Выбор состава формовочной и стержневой смесей
Песчано-глинистые смеси получили наибольшее распространение в литейном производстве. При изготовлении литейных форм они составляют более 60 % объёма всех применяемых формовочных смесей. Чугунные отливки изготавливают в сырых и сухих песчаных формах, причём первый способ наиболее экономичен благодаря укороченному циклу их изготовления.
Для чугунных отливок массой до 10 кг выбираем следующий состав формовочной смеси (массовые доли, %):
1) Отработанная формовочная смесь 95,000 – 98,800;
2) Свежий кварцевый песок 2,000;
3) Суспензия бентонито-угольная 1,200 – 3,000;
4) Крахмалит 0,015 – 0,030;
5) Влажность 3,100 – 3,500.
Крахмалит вводится в смесь для повышения её газопроницаемости и качества отливок.
Свойства формовочной смеси:
1) Газопроницаемость, ед. 130 – 170;
2) Предел прочности при сжатии, кПа 157 – 186.
Широкое применение для изготовления стержней получили смеси, твердеющие в нагреваемой металлической оснастке. При этом повышается точность изготовления стержней, уменьшается шероховатость поверхности литых заготовок. Снижение литейных припусков позволяет снизить затраты на механическую обработку отливок.
Вследствие получения высокой прочности стержней, основу которых составляют термореактивные смеси, отпадает необходимость в изготовлении каркасов и громоздких, занимающих большие площади, сушильных агрегатах. Также растёт производительность труда из-за автоматизации всех технологических операций и резкого сокращения цикла изготовления стержней (1-5 мин).
На основании вышеизложенного выбираем следующую рецептуру смеси для изготовления стержней в нагреваемой оснастке (массовые доли, %):
1) Сухой кварцевый песок 96,02;
2) Раствор мочевины в фенолоспиртах с массовой долей 20 % 3,84;
3) Керосин или уайт-спирит 0,14.
Свойства стержневой смеси:
1) Предел прочности на разрыв отвержденного образца, МПа 2,5;
2) Живучесть стержневой сырой смеси, ч 4,0.
Сборка и заливка форм
Полуформы и стержни, поступившие на сборку, тщательно осматриваются; к сборке не допускаются стержни и полуформы, имеющие повреждения или дефекты. Перед сборкой полость формы продувают сжатым воздухом, чтобы удалить из неё частицы смеси и инородные тела. Положение каждого стержня относительно формы и других стержней проверяют контрольными шаблонами (рисунок 43).
1 – нижняя полуформа;2 – стержень; 3 – контрольный шаблон
Рисунок 43 – Схема проверки положения стержней шаблоном выше разъёма формы
На автоматических линиях сборка форм проводится механизмами линии: стержнеукладчиками (манипуляторами), устанавливающими стержни в форму и сборщиками – устройствами для установки верхних полуформ на нижние.
Для предотвращения течи расплава между нижней и верхней полуформами, производится нагружение форм грузами в автоматическом режиме перед заливкой.
Исходя из средней толщины стенки отливки (10 - 20 мм), согласно таблице 26, температура заливки чугуна должна находится в пределах 1320 - 1330 ºС.