Литейное производство

1.

ЛИТЕЙНОЕ
ПРОИЗВОДСТВО
Наконечная Ксения Васильевна,к.т.н. ,доцент
кафедры трибологии и технологии ремонта
нефтегазового оборудования
Курс «Основы Технологии Машиностроения»

2.

ЛИТЕЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
• Литейной
производство – технологический
процесс получения литой детали или отливки
путем заполнения расплавленным металлом ранее
приготовленной формы.
• Идея
получения отливки проста: любая
жидкость, налитая в сосуд, под действием
гравитационных сил принимает форму сосуда.
• Литье – изготовление заготовки или изделия из
жидкого материала заполнением им полости
заданных форм и размеров с последующим
затвердеванием.

3.

Процесс литья позволяет получать разнообразные по
конфигурации и свойствам отливки из чугуна, стали, сплавов
цветных металлов и др. материалов, которые нельзя, трудно или
экономически нецелесообразно получить другими методами.

4.

5.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Отливка – продукт литейного производства заготовка изделия или изделие.
Отливки подразделяются на:
• Чушки - предназначенные для последующей переплавки;
• Слитки – литейный продукт обрабатываемый давлением;
• Фасонные – отливки механически обработанные (резание);
• готовые
изделия,
окрашиваются.
которые
только
очищаются
или

6.

ТЕМПЕРАТУРЫ ПЛАВЛЕНИЯ
НЕКОТОРЫХ МЕТАЛЛОВ
Вольфрам(W)
3 422
Хром (Cr)
1890
Цирконий (Zr)
1825
Титан (Ti)
1 668
Железо (Fe)
1535
Никель(Ni)
1 455
Кремний (Si)
1417
Медь (Сu)
1083
Алюминий (Al)
660
Магний (Mg)
650
Цинк (Zn)
419
Олово (Sn)
232

7.

Классификация сталей по химическому
составу
• Углеродистая, если в марке нет букв
легирующих элементов: Ст5, 45, У8А.
• Легированная, если в марке есть
буквы легирующих элементов: 40Х,
ХВСГ.

8.

Обозначение легирующих элементов,
входящих в состав стали
• А – азот
• Г – марганец
• К – кобальт
• П – фосфор
• Т – титан
• Ц – цирконий
• Б – ниобий
• Д – медь
• М – молибден
• Р – бор
• Ф – ванадий
• Ю – алюминий
• В – вольфрам
• Е – селен
• Н – никель
• С – кремний
• Х - хром
• Ч – редкоземельные Ме

9.

10.

Классификация сталей по
назначению
• Конструкционная, если марка начинается с
двух цифр или с букв Ст: Ст4, 30, 40Х.
• Инструментальная, если марка начинается
с одной цифры или в начале марки цифр
нет: 6ХВГ, ХВГ, У13А.
• С особыми свойствами (нержавеющие
20Х13, жаропрочные 15ХМ, жаростойкие
Х8СМ).

11.

12.

Расшифровка марок сталей
45
– сталь углеродистая (нет букв легирующих элементов),
конструкционная (марка начинается с двух цифр), качественная (нет
букв Ст в начале, а в конце нет буквы А). В стали примерно 0,45%
углерода (две цифры в начале марки).
У8А – сталь углеродистая (нет букв легирующих элементов),
инструментальная (в начале марки нет цифр), высококачественная (в
конце марки буква А). В стали примерно 0,8% углерода (одна цифра в
начале марки).
30ХГС – сталь легированная (есть буквы легирующих элементов),
конструкционная (марка начинается с двух цифр), качественная (в
начале нет букв Ст, а в конце нет буквы А). В стали примерно 0,3%
углерода (две цифры в начале марки), до 1% хрома (Х), марганца (Г),
кремния (С), на что указывает отсутствие цифр после букв легирующих
элементов.
Ст5 – сталь углеродистая (нет букв легирующих элементов),
конструкционная (марка начинается с букв Ст), обыкновенного качества
( в начале есть буквы Ст). Химический состав по марке не определяется
(буквы Ст в начале марки).

13.

14.

15.

Буквенное обозначение различных групп
цветных сплавов
Буквенное обозначение группы цветных сплавов
А – алюминий и
алюминиевые сплавы
Б – баббит
Бр – бронза
В – высокопрочные
алюминиевые сплавы
ВТ, ОТ, ПТ, АТ –
титановые сплавы
Д – дюралюминий
Л – латунь
М – медь и медноникелевые сплавы
МА – магниевые
деформируемые сплавы
МЛ – магниевые
литейные сплавы
Н – никель и никелевые
сплавы
П – припой
Ц – цинковые сплавы

16.

Обозначение легирующих элементов при
маркировке цветных сплавов
Обозначение легирующего элемента
А – алюминий
Б – бериллий
Ж – железо
К – кремний
К – кальций (в
баббитах)
К – кадмий (в
припоях)
Кд – кадмий
М – медь
Мг – магний
Мц – марганец
Мш – мышьяк
Н – никель
Н – неодим (в
сплавах магния)
О – олово
С – свинец
СС – свинец и
серебро (в
бронзах)
Ср – серебро
Су – сурьма
Т – титан
Т – теллур (в
антифрикционн
ых сплавах)
Ф – фосфор
Х – хром
Ц – цинк
Ц – цирконий (в
сплавах
алюминия)
Цр – цирконий

17.

Примеры обозначения и расшифровки:
1. Д16 – алюминиевый деформируемый сплав (дюралюминий) высокой прочности, содержащий 3,8–4,8 % меди, 1,2–1,8 %
магния, до 0,5 % кремния, 0,3–0,9 % марганца.
2. АК4 – алюминиевый деформируемый сплав, жаропрочный, содержащий 1,9–2,5 % меди, 1,4–1,8 % магния, 0,5–1,2 %
кремния, 0,8–1,3 % никеля, 0,8–1,3 % железа.
3. АК8М3ч - алюминиевый литейный сплав высокой прочности, чистый, содержащий 8 % кремния, 3 % меди.
4. МА2–1 – магниевый деформируемый сплав повышенной прочности, содержащий 3,8–5 % алюминия, 0,3–0,7 % марганца,
0,8–1,5 % цинка.
5. МЛ10 – магниевый литейный сплав, теплостойкий, содержащий до 0,7 % цинка, до 1 % циркония, 2,5–4 % неодима.
6. ВТ6 – титановый деформируемый сплав, жаропрочный, повышенной стойкости против коррозии, содержащий 5,3–6,8 %
алюминия, 3,5–5,3 % ванадия.
7. ЛМц58–2 – латунь деформируемая, содержащая 58 % меди, 2 % марганца, остальное цинк.
8. БрОЦ4–3 – бронза оловянная, деформируемая, содержащая 4 % олова, 3 % цинка, остальное медь.
9. ЛЦ38Мц2С2 – латунь литейная, содержащая 38 % цинка, 2 % марганца, 2 % свинца, остальное медь.
10. БрА9Ж4Н4Мц1 – бронза безоловянная (алюминиевая) литейная, содержащая 9 % алюминия, 4 % железа, 4 % никеля, 1
% марганца, остальное медь.
11. НХ9,5 – сплав никелевый, деформируемый, содержащий 9,5 % хрома, остальное никель.
12. МНЦ15–20 – сплав на основе меди и никеля (нейзильбер), деформируемый, содержащий 15 % никеля, 20 % цинка,
остальное медь.
13. ЦАМ4–1 – сплав цинковый, деформируемый, содержащий 4 % алюминия, 1 % меди, остальное цинк.
14. ЦА4М3о – сплав цинковый литейный, содержащий 4 % алюминия, 3 % меди, остальное цинк, допускается массовая
доля олова до 0,002 % при сумме примесей олова, кадмия и свинца менее 0,009 %.
15. ПОССу 50–0,5 – припой оловянно-свинцовый, содержащий 50 % олова, 0,5 % сурьмы, остальное свинец.
16. ПМЦ48 – припой медно-цинковый, содержащий 48 % меди, остальное цинк.
17.Б16 – баббит свинцовый, содержащий 16 % олова, 15-17 % сурьмы, 1,5-2 % меди, остальное свинец (основа).
19. БКА – баббит кальциевый, содержащий около 1 % кальция, 0,25 % олова, 0,2 % алюминия, 0,7-0,9 % натрия, остальное
свинец.
20. ЦАМ10–5Л – сплав антифрикционный литейный, содержащий 10 % алюминия, 5 % меди, остальное цинк.
21. АСМ – сплав антифрикционный, содержащий, 1 % сурьмы, 1 % магния, остальное алюминий.
22. АО20–1 – сплав антифрикционный, содержащий 20 % олова, 1 % меди, остальное алюминий.

18.

СПОСОБЫ ЛИТЬЯ
Одноразовые
формы
Многоразовые
формы
разовое
песчаноглинистое
В кокиль
Оболочковые
формы
Под давлением
По
выплавляемым
моделям
Центробежное

19.

РАЗОВОЕ ЛИТЬЕ В ПЕСЧАНОГЛИНИСТЫЕ ФОРМЫ
•Сущность способа - заполнение
расплавленным металлом, сплавом (расплавом) пустот,
полостей, поднутрений (литейного объема) разовой ПГ
формы под действием сил гравитации, с последующим
естественным
охлаждением
и
затвердеванием
(кристаллизацией).

20.

ФОРМОВОЧНЫЕ И СТЕРЖНЕВЫЕ
СМЕСИ
Формовочными и стержневыми смесями называются
материалы, применяемые для изготовления форм и стержней.
Состав формовочных и стержневых смесей:
• ПЕСОК (кремнезем SiO2-17130C, Al2O3 - 14400C) является основной
составляющей смеси.
• К
вспомогательным
составляющим
смеси
относятся
противопригарные добавки, материалы, снижающие прилипаемость
смеси к стенкам опоки и модели.
• ГЛИНА- является связующим материалом в смеси. Обволакивая зерна
песка, она связывает их и таким образом придает смеси необходимые
прочность и одновременно пластичность.

21.

ПОРЯДОК ФОРМИРОВАНИЯ
ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ

22.

ПОРЯДОК ФОРМИРОВАНИЯ
ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ

23.

ЛИТНИКОВАЯ СИСТЕМА

24.

ПОРЯДОК ФОРМИРОВАНИЯ
ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ

25.

ПОРЯДОК ФОРМИРОВАНИЯ
ЛИТЕЙНОЙ ФОРМЫ

26.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1
"ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ФОРМОВОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ"
Цель работы: Исследование основных технологических свойств
формовочных материалов, ознакомление и проведение комплекса лабораторных
испытаний.
Задачами исследования данной лабораторной работы является:
• Исследование основных технологических свойств формовочных материалов;
• Ознакомление
с испытательным оборудованием, принцип работы,
технические возможности, последовательность проведения испытания;
• Проведение лабораторных испытаний;
• Определить газопроницаемость формовочной и стержневой смесей;
• Определить фракционный состав кварцевого песка формовочной смеси;
• Определить механические свойства формовочной смеси;
• Определить влажность формовочной смеси.

27.

ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ,
ИНСТРУМЕНТЫ И НЕОБХОДИМЫЕ МАТЕРИАЛЫ:
1. Формовочная и стержневая смеси;
2. Муфельный сушильный шкаф для осушивания образцов;
3. Лабораторный капер;
4. Машина для смешивания и подготовки формовочной и
5.
6.
7.
8.
9.
стержневой смеси;
Формовочный инструменты для ручной формовки
испытуемых образцов;
Аппарат для ускоренного определения влажности;
Прибор для определения газопроницаемости;
Прибор для определения механических свойств
формовочной смеси;
Лабораторные весы, с точность до 0,001 гр.

28.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ:
Образцы массой 200 ± 2 г. уплотняются на лабораторном копре
грузом весом 6,35 кг, падающим с высоты 50 мм. Различная плотность
образцов достигается за счет изменением количества ударов 5;10 и
20, соответственно.
2. Изготовленные различной плотности образцы исследуются на
газопроницаемость, результаты заносятся в таблицу.
3. Извлеченные из гильзы образцы исследуются на механическую
прочность на сжатие, результаты заносятся в таблицу.
4. Проводятся исследования по определению влажности формовочной
смеси
5. Проводятся исследования по определению фракционного состава
кварцевого песка формовочной смеси
6. На основе полученных результатов построить графики следующих
зависимостей:
• - газопроницаемость-плотность;
• - механическая прочность - плотность;
• - механическая прочность - влажность,
• - распределение массы песка по фракциям.
1.

29.

Факторы, определяющие свойства формовочных
смесей
• Принятой технологией;
• Условиями работы форм (стержней) на всех этапах
технологического процесса;
• Экологическими нормами;
• Экономическими соображениями.
• Основными испытаниями, которые определяют
поставленные задачи в литейном производстве являются:
• Влажность формовочных смесей;
• Газопроницаемость смесей;
• Механические свойства смесей;
• Фракционный состав;
• Пористость смесей;
• Пластические свойства смесей

30.

ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТЬ ФОРМОВОЧНЫХ
СМЕСЕЙ
Газопроницаемость – это свойство различных пористых
характеризуемое способностью пропускать через себя газы
материалов,
Q h
Г
F P t
Q -объем воздуха, проходящий через исследуемый образец смеси;
h - высота образца;
F - площадь конечного сечения образца;
P - перепад давления воздуха перед образцом и за ним;
t - продолжительность прохождения объема воздуха Q через данный образец, мин.
Газопроницаемость может быть определена ускоренным методом, для чего в комплекте прибора
имеются два ниппеля 8 с калиброванными отверстиями диаметрами 0,5 и 1,5 мм. Эти отверстия
обеспечивают определенный минутный расход воздуха, что исключает необходимость пропускания
объема воздуха, равного 2000 см3, и определения времени его прохождения. В этом случае
достаточно получить показание водяного манометра

31.

ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТЬ ФОРМОВОЧНЫХ
СМЕСЕЙ
1-ручка,
2-добавочный груз,
3-колокол,
4-трубка,впаянная в крышку,
5-бак,
6-трубка,
7-гизьза с образцом,
8-ниппель,
9-затвор,
10-трехходовой кран,
11-станина,
12-трубка для измерения
давления,
13-монометр

32.

ВЛАЖНОСТЬ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ
Методом контроля влажности формовочных смесей является метод определения
потере веса при его воздушно-тепловой сушке.
Вл =
,
где и G1 и G2 – вес навески до и после сушки, г.
G1 G2
100%
G1

33.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СМЕСЕЙ
Наиболее
распространенными
являются
два
вида
испытаний - на сжатие и разрыв.
Прочностью смеси называют ее способность выдерживать
внешние нагрузки без разрушения.
Установка для определения механических свойств формовочных смесей

34.

Определение фракционного (ситового)
состава
Широко распространен метод ситового анализа на установках типа “Ротап”
Используется следующий набор сит 1 с ячейками
следующих размеров, мм:
0,50 - 0,40 - 0,315 - 0,2 - 0,16 - 0,125 - 0,08 - 0,063 - 0,04
Приготовленный набор сит помещают на встряхиватель
2 и включают его через реле времени 4.
Содержимое отдельной фракции Х в процентах вычисляют с точностью до 0,1% по формуле:
X
где mф – масса данной фракции, г.
mп – масса испытуемой пробы, г.
mф
mп
100 %

35.

ФОРМА ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 3
"ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ФОРМОВОЧНЫХ
МАТЕРИАЛОВ"
1
2
3
Ср.
4
5
6
Ср.
7
8
9
Ср.
Прочност
ь обр. на
изгиб
σ, МПа.
Прочност
ь обр. на
сжатие
σ, кПа.
Газопрон
ицамость
обр.
Г, ед.
Плотност
ь обр
. ρ, гр/см3
Объем
обр.
V, см3
Высота
обр.
Н, мм.
Тер-ая
обработка
обр.
№
n/n
Кол-во уд.
1. Краткая характеристика основных технологических свойств формовочных материалов.
2. Основные технологические испытания формовочных материалов.
3. Заполнить таблицу, построить графически зависимости:
• газопроницаемость-плотность;
• механическая прочность - плотность;
Таблица 1 - Параметры исследуемой смеси

36.

4. Заполнить таблицу 2, построить графически зависимость:
• механическая прочность - влажность,
Таблица 2 - Параметры влажности смеси
№ n/n
1
2
3
Ср
4
5
6
Ср
7
8
9
Ср
10
11
12
ср
Состояние
форм. смеси
Время исп. t, Масса
обр. Масса
обр. Влажность
мин
до m1, гр.
после m2, гр. обр. В, %

37.

5. Заполнить таблицу, построить графически зависимость:
• распределение массы песка по фракциям.
Таблица 3 - Параметры фракционного состава смеси
Размер ячейки 0,02
сита, мм.
Фракция Ф1, %
Масса m1, гр.
Фракция Ф2, %
Масса m2, гр.
0,05
6. Сделать вывод.
0,063
0,01
0,16
0,2
0,315
0,4
0,6
1
1,6
2,5

38.

ЛИТЬЕ КОЛОКОЛОВ В ГЛИНИСТЫЕ
ФОРМЫ
Формы для литья колоколов
Литье колокола

39.

ЛИТЬЕ В ПЕСЧАНЫЕ ФОРМЫ.
Корпус двигателя
вертолета
Масса - 30кг.
Габариты - D
1120х450 мм.
Материал - сплав
магния МП10

40.

ЛИТЬЕ В ПЕСЧАНЫЕ ФОРМЫ
Деталь авиационного
двигателя,
Материал - сплав
магния МП5.

41.

МОДЕЛИ И МОДЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКТ
• Модельный комплект представляет собой совокупность оснастки
и приспособлений, предназначенных для получения определенной
отливки, определенной конфигурации и размеров.
• Модельный
комплект состоит из модели отливки, моделей
элементов литниковой системы, одного или нескольких стержневых
ящиков, подмодельной доски, опок и пр.
• Модель – это приспособление, служащее для получения в литейной
форме отпечатка будущей отливки. По своей конфигурации модель
является увеличенной на коэффициент усадки копией отливки.
Кроме того, на модели могут быть предусмотрены стержневые
знаки, служащие для образования в форме углублений для
установки стержня. Иногда вместо модели для получения полости
формы используют шаблоны.

42.

МОДЕЛИ КЛАССИФИЦИРУЮТСЯ
по виду литейного
сплава
по способу получения
литейных форм
по материалу модели
по конструкции
по прочности
• для стального литья
• для чугунного литья
• для цветного литья
• Модели для машинной формовки
• Модели для ручной формовки
• деревянные
• металлические
• гипсовые
• цементные
• пластмассовые комбинированные
• разъемные
• не разъемные
• с отъемными элементами
• специальные (скелетные и шаблонные)
• 1 класс
• 2 класс
• 3 класс

43.

Литейная форма
Литейная форма - система элементов, образующих полость, в которую
заливают расплавленный металл.
Литейная форма состоит из:
• одной или нескольких (обычно из двух) частей (полуформ), собранных в одно целое для
воспроизведения наружных контуров отливки
• литейных стержней для образования внутренних полостей и отверстий.
Полуформа (верхняя или нижняя) - опока с формовочной смесью в
уплотненном состоянии.
Опока - приспособление, служащее для удержания формовочной смеси при
её уплотнении, т. е. для получения литейной формы и при заливке формы
расплавленным металлом.
Литейный стержень - отъёмная часть литейной формы, оформляющая
преимущественно внутренние полости отливки.

44.

Литейная модель
Литейная модель – приспособление, при помощи которого в литейной
форме получают отпечаток, соответствующий будущей отливке.
На литейной модели могут иметься выступы, соответствующие стержневым
знакам. С их помощью в форме выполняются гнезда, в которых фиксируются
стержни.
Стержневые знаки модели — это элементы модели для образования в
литейной форме полостей, предназначенных для установки в них (при сборке
формы) соответствующих знаковых частей стержней.

45.

Литейная модель
Формовочным уклоном называется уклон, выполненный на наружной или
внутренней рабочей поверхности модели (отливки) для удобства удаления
модели из литейной формы.
Отличие модели от детали:
• По своей конфигурации модель является увеличенной на
коэффициент усадки копией отливки.
• На модели могут быть предусмотрены стержневые знаки, служащие
для образования в форме углублений для установки стержня.
• Модель имеет формовочные уклоны.

46.

Литниковая система
Литниковая система — система каналов, необходимая для плавного подвода жидкого
расплава в полость литейной формы.
Литниковая чаша-принимает расплав,
задерживает шлак.
Стояк-вертикальный канал с обратной ( в случае
ручной формовки) и прямой конусностью (в случае
автоматической формовки)
Шлакоуловитель-располагается в горизонтальной
плоскости, обычно перпендикулярно стояку. Служит
для шлакоотделения.
Питатель-последний элемент системы полостей,
предназначенный для подачи жидкого расплава
непосредственно в полость формы. Оптимальное
сечение питателя- трапеция.
Зумпф-полость, которая необходима для
"смягчается" струи, падающей из стояка.
Прибыль — элемент литниковой системы,
предназначенный для компенсации усадки металла
при затвердевании
Выпар — это вертикальный канал, соединенный с
литниковой системой. Он расположен в верхней
части литейной формы и предназначен для выхода
газов при заполнении формы жидким металлом,
контроля заполнения формы, а иногда — питания
отливки металлом во время ее остывания.

47.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК СОСТОИТ ИЗ
СЛЕДУЮЩИХ ОПЕРАЦИЙ:
• Изготовление литейных форм и их сборка;
• Плавка литейных сплавов;
• Заливка форм расплавом;
• Затвердевание и охлаждение отливок;
• Выбивка отливок из литейных форм;
• Очистка и обрубка отливок;
• Контроль качества отливок.

48.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК
Литье в разовые песчанно-глинистые формы
Изготовление модели по литейному чертежу с учетом припусков на двльнейшую механическую
обработку и усадку литейного сплава
Приготовление формовочной и стержнеувой
смеси
Изготовление стержня
Сушка стержня
Приготовление литейного
расплава
Изготовление формы
Сборка формы
Сушка формы
Заливка формы
Выбивка
Контроль отливки на наличие дефектов

49.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
«ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЬЯ В ПЕСЧАНО-ГЛИНИСТЫЕ
РАЗОВЫЕ ФОРМЫ»
Цель работы: Изучение основ литейного дела и
ознакомление с технологией заливки форм расплавленным
металлом, выбивкой, обрубкой и очисткой отливок и
влиянием их на качество литья.

50.

ЗАДАЧАМИ ИССЛЕДОВАНИЯ ДАННОЙ
ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ ЯВЛЯЕТСЯ:
1. Изучение основ литейного производства;
2. Ознакомление с основными способами
литейного производства;
3. Изучение назначения и состава
формовочных и стержневых смесей.
Ознакомление с основными требованиями к
формовочным и стержневым смесям;
4. Изучение технологического процесса литья
в разовые песчано-глинистые формы.

51.

Оборудование, приспособления, инструменты и
необходимые материалы:
• Электропечь сопротивления шахтная лабораторная ПП 50/1,
оборудованная датчиком температуры (термопарой), и тигель,
для выполнения операций расплава и заливки литейного сплава;
• Модельные комплекты (модельные плиты, стержневые ящики,
деревянные модели, литники, выпоры и т.д.) и специальный
инвентарь для проведения формовочных работ;
• Верстак для выполнения литейных операций;
• Ручные опоки;
• Формовочный инструменты для ручной формовки (трамбовки,
гладилки, лопатки, ланцеты, крючки, сита и т.п.);
• Машина для смешивания и подготовки формовочной и
стержневой смеси;
• Муфельный сушильный шкаф для осушивания стержней.
• Формовочная и стержневая смеси;
• Литейный сплав для выполнения операции заливки в песчаноглинистую форму.

52.

Последовательность изготовления формы при
ручной формовке.
• Приготовление формовочной и стержневой смеси в специально смешивающей
машине. При этом смесь обогащается влагой, путем периодической поливки
водой в процессе непрерывного смешивания составных частей;
• Изготовление стержня путем формовки стержневой смеси в стержневой ящик;
• Сушка стержня в печи;
• Нижняя опока устанавливается на под модельную плиту плоскостью разъема
вниз.
• Нижняя половина модели припудривается модельной пудрой и устанавливается
внутри опоки с учетом расположения литниковой системы.
• Через сито на модель насеивается облицовочная смесь толщиной 15…20 мм.
Затем в опоку насыпается наполнительная смесь.
• Смесь уплотняется: сначала клиновой трамбовкой по углам, затем плоской
трамбовкой по всей поверхности опоки.
• Излишек формовочной смеси снимают линейкой вровень с кромкой опоки.
• Душником накалывают вентиляционные каналы, затем поверхность
заглаживают гладилкой.

53.

• Нижнюю опоку перевертывают на 180 градусов, плоскость разъема
посыпают сухим разделительным песком.
• Устанавливают шипами в гнезда верхнюю половину модели на нижнюю,
накрывают верхней опокой.
• Устанавливают шлакоуловитель, стояк и выпор на верхней части модели.
• Насеивают облицовочную смесь, засыпают наполнительную смесь и
трамбуют так же, как в предыдущем случае.
• Поверхность верхней опоки сглаживают линейкой, накалывают
вентиляционные каналы, вырезают литниковую чашу и поверхность
заглаживают гладилкой.
• Извлекают стояк и выпор, снимают верхнюю опоку и устанавливают на под
модельную доску плоскостью разъема вверх.
• Прорезают питатели в нижней полуформе.
• С помощью кисти смачивают водой формовочную смесь вокруг модели на
расстоянии 5…10 мм.
• Подъемником извлекают из форм модели отливок и шлакоуловители.
• Устанавливают в нижнюю полуформу стержень.
• Собирают форму, опуская верхнюю опоку на нижнюю по фиксаторам.
• Готовую форму подают на заливочный плац.
• Выбивка
• Контроль качества

54.

ФОРМА ОТЧЕТА ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 2
«ТЕХНОЛОГИЯ ЛИТЬЯ В РАЗОВЫЕ ПЕСЧАНОГЛИНИСТЫЕ ФОРМЫ»
1.
2.
3.
4.
5.
Краткая характеристика данного метода литейного
производства.
Основные этапы изготовления отливок литьем в разовые
формы.
Заполнить технологическую карту процесса
изготовления песчано-глинистую форму.
Определить наличие дефектов в полученной отливке и
дать анализ причин их появления.
Разработать рекомендацию по методике устранения и
предотвращения выявленных дефектов.
Дата _________
Результат________
Подпись преподавателя___________

55.

Недолив
Включения
Неслошности в теле
отливки
Несоответствия структуре
Коробление
и т.д.
Дефекты поверхности
Несоответствия
геометрии
Виды дефектов
Металлические
включения
Неметаллические
включения
Королек**
Половинчатость
Ликвация
Флокен*
** Дефект в виде шарика металла, отдельно застывшего и несплавившегося с отливкой, образовавшегося
брызгами при неправильной заливке
*Дефект в виде разрыва тела отливки под влиянием растворенного в стали водорода и внутренних напряжений,
проходящего полностью или частично через объемы первичных зерен аустенита.

56.

Дефекты. Несоответствия геометрии
• Недолив
• Обжим - Дефект в виде нарушенной конфигурации отливки, возникающей вследствие деформации формы
из-за механических воздействий до или во время заливки.
Подутость - Дефект в виде местного утолщения отливки вследствие распирания неравномерно или
недостаточно уплотненной песчаной формы заливаемым металлом.
Перекос - Дефект в виде смещения одной части отливки относительно осей или поверхностей другой
части по разъему формы, модели или опок вследствие их неточной установки и фиксации при формовке и
сборке.
• Стержневой перекос
• Стержневой залив
• Разностенность - Дефект в виде увеличения или уменьшения толщины стенок отливки вследствие
смещения, деформации или всплывания стержня.
Коробление - Дефект в виде искажения конфигурации отливки под влиянием напряжений, возникающих
при охлаждении, а также в результате неправильной модели.
Незалив
Зарез - Дефект в виде искажения контура отливки при отрезке литников, обрубке и зачистке.
Вылом
Прорыв металла
Уход металла - Дефект в виде пустоты в теле отливки, ограниченной тонкой коркой затвердевшего
металла, образовавшейся вследствие вытекания металла из формы при слабом ее креплении
Неслитина - Дефект в виде произвольной формы отверстия или сквозной щели в стенке отливки,
образовавшихся вследствие неслияния потоков металла пониженной жидкотекучести при заливке.

57.

Дефекты. Дефекты поверхности
• Пригар -
дефект в виде трудно отделяемого специфического слоя на поверхности отливки,
образовавшегося вследствие физического и химического взаимодействия формовочного материала с металлом
и его окислами.
Спай - дефект в виде углубления с закругленными краями на поверхности отливки, образованного
неполностью слившимися потоками металла с недостаточной температурой или прерванного при заливке.
Ужимина - дефект в виде углубления с пологими краями, заполненного формовочным материалом и
прикрытого слоем металла, образовавшегося вследствие отслоения формовочной смеси при заливке.
Засор - Дефект в виде формовочного материала, внедрившегося в поверхностные слои отливки,
захваченного потоками жидкого металла.
Плена - Дефект в виде самостоятельного металлического или окисного слоя на поверхности отливки,
образовавшегося при недостаточно спокойной заливке.
• Просечка (Заусенец)
• Окисление (Пережог) - Дефект в виде окисленного слоя металла с поверхности отливки, получившийся
после отжига отливок из белого чугуна на ковкий чугун.
• Поверхностное повреждение (Забоина)
• Складчитость - Дефект в виде незначительных гладких возвышений и углублений на поверхности
отливки, возникающих вследствие пониженной жидкотекучести металла.
• Грубая поверхность • Газовая шероховатеость - Дефект в виде сферообразных углублений на поверхности отливки,
возникающих вследствие роста газовых раковин на поверхности раздела металл-форма.

58.

Дефекты. Неслошности в теле отливки
Горячая трещина - Дефект в виде разрыва или надрыва тела отливки усадочного происхождения,
возникшего в интервале температур затвердевания.
Холодная трещина - Дефект в виде разрыва тела затвердевшей отливки вследствие внутренних
напряжений или механического воздействия.
Межкристалитная трещина
Газовая раковина
Усадочная раковина - Дефект в виде открытой или закрытой полости с грубой шероховатой иногда
окисленной поверхностью, образовавшейся вследствие усадки при затвердевании металла.
Песчаная раковина
Шлаковая раковина
Залитый шлак
Графитовая пористость - Дефект отливок из серого чугуна в виде сосредоточенных или паукообразных
выделений графита, вызывающих неплотности металла при испытании гидравлическим или газовым
давлением.
Усадочная пористость
Газовая пористость
Рыхлость - дефект в виде скопления мелких усадочных раковин
Непровар жеребеек - Дефект в ряде несплошности соединения металла отливки с поверхностью
жеребеек (холодильников) вследствие их загрязнения, несоответствия масс, пониженной температуры
заливаемого металла
Вскип - Дефект в виде скопления раковин и наростов, образовавшихся вследствие парообразования в
местах переувлажнения литейной формы или проникновения газов из стержней в полость литейной
формы
Утяжина - Дефект в виде углубления с закругленными краями на поверхности отливки, образовавшегося
вследствие усадки металла при затвердевании

59.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
" ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИТЕЙНЫХ СВОЙСТВ
СПЛАВОВ"
Цель работы: Исследовать влияния технологических
параметров (температуры) на литейные свойства сплавов
Задачи исследования:
- определить влияние температуры заливки на
жидкотекучесть расплава;
- определить влияние температуры заливки расплава на
линейную усадку;
- определить влияние температуры на ликвационные
свойства сплавов.

60.

ОБОРУДОВАНИЕ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ,
ИНСТРУМЕНТЫ И НЕОБХОДИМЫЕ МАТЕРИАЛЫ:
Электропечь сопротивления шахтная лабораторная ПП 50/1,
оборудованная датчиком температуры (термопарой), и тигель, для
выполнения операций расплава и заливки литейного сплава;
2.
Модельные комплекты (модельные плиты, стержневые ящики,
деревянные модели, литники, выпоры и т.д.) и специальный
инвентарь для проведения формовочных работ;
3.
Верстак для выполнения литейных операций;
4.
Ручные опоки;
5.
Формовочный инструменты для ручной формовки (трамбовки,
гладилки, лопатки, ланцеты, крючки, сита и т.п.);
6.
Формовочная и стержневая смеси;
7.
Литейный сплав для выполнения операции заливки в песчаноглинистую форму.
8.
Спираль для приготовления формы с целью сравнения
жидкотекучести сплавов.
9.
Модель для определения коэффициента линейной и объемной
усадок
10. Модель для определения параметров ликвации сплавов.
1.

61.

ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
В печи сопротивления выплавить сплав силумин марки
АК-10.
Изготовить песчаные пробы на жидкотекучесть и усадку.
Собрать металлическую пробу (кокиль) на
жидкотекучесть и усадку.
Залить пробы при температурах - 650÷670; 700÷720;
770÷800 оС.
Пробы выбить из форм и исследовать с помощью
измерительного инструмента;
По результатам замеров заполнить таблицы и построить
графики зависимости жидкотекучести и усадки сплава от
температуры заливки расплава и от скорости охлаждения
отливки.
Сделать выводы по результатам исследований.

62.

ЛИТЕЙНЫЕ СПЛАВЫ
Металлы, применяемые для литейного производства
можно разделить на шесть групп:
• углеродистые и легированные стали - применяются стали с
различным содержанием углерода и легирующих
элементов;
• чугуны - используются чугуны с пластинчатым и
шаровидным графитом, легированный, ковкий, отбеленный
и белый;
• медные сплавы - бронза и латунь, называемые тяжелыми
цветными металлами;
• алюминиевые сплавы - называемые легкими сплавами;
• магниевые сплавы - наиболее легкие технические сплавы;
• сплавы на основе олова, свинца и цинка.

63.

ЛИТЕЙНЫЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
ЖИДКОТЕКУЧЕСТЬ – литейное свойство
металлов, сплавов характеризуется способностью
расплавленного металла, сплава течь по литейной
форме и заполнять ее полости, образующие отливку.
При хорошей жидкотекучести (свыше 700 мм.)
металл заполняет как толстые, так и тонкие сечения
отливки. При недостаточной жидкотекучести (ниже
200мм) форма не полностью заполняется металлом,
в тонких сечениях отливки образуются недоливы.
На
жидкотекучесть
оказывают
влияние
следующие факторы: температура нагрева,
химический состав металла или сплава, наличие
примесей.

64.

Основным методом определения
жидкотекучести является спиральная
технологическая проба