Представиться системе:

Разделы


Инструменты и оборудование для литья


  Литье — сложный технологический процесс, требу­ющий большого терпения. Для литья различных изделий необходимы специально изготовленные формы-опоки, мо­дели, стержневые ящики для изготовления стержней и разнообразные инструменты, о которых мы поговорим ниже. Наряду с данными приспособлениями могут потребоваться также шаблоны (формовочные, скребковые, кон­трольные) и кондукторы для зачистки стержней.

  Все перечисленные выше приспособления и будут являться для литейщика своеобразными инструментами, с помощью которых можно создать в домашних условиях самые разнообразные изделия из металла.

Модель отливки

  Для создания отливки необходимо использовать за­ранее приготовленную модель.

  Модель используется для создания отпечатка в ли­тейной форме, именно с ее помощью будущему изделию задаются необходимые контуры. В ручном литье, как правило, используются неразъемные и разъемные деревянные, пластиковые и гипсовые модели.

  Чаще всего при ручном литье для изготовления штуч­ных (наиболее сложных) изделий используют деревянные модели, предназначенные для неоднократного примене­ния. Подобную модель несложно изготовить самим в до­машних условиях.

  Для этого отбирают наиболее прочные породы дере­вьев: ольху, сосну, бук. Отдельные детали в разъемных моделях можно изготовить из березовой и буковой фане­ры и затем скрепить их с помощью гвоздей, шурупов, болтов, нагелей или просто склеить.

Такие части моделей в процессе формовки очень бы­стро изнашиваются, и потому их лучше всего изготавли­вать из особенно твердых пород деревьев, а также из древесного слоистого пластика ДСП-8, металла или пласт­массы. Чтобы предназначенные для затачивания форм и стержней шаблоны служили долго, их предварительно армируют — оборачивают стальной пластиной, толщина которой от 2 до 5 мм.

Поверхность моделей отливки должна быть достаточ­но ровной и гладкой. Для того чтобы добиться этого, ее необходимо покрыть двойным слоем модельного лака. Де­лают это, как правило, после грунтовки и шпаклевки поверхности.

Виды моделей отливок

Модели отливки бывают:

— Простые (это обычно неразъемные или с разъе­мом по плоскости модели без отъемных деталей и стерж­невых знаков).

— Средней сложности (это модели среднего — от 500 до 1500мм — и крупного — от 1501 и более мм — размеров со стержневыми ящиками).

— Сложные (это разъемные модели крупных разме­ров, предназначенные для литья таких больших деталей машин, как блок цилиндра внутреннего сгорания, стани­ны металлорежущих станков и другие).

По конструкции все модели разделяют на:,

— Неразъемные (рис. 51а). Такие модели часто ис­пользуют при ручном литье. Их достают из формы, не разделяя на части (хотя в некоторых случаях применяют и состоящие из нескольких мелких деталей шаблоны рис. 51 в). Причем при формовке они оставляют четкий отпечаток наружного контура требуемой модели.

— Разъемные (рис. 51б). Модели подобного типа со­стоят обычно из нескольких частей — легко отделяющихся друг от друга по плоскости (или по сложной по­верхности) деталей.

—  Специальные (формовочные шаблоны и скелетные модели). Их часто применяют для формовки штучных из­делий из металла.

Подъемы

Для того чтобы вытолкнуть получившуюся модель, в форме устанавливают подъемы различных модификаций: остроконечные, вставные (которые часто используют для небольших по массе и размеру моделей), крючковые (так­же применяемые для мелких и средних моделей), верти­кальные полосовые (для крупных по размеру моделей) и болтовые (для моделей с достаточно большой массой).

Молотки

При извлечении отливки из формы пользуются мо­лотками и металлическими стержнями. При этом молотком с силой ударяют в различных направлениях по нижней части стержня так, чтобы растолкать модель.

Для предохранения отливки от разрушения необхо­димо в наиболее прочных местах установить металли­ческие пластины, в которых нужно предварительно про­делать отверстия для стержня. Такие пластины могут быть комбинированными, то есть иметь два отверстия; одно — для расталкивателя, а другое, с резьбой, — для установ­ки в модели подъема.

Литейные формы

При помощи модели отливаемого изделия, различ­ных приспособлений и инструментов из песчаной смеси, называемой формовочной, изготавливают литейную фор­му. В нее заливают расплавленный металл, который заполняет полость и остывает в ней. После этого образуется отливка, внешне повторяющая очертания модели. В литейную форму можно заливать чугун, латунь, бронзу и другие сплавы.

Разовые формы

Литейные формы бывают разовые и многократные. Разовые заливают металлом только один раз. После уда­ления отливки их разрушают. Основной составляющей формовочных смесей при изготовлении этих форм являет­ся кварцевый песок. В качестве связующей добавки ис­пользуют глину. Разовые формы для художественных от­ливок могут быть разъемными и неразъемными, цельными и кусковыми, сухими и сырыми.

Многократные формы

Прочность и огнеупорность многократных форм по­зволяет после каждой заливки использовать их повторно, после небольшого ремонта внутренней поверхности. Иног­да их применяют до 150 раз. Изготовляют эти формы из огнеупорных материалов (молотый шамот, асбест, рафит).

Бывают также металлические литейные формы. Они на­зываются кокилями и используются при производстве отливок специальными способами литья.

Опоки (полу формы)

Литейная форма (рис. 52) состоит из двух полу форм- опок, служащих для того, чтобы удерживать смесь при ее уплотнении, а также при перемещении и закреплении полуформ. Опоки, как правило, заполняют смесью из неорганических; (кварцевый песок, глина) и органических (уголь, опилки) материалов. На боковой стороне опок необходимо сделать цапфы или небольшие ручки для удоб­ства транспортировки.

Опоки по внешнему виду напоминают деревянные или металлические рамки (рис. 53, 54). Предназначены они для уплотнения формовочной смеси при ручном изготовлении литейных форм и потому должны быть очень прочными и достаточно легкими.

При ручной формовке рекомендуют использовать не­большие по размерам и массе (до 30 кг — без смеси, до 60 кг — со смесью) опоки, которые впоследствии можно будет достаточно легко перемещать с места на место.

При литье в домашних условиях очень важно пра­вильно выбрать опоку необходимого размера, чтобы при ее использовании не произошло деформации или разрушения формы. При выборе и установке опоки нужно учи­тывать следующие параметры:

— расстояние между полостью формы и стенкой мел­кой опоки должно составлять 30—50 мм, для крупной — от 100 до 150 мм;

— расстояние от стержневого знака до боковой стен­ки опоки не должно превышать 50 мм;

— расстояние от модели до верхней или нижней по­верхности мелкой опоки должно быть 40—60 мм, для сред­ней опоки — 60-120 мм, для крупной — более 100 мм;

— расстояние от нижнего знака стержня до ниж­ней части опоки может составлять от 20 до 120 мм;

— от верхнего знака стержня до верхней части опо­ки следует выдерживать расстояние в 50—120 мм;

— при формовке сразу нескольких отливок в одной опоке расстояние между полостями формы должно быть не менее 20—25 мм для тонкостенных и невысоких отливок и 30—50 мм — при изготовлении форм с высокими и толстыми стенками.

Скрепление опок

Для скрепления парных опок на их стенках необхо­димо сделать выступы, или приливы, в которых затем нужно высверлить отверстия, предназначенные для впрес­сованных стальных втулок. Две опоки можно скрепить двумя способами:

  1.             Штырем (рис. 55 а). В данном случае, при спари­вании деталей используемые металлические штыри встав­ляют в отверстия ушек верхней опоки.
  2.             На штырь (рис. 55 б). При этом способе скрепле­ния верхнюю опоку надевают на штыри, предварительно закрепленные на нижней.

Стержневые ящики и стержни

Стержневые ящики — необходимый инвентарь ли­тейщика. Они используются для изготовления больших партий стержней, чаще из песчано-глинистых смесей.

Литейный стержень по внешнему виду напоминает штырь. С его помощью при литье делают необходимые отверстия и задают нужные контуры будущей отливке. В форме его закрепляют на специально сделанном для этого выступе, который в процессе производства отливки входит в соответствующую ему впадину.

Литниковая система

Литниковая система устанавливается для обеспече­ния плавного и равномерного продвижения жидкого ме­талла по каналам формы, а также является своеобразным фильтром для используемого расплава. Подобная систе­ма, как правило, состоит из литниковой чаши (воронки), стояка, шлакоуловителя, питателей и прибылей.

Воронка

Из разливочного ковша расплавленный металл нали­вают в литниковую чашу или воронку, которая располагается в верхней части формы. Для изготовления небольших по размеру отливок из алюминия или чугуна в форме про­делывают воронку (рис. 56 а). Для литья крупных изделий в форме создают чашу (рис. 56 б). Причем выступ на ее дне слу­жит в качестве своеобразного шлакоуловителя.

Стояк

Из литниковой чаши (или воронки) жидкий сплав попада­ет в стояк, обычно вертикаль­но расположенный в верхней полуформе под углом 2-4° и имеющий коническую или ци­линдрическую форму. Модели стояков лучше всего изготав­ливать из дерева.

Шлакоуловитель

Он является своеобразным передаточным звеном, от­куда очищенный от шлаков сплав поступает к питателям. По внешнему виду шлакоуловитель представляет собой горизонтально расположенный канал.

Поскольку плотность жидкого металла и шлаков раз­лична, последние быстрее всплывают на поверхность. В остывшем вязком сплаве этот процесс идет медленнее, и мелкие включения не успевают всплывать на поверхность. Поэтому очистку лучше проводить, пока металл еще не успел охладиться.

На рис. 57 представлены различные виды шлакоуло­вителей.

Питатели

Питатели имеют обычно прямоугольную или трапе­циевидную форму. Они должны легко отделяться от полученного в процессе литья и затем охлажденного изде­лия. Питатели чаще всего делаются прямоугольной или трапециевидной формы, реже — полукруглой. Из них жидкий металл попадает непосредственно в полость формы.

Прибыли

В форме необходимо также расположить прибыли. При охлаждении некоторые металлы дают очень боль­шую усадку, поэтому недостаток металла необходимо ком­пенсировать. Для этого в верхних полуформах создают дополнительные каналы и полости, в которые заливает­ся добавочный металл (рис. 58).


Холодильник

С помощью холодильников можно регулировать про­цессы охлаждения металла внутри формы. Различают внешние и внутренние холодильники.

Внешние холодильники располагают в различных местах формы: под фланцем отливки, под полкой, в углу стенки, сверху и в углах Т-образной стенки. Такие холо­дильники, как правило, вклеивают внутрь формы с помо­щью жидкого клея.

При литье крупных изделий отдельные части холо­дильника (шпильки, проволочную спираль или металли­ческую пластину) размещают внутри полости формы, при­чем при взаимодействии с жидким металлом такой внут­ренний холодильник должен полностью расплавиться.

Выпор

Для выведения из полости лишнего воздуха и обра­зующихся в процессе литья газов в форме делают выпо­ры— вертикально расположенные каналы, которые вы­ходят наружу и в полость формы.

С этими же целями в полуформах с помощью длин­ных игл — душников — проделывают и вентиляционные каналы.

Жеребейки

Для стержней при отливе необходимо установить до­полнительные опоры — жеребейки, которые должны бу­дут сплавиться с жидким металлом. Для лучшего сплав­ления их поверхность рекомендуют покрывать оловом.

Жеребейки бывают самых разнообразных конфигура­ций. Они должны иметь гладкую и чистую поверхность.

При этом для литья из стали нужно использовать жеребейки из низкоуглеродистой стали, для литья чугун­ных изделий применяют также чугунные жеребейки.

Причем при изготовлении тонкостенных отливок (тол­щиной не более 10 мм) лучше всего использовать жеребейки из белой жести, а при литье крупных изделий при­меняют литые.

Служебные инструменты

Помимо литейной формы, стержней и модельного комплекта, для ручного литья необходим и другой инвен­тарь, который условно можно разделить на несколько групп.

— Инструменты, предназначенные для заполнения опоки формовочной смесью: прямоугольные или круглые сита с металлической сеткой (рис. 59 а), плоские или совковые лопаты (рис. 59 б).

— В опоке смесь утрамбовывают с помощью ручных трамбовок (рис. 59 в), которые в зависимости от назна­чения могут быть различными: короткими — для уплотне­ния смеси в опоках с низкими стенками, или длинными — для уплотнения смеси в крупных опоках, с острыми или тупыми концами — для уплотнения смеси соответственно в объеме опоки или у ее поверхности.

— Для контроля поверхностного слоя засыпанной и утрамбованной смеси используют ватерпас, или уровень.

— Ровную и гладкую поверхность можно создать с по­мощью гладилки или ланцета (рис. 59 г).

— Выправлять углы лучше всего угловыми гладил­ками (рис. 59 д).

— Упавшие внутрь формы частицы формовочной смеси можно удалить с помощью крючка (рис. 59 е).

— Для того чтобы избежать разрушения во время извлечения модели из формы, смесь необходимо предва­рительно увлажнить с помощью кисти.

— Литниковые каналы лучше всего проделывать спе­циальными ножами (рис. 59 ж).

— Сгребать формовочную смесь в сито удобнее с по­мощью скребков и совков.

— Для выравнивания поверхности литниковых ходов часто используют фигурные ложки (рис. 59 з).

— Вентиляционные каналы можно проделать с по­мощью стальных игл разных диаметров (рис. 59 и): от 3 до 5 мм — при изготовлении небольших форм, от 7 до 10 мм — для крупных отливок.

— Приготовленные модели расталкивают, используя специальные молоточки-киянки.

— Лишними здесь не окажутся и щетки, которы­ми вы сможете сметать остатки и лишние комочки формо­вочной смеси.

— Для уплотнения формовочной смеси при изготов­лении достаточно больших по размеру и массе форм ре­комендуют использовать пневматическую трамбовку.

— Часто внутри форм, на крестовинах, закрепляют крючки из изогнутой низкоуглеродистой стальной прово­локи, которые служат опорой для формовочной смеси. Эти крючки для лучшего сцепления со смесью можно обма­зать жидкой формовочной глиной.

— Для того чтобы лучше зафиксировать формовоч­ную смесь в верхней опоке, в ней устанавливают дере­вянные колышки.

— Такие места в форме, как выступающие части, углы, болваны и переходы от тонких сечений к толстым, закрепляют с помощью литейных гвоздей, или шпилек.

— Проволочные или литые каркасы используют в литье в качестве «скелета» стержней. При этом в не­большие по размерам стержни вставляют каркасы из тон­кой проволоки, в более крупных стержнях устанавливают каркасы либо из проволоки диаметром до 9 мм, либо ли­тые из чугуна.

— Каждому литейщику необходимо всегда иметь под рукой пульверизатор (для нанесения краски на детали) и пневматические сопла (для обдува готовых форм пе­ред сборкой их частей).

 

 

Источник: «Работы по металлу. Чеканка, ковка, литье», Москва, «Вече», 2004


Информация представлена на сайте исключительно для ознакомления.
Организаторы сайта не несут ответственности за последствия использования данных, указанных на сайте. Авторские права на статьи принадлежат их авторам. Мнения авторов статей необязательно совпадают с мнением и точкой зрения организаторов сайта.