных каналов производят металлическими иглами

разной длины и диаметра. На 1 дм площади сырой формы выполняют 3-4 накола.

Кроме того, полость формы, формирующая ребро отливки, накалывается изнутри.

Таким образом нормализуется газовый режим и компенсируется плотная набивка

полуформы верха.

4 ИЗГОТОВЛЕНИЕ СТЕРЖНЕЙ

Стержни должны обладать высокой газопроницаемостью, прочностью,

податливостью и выбиваемостью. Эти свойства обеспечиваются выбором стержней

смеси и конструкцией стержня.

Стержень изготавливается в деревянном разъемном стержневом ящике (рис.2-

6). Крепление половинок ящика между собой производится скобами типа

“ласточкин хвост”. Собираются половинки по шипам. Собранный стержневой

ящик устанавливается на специальную подложку, на которой крепится арматура

будущего стержня (рис. 3-6). Набивка стержня производится в вертикальном

положении при помощи специальной набойки, полой внутри. Арматура стержня

также является и газовентиляционным ходом, т.к. она полая и в ее стенках

имеются отверстия, через которые происходит удаление газа из стержня в его

знаковые части.

5 СУШКА СТЕРЖНЕЙ

Сушка стержней необходима для повышения их прочности, газопроницаемости

и уменьшения газотворной способности. Сушка является более длительной

операцией по сравнению с операцией изготовления стержня. Длительность

операции сушки зависит от требуемой температуры, массы стержня и других

факторов. Продолжительность сушки может достигать нескольких часов.

Процессы, происходящие при сушке, а также температура сушки зависят от

типа связующих. При сушке стержней, изготовленных с применением сульфитной

барды, происходит испарение воды, образуется смола, которая обладает

упрочняющими свойствами. Температура сушки этих смесей составляет 165-

190(С[27].

[pic]

Рис.3-6. Схема набивки стержневого ящика

4 АНАЛИЗ БРАКА ПОЛУЧЕННЫХ ОПЫТНЫХ ОТЛИВОК И ПУТИ ЕГО УСТРАНЕНИЯ

В процессе разработки технологии и совершенствовании ее от первого

варианта (рис.2-2, а) ко второму (рис.2-2, б), получали отливки, в которых

наблюдался брак, связанный с различными факторами. Анализ различных видов

брака при литье ребристых теплообменников (радиаторов) позволил предпринять

ряд мер по его предотвращению, что, в свою очередь, вносило коррективы в

разработанную технологию.

Тонкостенное литье, каким является радиаторное производство, имеет свои

специфические особенности. При тонкостенном литье особенно часто

наблюдается, что один и тот же вид брака вызывается разными причинами.

Только детальное изучение характерных внешних признаков каждого вида брака

с нахождением отличительных, решающих признаков позволяет верно

классифицировать брак, а следовательно, выявить действительную причину.

Так, например, радиатор не выдерживает гидравлической пробы и дает

течь или потение вследствие наличия следующих дефектов:

1) спая;

2) засоров (земляных и шлаковых);

3) раковин (газовых, усадочных);

4) пористой структуры металла;

5) тонкого тела (1-1.5 мм).

Часто этот вид брака относят за счет неудовлетворительной земли или

пористого (вследствие крупной графитизации) металла. В действительности

брак вызывается совокупностью причин, связанных с неправильной формовкой,

заливкой и плохим качеством земли и металла.

Причины брака по вине формовки:

1) модель не засеяна (с крупных кусков гравия и металла легко смывается

земля);

2) формы и стержни не продуты;

3) модель не очищена от приставших частиц земли (особенно резко

сказывается при горячей влажной земле);

4) не отделан литник (чаша имеет обрывистую, не гладкую поверхность);

5) сдвинуты опоки.

Размывание земли металлом (струя не попадает в середину литника),

незаполнение литниковой системы, повышенная скорость заливки и

зашлаковывание обусловливают получение бракованных радиаторов.

Из числа причин, связанных с качеством земли, следует отметить

следующие:

1) недостаточная связность (недостаток глины, плохая механическая

обработка);

2) низкая влажность (меньше 4.5 %);

3) малая газопроницаемость;

4) запыленность;

5) крупнозернистый песок.

Рис.4-1. Недолив

Металл, содержащий газовые и усадочные раковины (высокозернистый,

окисленный металл), и холодный металл (температура ниже 1340 (С) также

является причиной брака. Пористость чугуна в радиаторах обусловлена крупной

графитизацией.

Самым характерным видом брака является непроливаемость тонких ребер

поверхности теплообмена радиатора (рис.4-1). Такой вид брака возможен по

двум причинам: “замерзание” металла и неудовлетворительный газовый режим

формы. С целью улучшения газового режима формы в полуформе верха для

каждого ребра были выполнены наколы, что заметно снизило количество не

проливаемых ребер. Для полного устранения этого дефекта необходимо

обеспечить подпитку каждого ребра свежими порциями металла. С этой целью

предусмотрены пенополистироловые вкладыши (рис.2-2, б), которые

вкладываются в процессе формовки между каждым ребром в верхней его части и

после удаления модели остаются в форме (рис.2-3). В процессе заливки формы

пенополистирол разлагается и образовавшийся канал связывает все ребра между

собой и двумя массивными фланцами. По этому каналу осуществляется подпитка

ребер жидким металлом до полного их заполнения. Таким образом полностью

исключается брак по непроливаемости ребер (рис.4-2).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6