Формовочный инструмент и приспособления

Для выполнения работ по изготовлению литейных форм необходимо иметь набор инструментов и приспособлений.

 

Таблица 1 – Формовочные инструменты и приспособления

Наименование	Назначение
1. Сита	Просеивание формовочных и стержневых смесей
2. Лопатки и совки	Для заполнения опок и стержневых ящиков смесями
3. Ручные и пневматические трамбовки	Для уплотнения смесей в литейных формах и стержневых ящиках
4. Линейки	Для удаления лишней смеси
5. Душники, иглы	Для образования вентиляционных каналов и накола отверстий в форме длят выхода газов
6. Киянки	Для раскачивания модели в форме и частей стержневого ящика
7. Крючки, шпильки и подъемники	Для вынимания модели из формы
8. Ложечки, ланцеты, гладилки, угольники, щетки, кисточки, помазки	Для очистки, отделки и исправления форм, а также смачивания отдельных мест формы в целях предупреждения осыпания смеси
9. Шланги и обдувочные сопла	Для выдувания мусора и очистки форм
10. Грузоподъемные устройства	Для поднятия и перемещения опок и стержневых ящиков.

 

Материалы для формовочных и стержневых смесей

Свойства

Материалы, применяемые для изготовления формовочных и стержневых смесей должны обладать определенными свойствами.

Механические

Пластичность – это способность смеси воспринимать отпечаток модели при изготовлении литейной формы и сохранять ее после удаления модели.

Прочность – это способность смеси сопротивляться действующим внешним силам и не разрушаться при изготовлении формы, перемещении и заливке (0,1 – 1 кгс/мм²).

Поверхностная прочность (осыпаемость) – сопротивление истирающему действию струи металла при его заливке.

Податливость – способность смеси сокращения в объеме при усадке затвердевшего в форме металла.

Технологические

1. Текучесть - способность смеси обтекать модели при формовке, заполнять полость стержневого ящика.(Не должно быть рыхлых мест и пустот.)

2. Огнеупорность – это способность смеси не размягчаться и не расплавляться под действием жидкого металла, а также не пригорать к поверхности получаемой отливки. (Термохимическая устойчивость или противопригарность.)

3. Негигроскопичность - способность смеси после сушки не поглощать влагу из воздуха в течение длительного вемени.

4. Выбиваемость – способность легко удаляться из форм и полостей отливок при их выбивании после охлаждения.

5. Долговечность – способность смесей сохранять свои свойства при многократном использовании.

6. Газопроницаемость – способность смеси пропускать газы, выделяющиеся из остывающего металла или образующиеся при сгорании органических веществ, входящих в состав смеси.

 

Теплофизические свойства

Теплопроводность, удельная теплоемкость – существенно влияют на скорость кристаллизации металла и его последующего охлаждения и тем самым на структуру и свойства отливок.

 

Состав смесей

Формовочный материал представляет собой в основном смесь песка и глины в различных пропорциях.

Песок увеличивает пористость и газопроницаемость смеси. Эти свойства повышаются с увеличением размеров песчинок. Однако, чем крупнее песок, тем более грубой получается поверхность отливки. Лучшие свойства имеет речной и озерный песок.

Глина, смоченная водой, придает форме прочность и пластичность. Помимо основных материалов, смеси содержат различные добавки.

Каменноугольная пыль и молотый уголь – повышают огнеупорность;

Древесные опилки – повышают газопроницаемость и податливость;

Связующие материалы – масло, битум, декстрин, патока, жидкое стекло, олифа, искусственные смолы и т.д. – увеличивают прочность и пластичность смеси.

Формовочные и стержневые смеси

Формовочные смеси

По назначению формовочные смеси подразделяются на облицовочные, наполнительные и единые.

Облицовочная смесь, применяемая обычно в единичном производстве при ручной формовке, покрывает модель на 20-30 мм. Она наиболее ответственная, т.к. соприкасается с расплавленным металлом. Смесь приготовляется в основном из мелкопросеянных свежих формовочных материалов с небольшими добавками бывшей в употреблении фомовочной смеси.

Наполнительная смесь располагается над уплотненной облицовочной смесью и заполняет оставшуюся часть формы. Она состоит в основном из бывшей в употреблении формовочной смеси, переработанной после выбивки ее из опок, с последующим добавлением 5 – 10% свежих материалов.

Единой формовочной смесью набивается весь объем формы. Она применяется в массовом производстве при машинной формовке тонкостенных и мелких отливок. Эта смесь приготовляется путем переработки выбитой из опок смеси с добавлением 10 – 20% свежих материалов и каменноугольной пыли.

Стержневые смеси

Стержневые смеси отличаются более высокими технологическими свойствами. Они подразделяются на песчано-глинистые и песчано-масляные.

Песчано-глинистые смеси применяются при изготовлении стержней простой формы и крупных размеров. В зависимости от конфигурации, толщины сечения, размещения в форме стержни делятся на пять классов.

В особо тяжелых условиях находятся стержни I класса – сложной формы, с тонкими сечениями, соприкасающимися с расплавленными металлами по всей поверхности. Стержневая смесь должна иметь высокую прочность, термохимическую устойчивость, податливость, газопроницаемость. Наименьшее требование предъявляют к смеси для массивных стержней простой конфигурации, образующих внутренние или внешние поверхности отливки (IV-V кл.).

Специальные формовочные смеси. Основным их компонентом является кварцевый песок с минимальным содержанием глинистых веществ. В качестве связующих используют синтетические смолы, жидкое стекло; в смеси вводят катализаторы.

По условиям отверждения специальные смеси делят на следующие типы:

1) отверждающиеся при продувке CO₂ и другими способами обработки;

2) горячего отверждения (стержневые ящики с нагревателями);

3) самоотверждающиеся на воздухе – смеси холодного твердения (ХТС) и жидкие (ЖСС).

 

Жидкие самотвердеющие смеси (ЖСС) исключают формовку: формы и стержни изготовляют путем заливки. ЖСС имеют различный состав. Основным наполнителем является кварцевый песок (95 – 97%). В качестве связующих и веществ, обеспечивающих затвердевание смеси на воздухе, обычно используют жидкое стекло[1], иногда цемент с добавками соответствующих катализаторов.

Для перевода смеси в жидкоподвижное состояние применяют пенообразователи, обеспечивающие образование и устойчивость пены в течение 5¸15 мин. Применение ЖСС снижает трудоемкость и повышает качество отливок и производительность труда.