Особенности формирования литых заготовок

При любом способе литья требуется литейная форма, определяющая контуры отливки. Разовые формы используют для получения одной отливки, при извлечении которой их разрушают. Для изготовления разовых форм используют песчано-глинистые, песчано-масляные, термореактивные и другие формовочные смеси. Разовые формы могут быть сухими и сырыми, толстостенными (25 – 250 мм), тонкостенными (5 – 10 мм) и оболочковыми. К разовым формам относятся и неразъемные формы, применяемые при литье по выплавляемым моделям.

Постоянные металлические формы широко используют в серийном и массовом производстве отливок в основном из цветных металлов и сплавов. Материалом этих форм могут быть чугун, сталь, алюминиевые сплавы. Постоянные формы применяют при центробежном литье, литье в кокиль, под давлением и др.

При всех способах литья, кроме литья по выплавляемым моделям, формы имеют один или несколько разъемов. При выборе литейной формы исходят из назначения, характера отливок и серийности их выпуска.

Конструкция и материал литейной формы оказывают большое влияние на характер формирования отливок и их качество. Действие факторов влияния проявляется следующим образом.

1. Форма должна: обладать достаточной податливостью, чтобы не оказывать большое сопротивление усадке металла при затвердевании; противостоять статическому и динамическому воздействию жидкого металла; иметь определенную газопроницаемость, необходимую для выхода воздуха, газа и пара, образующегося при заливке металла.

2. Низкая теплопроводность и теплоемкость материала разовых форм замедляет процессы охлаждения и кристаллизации, структура металла отливок становится неравномерной, наиболее плотный и качественный металл располагается вблизи поверхности отливки, в удаленных от поверхности слоях металл крупнозернистый с пониженными механическими свойствами.

Повышенная скорость охлаждения в металлической форме способствует получению мелкозернистой структуры с улучшенными механическими свойствами. Однако, при литье чугуна в металлические формы отливка имеет отбеленный поверхностный слой и остаточные внутренние напряжения, требуется дополнительная термообработка для последующей механической обработки.

3. При охлаждении жидкого, а затем отвердевшего металла отливки происходит уменьшение его объема, при этом вначале отвердевает ее наружный слой, а внутренний объем позже, находясь при этом как бы в сосуде. Стенки этого сосуда при охлаждении сжимаются медленнее, чем жидкий металл внутри его, что приводит к возникновению внутренних полостей, называемых усадочными раковинами или порами. Раковины образуются в частях отливки, затвердевающих в последнюю очередь, поры располагаются в относительно большой зоне отливки.

4. Из-за усадки происходит сокращение линейных размеров отливки, что может вызвать появление внутренних литейных напряжений, деформаций, трещин. Сплошность металла может быть нарушена и попаданием в него при кристаллизации пузырьков газа из-за пониженной газопроницаемости материала формы, прежде всего при литье в металлические формы, не обладающих свойством газопроницаемости. Для получения отливок без внутренних дефектов важно соблюдение литейной технологии, хорошее питание и заполнение формы жидким металлом.

5. Материал формы влияет на точность размеров и шероховатость поверхности отливки. Например, при массе отливки из черного металла до 100 кг в условиях серийного производства обеспечивается получение размеров и шероховатости при литье:

- в песчано-глинистые формы – JT 14 – 16, R _z = 40…320;

- в кокиль – JT 12 – 15, R _z = 10…40;

- в оболочковые формы – JT 11 – 15, R _z = 20…160.

Поиск по сайту: