Основные элементы литейных форм

В зависимости от материала, из которого изготовлены формы, они бывают разовые, неоднократно – и многократно используемые.

Разовые формы служат для изготовления только одной отливки. При извлечении отливки форма разрушается. Разовые формы изго-товляются из песчано-глинистой, песчано-смоляной и других смесей.

Неоднократно используемые формы (полупостоянные) изготовляют из высокоогнеупорных материалов (шамота, магнезита и др.). Эти формы выдерживают несколько десятков заливок.

Многократно используемые формы (постоянные), к которым относятся металлические формы. Их изготовляют из сплавов различных металлов. В такой форме может быть получено от нескольких сотен до десятков и сотен тысяч отливок.

В настоящее время для получения большинства отливок (около 80 %) используют песчаные формы. На рис. 3.1 изображены эскизы отливки, модели, стержня и разовой литейной формы. Форма состоит из двух полуформ 5 и 6, которые своими внутренними поверхностями и стержнем 4 образуют полость 7. Газопроницаемость смеси в форме повышают накалыванием вентиляционных каналов 10.

Рис. 3.1. Эскизы отливки (а), модели (б), стержня (в) и литейной формы (г) в сборе

Для вывода газов и воздуха из формы при ее заливке изготавливают выпор 3, по которому одновременно ведут контроль заполнения формы металлом.

Для заполнения полости формы литейным сплавом используется литниковая система. Она должна иметь, по возможности, малую массу и легко отделяться от отливки. Схема типовой литниковой системы для отливок из стали и цветных металлов приведена на рис. 3.2. Для отливок из серого чугуна шлакоуловитель не предусма-тривается. Литниковая система состоит из литниковой чаши 1, стояка (вертикального конического канала) 2, шлакоуловителя 3 и питателей 4).

Литниковая чаша служит для приема жидкого металла из ковша, частичного удержания шлака и передачи металла в стояк. В ней ослабляется динамический напор струи и частично отделяется от металла шлак. С целью экономии металла при производстве мелкого литья чашу заменяют конической воронкой.

Стояк 2 – вертикальный канал кру-глого, овального или иного сечения, который служит для передачи расплава из чаши к шлакоуловителю.

Шлакоуловитель 3в сечении бывает коническим или трапецеидаль-ным. Его располагают в верхней поло-вине формы. В шлакоуловителе металл тормозится, так как сечение его больше, чем у питателей. В результате этого шлаковые и земляные включения успе-вают всплыть на поверхность металла и задержаться в шлакоуловителе. Чаша, стояк и шлакоуловитель располагаются в верхней полуформе.

Питатель 4служит для подвода жидкого металла непосред-ственно в полость формы. В зависимости от конфигурации отливки может быть несколько питателей. Питатель располагается в нижней полуформе.

Во избежание брака в отливках литниковая система должна быть заполнена жидким металлом на протяжении всего времени заливки формы. Разрыв струи приводит кзасасыванию воздуха и шлака в полость формы и к образованию оксидных плен. Для обеспечения непрерывности заливаемого металла между элементами литниковой системы соблюдается определенное соотношение.

Для формирования внутренних полостей в отливках используют  стержни (рис. 3.1, в). Стержни при заливке формы испытывают значительную тепловую и механическую нагрузку со стороны заливаемого сплава. Поэтому они изготавливаются из смесей, содержащих специальные крепители. Для их изготовления применя-ются стержневые ящики.