Литье в песчаные смеси

Эффективность литья в песчаные смеси^[1] объясняется его универсальностью, позволяющей производить сравнительно недорогие отливки из сплавов практически любого состава (в том числе и из малопластичных) с высокими механическими и эксплуатационными свойствами, массой от нескольких граммов до сотен тонн.

Конфигурация отливки может быть любой и определяется возможностью изготовления технологической оснастки и литейной формы, минимальной толщиной полости, которую может заполнить расплав, и экономической целесообразностью.

Литейная форма и ее основные элементы. При литье металлический расплав заливают в заранее приготовленные литейные формы.

Литейные формы для литья в песчаные формы относят к разовым, которые после получения в них отливки разрушают.

Основные операции технологического процесса изготовления отливок в песчаных формах могут быть объединены в три группы: формовка; плавка металла и заливка его в форму; выбивка и очистка отливок. Процесс формовки включает в себя ряд операций по изготовлению формы (засыпка формовочной смеси в форму, сама формовка, установка стержней, сборка формы и др.). Процесс плавки и заливки состоит из операций, но загрузке печи металлом, его плавлению, доводке и заливке в литейную форму. После затвердевания и охлаждения полученные отливки выбивают из формы, очищают от остатков формовочной и стержневой смеси, отделяют от них литники и прибыли.

Песчаная объемная форма в большинстве случаев состоит из двух полуформ (рис. 33.1): верхней 3 и нижней 1, которые получают уплотнением формовочной смеси, состоящей главным образом из кварцевого песка и огнеупорной глины, вокруг соответствующих частей (верхней или нижней) деревянной или металлической модели в специальных металлических рамках — опоках. Модель отличается от отливки не только размерами, но и наличием знаковых частей, предназначенных для установки стержня 7, образующего внутреннюю полость отливки (отверстия).

Стержни изготавливают из смеси, например, кварцевого песка, отдельные зерна которого скрепляются при сушке или химическом твердении специальными крепителями (связующими). В верхней и частично нижней полуформе размещают модели элементов литниковой системы, предназначенной для заполнения расплавом 5 из разливочного ковша 6 рабочей по;

Рис. 33.1. Песчаная форма для разового использования:

• 1,3 — нижняя и верхняя полуформы; 2 — цапфа; 4 — выпор;
• 5 — расплав; 6' — ковш; 7 — стержень

лости формы. После засыпки и уплотнения формовочной смеси в опоках из полученных полуформ извлекают модели отливки, элементы литниковой системы и прибылей (или выпоров 4). Затем в нижнюю полуформу 1 устанавливают стержень 7 и накрывают верхней нолуформой 3. Необходимая точность сборки формы обеспечивается штырями и втулками в цапфах 2 (или приливах) опок. Перед заливкой во избежание поднятия верхней полуформы заливаемым расплавом опоки скрепляют друг с другом специальными скобами или на верхнюю опоку устанавливают груз. При заливке из полости формы вытесняются воздух и газы через вентиляционные каналы, называемые выпорами 4.

После затвердевания отливки песчано-глинистую форму подают на выбивку, где ее разрушают и извлекают отливку. Затем из отливки удаляют стержень, отрезают от нее элементы литниковой системы и прибыли. Поверхность отливки очищают от пригоревших формовочной и стержневой смесей и заусенцев. Для снятия внутренних напряжений, получения заданных структуры и механических свойств отливки подвергают термической обработке. После очистки и окраски их отправляют на склад или в механический цех.

Литье в песчаные формы является универсальным способом производства различных, но массе и габаритам отливок из черных и цветных металлов при индивидуальном, серийном и массовом производствах. Главные преимущества литья в песчаные формы — простота и дешевизна процесса изготовления отливок. Этот способ не ограничен по размерам, массе и конфигурации отливок, поэтому он часто применяется в художественном литье.

Недостатки литья в песчаные формы:

• • использование больших производственных площадей;
• • сложность, а иногда и невозможность изготовления мелких и тонкостенных отливок;
• • сложность изготовления отливок с высокими требованиями по точности, в результате чего назначаются большие припуски на механическую обработку.

Для изготовления разовых песчано-глинистых и некоторых других форм и стержней используют смеси, приготовленные из формовочных материалов. Основными исходными формовочными материалами для этих смесей являются кварцевый песок и глина. Вместе с ними используются вспомогательные вещества (связующие и добавки). Кроме исходных материалов для приготовления формовочных смесей широко используют оборотные (бывшие в употреблении) смеси.

Исходные формовочные материалы. Песок — основной исходный материал для формовочных и стержневых смесей. Наиболее часто применяют кварцевый песок, состоящий из кремнезема Si0₂, обладающего высокой огнеупорностью (1713°С), прочностью, твердостью и низкой химической активностью. В качестве примесей он может содержать каолин, слюду, полевой шпат, оксиды железа, магнезит и т. д. Формовочные пески состоят в основном из зерен кварца и примеси глины, которые условно называют соответственно зерновой и глинистой составляющими.

Зерновой составляющей, независимо от химического состава, называют ту часть песка, величина зерен которого более 0,02 мм, а глинистой составляющей — часть песка, диаметр зерен которой менее 0,02 мм. К формовочным пескам условно относят материалы с содержанием глинистой составляющей до 50%, а к формовочным глинам — материалы с содержанием глинистой составляющей свыше 50%.

Иногда вместо кварцевых песков (с целью повышения огнеупорности формовочных смесей) применяют и другие материалы, например хромистый железняк, хромомагнезит, циркон и др. Использование их позволяет получить крупные и массивные отливки с чистой поверхностью (без пригара) и более высокой точностью размеров.

Глина — второй исходный материал в песчано-глинистых формовочных смесях. Она является связующим веществом, обеспечивающим их прочность и пластичность. Глины представляют собой измельченные горные породы, имеющие после увлажнения высокую пластичность. В большинстве формовочных глин основным материалом является каолинит Al₂0₃—2SiO._?—2Н₂0. Формовочные и стержневые смеси, приготовленные с использованием каолиновых глин, используются для форм, заливаемых как во влажном, так и сухом состояниях. Кроме каолиновых используют и бентонитовые глины, но только для формовочных смесей, предназначенных для изготовления форм, заливаемых по-сырому (сушке такие формы не подвергают).

Вспомогательные материалы. Формовочные и стержневые смеси, в которых вторым компонентом является глина (при большом содержании, обеспечивающем высокую прочность), имеют ряд недостатков: плохую податливость и выбиваемость, пониженную газопроницаемость и склонность к пригару. Поэтому для улучшения свойств в них вместо глины вводят вещества, называемые связующими, которые должны обеспечить: высокую общую и поверхностную прочность форм и стержней после сушки или другой обработки; хорошие текучесть и газопроницаемость, низкую газотворную способность, податливость и выбиваемость смесей за счет снижения их прочности к моменту начала линейной усадки отливки; отсутствие прилипания к моделям и стержневым ящикам. Эти требования должны выполняться при введении сравнительно небольших количеств связующего (0,5—6%). К ним относятся синтетические смолы, высыхающие масла (например, олифа или льняное масло), жидкое стекло, сульфитно-спиртовая барда и др.

Добавки. Для улучшения технологических, механических, теплофизических и других свойств в смеси вводят добавки: каменноугольную пыль (в смеси для чугунного литья), маршалит (в смеси для стального литья) и т. п.

Формовочные и стержневые смеси. Из рассмотренных исходных материалов изготавливают формовочные и стержневые смеси. Для разовых форм используют песчано-глинистые, песчано-смоляные и другие формовочные смеси. Разовые формы могут быть сырыми, сухими, подсушенными, химически твердеющими и др. По толщине стенок их делят на толстостенные (20—250 мм и более), тонкостенные (10—20 мм) и оболочковые (5—10 мм).

Свойства смесей. Качество отливок непосредственно связано со свойствами смесей, важнейшими из которых являются теплофизические, механические и технологические свойства, а также свойства, определяющие газообмен.

Формовочные смеси. В литейном производстве применяют большое количество разнообразных формовочных и стержневых смесей. Выбор состава смеси обусловлен ее назначением. Наиболее распространенные песчано-глинистые смеси классифицируют: по применению при формовке (облицовочные, наполнительные и единые); в зависимости от состояния формы перед заливкой (для сырых, сухих, подсушенных и самотвердеюших); по роду сплава (для чугуна, стали и сплавов цветных металлов).

К стержневым смесям предъявляют более высокие требования, чем к формовочным, так как во время заливки форм и охлаждения металла стержни со всех сторон окружены расплавом и испытывают большие статические, динамические и тепловые нагрузки. Стержневые смеси должны обладать большей прочностью, газопроницаемостью и огнеупорностью. В стержневые смеси для изготовления простых крупных стержней вводят глину. Смеси для сложных стержней готовят из кварцевого песка с добавлением различных связующих. В смеси вводят повышенное количество противопригарных добавок (уголь, графит, мазут) и добавок, обеспечивающих податливость стержня (древесные опилки, торф и т. д.).

Приготовление смесей. Для приготовления песчано-глинистых формовочных смесей используют главным образом смесители, называемые бегунами.

Основными элементами оснастки, используемой при литье в песчаноглинистые формы, являются модель отливки, модели литниково-питающей системы и стержневые ящики.

Технологическая оснастка. Модель — приспособление, с помощью которого в литейной форме воспроизводятся наружный контур будущей отливки и знаки для крепления стержней. Размеры модели отливки назначают с учетом линейной усадки сплава.

Стержневой ящик служит для изготовления стержней. Стержни проставляются в форму для образования как внутренних, так и наружных сложных поверхностей отливки. Размеры стержней выполняют также с учетом линейной усадки сплава.

Модели элементов литниково-питающей системы предназначены для образования в литейной форме каналов, по которым расплав подводится к рабочей полости формы и питает отливку во время ее затвердевания.

Опоки — прочные металлические рамки различной конфигурации, предназначенные для изготовления литейных форм и удержания формовочной смеси при изготовлении формы.

Литниковые системы и прибыли. Литейную форму заливают расплавом через литниковую систему.

Литниковая система — совокупность связанных между собой каналов и полостей, но которым расплав плавно поступает в рабочее пространство литейной формы. Основными элементами литниковой системы при производстве отливок в песчано-глинистых и некоторых других формах являются литниковая чаша (воронка), стояк, шлакоуловитель (литниковый ход) и питатели (рис. 33.2).

Рис. 33.2. Отливка с литниковой системой.

Изготовление литейных форм. Наиболее сложной и трудоемкой операцией получения отливки является процесс изготовления формы — формовка. В зависимости от применяемой модельной оснастки различают формовку по разъемным и неразъемным моделям.

В зависимости от степени механизации различают два вида формовки: ручную и машинную. Ручную формовку применяют для получения одной или нескольких отливок, например, в условиях опытно-экспериментального производства, при изготовлении уникальных отливок. Машинную формовку применяют в условиях серийного и массового, реже единичного производств, а автоматическую — в условиях массового производства. На заводах художественного литья в большинстве случаев применяют ручную формовку.

Ручная формовка. Формовку по разъемной модели осуществляют в двух опоках. На рис. 33.3 показаны основные операции, которые выполняет литейщик-формовщик при изготовлении формы по разъемной модели вручную. При машинном способе формовки основная последовательность операций сохраняется, только выполняют их не вручную, а машинами и механизмами.

Сначала нижнюю половину модели отливки 1, модели питателей 2 и опоку 4 ставят на щиток 3. В опоку насыпают формовочную смесь и равномерно уплотняют трамбовкой 5 до верха опоки (см. рис. 33.3, а) и счищают линейкой 6 излишки смеси (см. рис. 33.3, 6). Затем полуформу поворачивают на 180°, на нижнюю половинку модели отливки устанавливают верхнюю 7, модели литниковой системы 8 и прибыли Я поверхность разъема присыпают разделительным сухим песком, по центрирующим штырям 10 устанавливают верхнюю опоку, насыпают в нее смесь и уплотняют (см. рис. 33.3, в). После набивки извлекают модели стояка и прибыли (см. рис. 33.3, г), осторожно снимают верхнюю полуформу, поворачивают ее на 180° и ставят на горизонтальную поверхность (обычно рядом с нижней полуформой). Вынимают модели из нижней и верхней полуформ (см. рис. 33.3, Э, е) с номо;

Рис. 33.3. Основные операции при изготовлении песчано-глинистой формы.

ручной формовкой:

а — формовка нижней опоки; 6 — срезание излишков смеси; в — формовка верхней полуформы; г — извлечение моделей стояка и прибыли; д, е — извлечение моделей отливки и отделка формы; ж — сборка формы; з — наложение груза; 1, 7 — нижняя и верхняя половинки модели отливки; 2 — модель питателя; 3 — щиток; 4 — опока; 5 — трамбовка; 6 — линейка; 8 — модель стояка; 9 — модель прибыли; 10 — штырь; 11 — кисть; 12, 16 — крючок; 13 — гладилка; 14 — ланцет; 15 — ложечка; 17 — груз; 18 — стержень; 19 — литниковая система (стояк) щью крючка 12, предварительно слегка смочив кистью 11 кромки формы у моделей. Полость формы очищают от сора — кусочков смеси с помощью гладилки 13, ланцета 14, ложечки 15, крючка 16, которые составляют инструмент формовщика. Устанавливают сухой песчаный стержень 18 (ем. рис. 33.3, ж) в специальные гнезда (знаки) и накрывают нижнюю полуформу верхней (но штырям). Сверху на кромки верхней опоки устанавливают груз 17, чтобы при заливке расплав не приподнял верхнюю полуформу. Форма готова к заливке. На рис. 33.3, и приведена отливка с элементами литниково-питающей системы.

Кроме формовки в двух опоках по цельной модели имеются и другие способы формовки. К ним относятся: формовка в двух опоках по разъемной модели, формовка по модели со сложным разъемом в трех и более опоках; формовка с подрезкой; формовка с фальшивой опокой; формовка по модели с отъемными частями; формовка с перекидным болваном; кусковая формовка; формовка по шаблонам; формовка по скелетным моделям.

Формовка в двух опоках по разъемной модели. На подмодельную доску укладывают половину модели, формуемой в нижней опоке, затем ставят нижнюю опоку и заформовывают ее таким же порядком, как и в предыдущем случае. После поворота нижней опоки на 180° на нижнюю половину модели отливки кладут ее верхнюю половину; обе половины модели центрируют с помощью имеющихся на плоскости разъема шипов. Затем на нижнюю опоку ставят верхнюю опоку, устанавливают модели стояка, выпоров и прибылей, плоскость разъема посыпают разделительным песком и заформовывают опоку. Излишек смеси сверху опоки срезают, накалывают вентиляционные каналы, разделывают литниковую чашу, а модели стояка, выпоров и прибылей слегка расталкивают и вынимают из формы. Верхнюю опоку поднимают, поворачивают на 180° и кладут на верстак. В верхней опоке прорезают литники и шлаковики, расталкивают и вынимают модели из обеих опок, устраняют повреждения и пороки в форме, после чего форму собирают для заливки.

Формовка в трех и более опоках. Для формовки сложных отливок иногда требуются модели с двумя и более плоскостями разъема, гак как при одной плоскости разъема такие модели после формовки нельзя вынуть из формы. В этом случае применяют формовку в трех и более опоках.

Как правило, формовку начинают со средней опоки, причем нижний разъем формы в этом случае чаще бывает наклонным. Заформовав среднюю опоку, приступают к формовке нижней опоки. После этого обе опоки переворачивают на 180°, накладывают верхнюю часть модели, модели выпоров, прибылей и стояков, устанавливают и заформовывают верхнюю опоку. Затем форму разбирают, вынимают части модели, осуществляют необходимые исправления, припыливают форму и собирают ее для заливки.

Формовка в трех и более опоках применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производстве.

Формовка с подрезкой используется при изготовлении формы, имеющей сложную или кривую поверхность разъема, но неразъемной модели. Особенность этого способа заключается в том, что приходится из нижней опоки вынимать (подрезать) гладилкой или ланцетом часть земли для того, чтобы можно было вынуть модель из формы, не разрушая ее. После подрезки в нижней форме получается выемка, стенки которой делаются пологими, чтобы земляной болван, образующийся в верхней опоке, легче вынимался. Все остальные операции формовки проводят обычным порядком. Пример формовки с подрезкой показан на рис. 33.4.

Рис. 33.4. Формовка с подрезкой:

а — в — последовательность операций Формовка с подрезкой применяется в индивидуальном производстве при изготовлении небольшого числа отливок и проводится по неразъемной модели или образцу-детали. В случае формовки с подрезкой более или менее большой партии отливок, когда подрезанная часть из-за сложной конфигурации модели или образца получается большого размера, применяют формовку с фальшивой опокой.

Формовка с фальшивой опокой (рис. 33.5) является разновидностью формовки с подрезкой. Фальшивая опока служит в качестве фасонной подмодельной доски и применяется только в процессе изготовления форм. Для изготовления фальшивой опоки поступают следующим образом.

На нодмодельную доску ставят опоку, насыпают в нее формовочную смесь и плотно утрамбовывают (см. рис. 33.5, а). Излишек смеси срезают линейкой, опоку поворачивают на 180° и кладут разъемом кверху. Поверхность разъема заглаживают, в форме делают углубление, подобное очертаниям модели (см. рис. 33.5, б), в которое легкими ударами деревянного молотка в несколько приемов осаживают модель или образец (см. рис. 33.5, г), затем подрезают лишнюю землю. Поверхность земли обрабатывают, модель или образец расталкивают и свободно вынимают. Поверхность отпечатка посыпают разделительным песком, после чего модель или образец снова укладывают в форму. На набитую фальшивую опоку устанавливают нижнюю опоку и заформовываюг обычным способом.

Рис. 335. Формовка с применением фальшивой опоки:

а — ж — последовательность операций После этого опоки переворачивают (см. рис. 33.5, б), снимают фальшивую опоку, при этом модель остается в нижней опоке (см. рис. 33.5, е). В дальнейшем процесс изготовления формы протекает так же, как при формовке с подрезкой (см. рис. 33.5, ж).

Кусковая формовка применяется в том случае, когда конфигурация модели не позволяет проводить съем формы, не повредив стенок последней. Иными словами, все изложенные выше способы формовки в этом случае применять нельзя. Сущность способа кусковой формовки разберем на простейшем примере.

Барельеф (рис. 33.6, а) на лицевой поверхности имеет поднутрения (поз. 1—3), препятствующие съему с модели верхней части формы.

Чтобы сиять форму, не повреждая ее стенок, нужно убрать поднутрения, «сгладить» поверхность модели. Такое сглаживание — выравнивание поверхности модели — выполняют в процессе изготовления литейной формы путем набивки в поднутрения модели отдельных частей формы — кусков формовочной смеси — так, чтобы каждый из них мог сниматься с модели.

Рис. 33.6. Кусковая формовка барельефа.

без повреждения на нем отпечатка поверхности модели. Если куски прилегают друг к другу, в форме их разделяют слоем древесноугольного порошка или ликоподия. Наружную поверхность кусков (рис. 33.6, б, поз. 1—3) подрезают в виде болванов с пологими стенками, чтобы с них удобнее было снимать полуформу. Кроме того, на поверхностях кусков для фиксации их положения в форме вырезают знаки в виде продолговатых углублений. По модели с заформованными кусками, припылив поверхности разъема, модели и кусков, изготавливают нижнюю полуформу Б (рис. 33.6, в). Заформованную опоку вместе с фальшивой переворачивают, фальшивую снимают, а на оставшейся нижней полуформе заформовывают верхнюю полуформу, А с литниковым каналом К и выпором Л (рис. 33.6, г). Перевернув обе полуформы вместе, нижнюю снимают так, чтобы модель с прилегающими к ее поверхности кусками осталась на верхней полуформе А, расположенной в данном случае внизу.

Куски снимают с модели плоской иглой так, чтобы не повредить на них отпечаток поверхности модели. Снятые с модели куски отделывают и по имеющемуся на них знаку укладывают на соответствующее место и снятой нижней полуформе. Чтобы куски не выпадали и не смещались, при дальнейших операциях их укрепляют шпильками или приклеивают. Таким образом, в нижней полуформе получают полный профиль поверхности модели, составленный из отдельных кусков формы. Части формы с прикрепленными кусками, как правило, сушат, так как куски набивают из недостаточно газопроницаемой, жирной формовочной смеси.

Приведенный пример является простейшим случаем кусковой формовки. Форма в данном случае имеет небольшое число кусков, расположенных на одной стороне модели или в одной опоке.

Формы более сложных изделий могут иметь несколько десятков кусков, расположенных на всей поверхности модели.

В практике художественного литья встречаются случаи, когда изделие имеет выступы, которые не позволяют извлечь модель из формы. В этом случае делают формовку по модели с отъемными частями (рис. 33.7).

Наличие отъемных частей позволяет изготовить форму без применения стержней и дополнительных плоскостей разъема. Отъемные части обычно крепятся к модели с помощью «ласточкина хвоста» или шпильками (см. рис. 33.7, а, поз. 2). Процесс формовки по модели с отъемными частями почти ничем не отличается от ранее рассмотренных способов.

Рис. 33.7. Формовка по модели с отъемными частями:

а — модель; б — изготовление нижней полуформы; в — удаление шпилек от наружных объемных частей; г — изготовление верхней полуформы; 1 — отъемные части; 2 —

шпильки При формовке с отъемными частями, укрепленными на шпильке, модель ставят на подмодельную доску, накрывают опокой и частично засыпают землей и утрамбовывают. При этом осторожно уплотняют формовочную смесь около отъемной части модели, чтобы ее не сместить. Затем шпильки вынимают. При вынимании модели отъемные части остаются в форме и удаляются отдельно.

Формовка с перекидным болваном в индивидуальном производстве встречается редко, а формовка по шаблонам не применяется.

Изготовление и упрочнение стержней. Для производства отливок наиболее часто используют разовые песчаные стержни, упрочняемые тепловой сушкой. Технология изготовления стержней во многом аналогична производству форм. Однако она имеет свои особенности, связанные с тем, что при заливке стержни находятся в более тяжелых условиях, чем литейные формы, и в большинстве случаев вся их поверхность, кроме знаков, омывается расплавом. По этим причинам стержни должны обладать высокими показателями прочности, огнеупорности, газопроницаемости, податливости и, кроме того, они должны легко выбиваться из отливки после ее остывания и извлечения из формы.

Для повышения газопроницаемости в стержнях выполняют специальные вентиляционные каналы, а при изготовлении крупных стержней в них кладут куски шлака. Для лучшей прочности в крупные стержни при набивке закладывают арматуру в виде каркасов.

Стержни изготавливают в стержневых ящиках, внутренняя конфигурация и профиль которых являются негативным отображением контура стержня. Процесс изготовления стержней состоит из трех последовательно выполняемых операций: набивки (формовки) сырого стержня, сушки его, отделки и окраски. Сложные стержни составляют из нескольких простых отдельных частей, склеиваемых или скрепляемых после сушки различными способами.

На рис. 33.8 приведены схемы изготовления стержней в вытряхных ящиках и в ящиках с вертикальной плоскостью разъема.

Рис. 33.8. Типы стержневых ящиков и схемы изготовления стержней в вытряхных ящиках (а, в) и в ящиках с вертикальной плоскостью разъема (б):

1 — корпус ящика; 2 — вставки; 3 — стержень; 4 — плита Небольшие цилиндрические стержни изготавливают в разъемных стержневых ящиках (см. рис. 33.8, б). Такой ящик заполняют с торца стержневой смесью. По центру набитого стержня накалывают вентиляционный канал, после чего ящик ставят на сушильную плиту и разбирают.

Стержни сложной конфигурации изготавливают в вытряхных ящиках. После набивки стержня ящик накрывают сушильной плитой и поворачивают на 180°. Далее корпус ящика снимают строго вертикально вверх. Вставки-вкладыши отодвигают от стержня в разные стороны (см. рис. 33.8, в).

Стержни изготавливают вручную и на машинах. При этом применяют обычные формовочные и специальные стержневые машины: пескодувные, нескострельные и др.

Сушка придает стержням высокую прочность за счет химического превращения связующих веществ, приводит к испарению влаги и выгоранию части органических веществ, что повышает газопроницаемость и податливость стержней. Сушку проводят в камерных печах периодического действия, а также вертикальных и горизонтальных конвейерных сушилах.

Окраска стержня проводится после сушки противопригарной графитовой или на основе пылевидного кварца краской, которая улучшает качество поверхности стержня, предупреждает его пригар к отливке. При изготовлении стержней из стержневой смеси, содержащей в качестве связующего жидкое стекло, применяют не сушку, а продувку смеси в течение 5—10 мин в стержневом ящике углекислым газом, способствующим упрочнению стержня, который подается через отверстия в стейках ящика или во внутреннюю полость стержня.

При изготовлении стержней из песчано-смоляных смесей, в которых в качестве связующего используется смола, для упрочнения стержня могут быть использованы как тепловая обработка (для полимеризации смолы), так и продувка различными газами.

Сборка и заливка форм расплавом. Сначала проверяют качество поверхности и основные размеры формы и стержней. Подготовленные стержни устанавливают в форму в соответствующем технологии порядке. Форму продувают воздухом для удаления засоров. Особенно тщательно должна быть очищена полость литниковой системы. Затем нижнюю нолуформу накрывают верхней и фиксируют. После этого верхнюю и нижнюю опоки скрепляют для противодействия поднимающим усилиям, которые возникают при заполнении формы расплавом.

Заливку форм осуществляют с помощью ковшей или заливочно-дозирующих устройств. После затвердевания отливку выдерживают в форме для охлаждения до температуры выбивки.

Выбивку форм обычно выполняют на механических выбивных решетках. Выбивка форм сопровождается выделением большого количества газов, тепла, ныли и сильным шумовым эффектом. Поэтому решетки оборудуют пылегазоулавливающими и звукоизоляционными системами.

Комплексное решение многих проблем может быть достигнуто выбивкой в гидравлических камерах, где струя воды толщиной 5—20 мм под давлением 5—10 МПа размывает формовочную смесь. Этот метод хорошо вписывается в схему мокрой регенерации оборотной смеси и, кроме того, в нем одновременно сочетаются выбивка форм, удаление стержней из отливок и очистка поверхности от пригара. Для выбивки форм используют герметичные камеры, в которые формы закатывают на тележках.

В технологических процессах производства отливок в разовых формах стремятся исключить операцию выбивки стержней, для чего в них применяют легко выгорающие связующие, а стержни стараются делать полыми и тонкостенными. В этом случае удаление стержня из отливки происходит одновременно с ее выбивкой из формы. Если же выбивка стержней необходима, то ее осуществляют на пневматических вибрационных машинах, в гидравлических камерах и электрогидравлических установках.

Вопросы для самоконтроля

• 1. Что называется литейной формой?
• 2. Перечислите преимущества и недостатки литья в песчаные формы.
• 3. Назовите свойства формовочных смесей.
• 4. Что относится к технологической оснастке?
• 5. Какие виды формовки вы знаете?
• 6. Что называется стержнем?

Список рекомендуемой литературы

• 1. Иванов, В. Н. Художественное литье / В. Н. Иванов, В. М. Карпенко. — Минск: Вышэйшая школа, 1990.
• 2. Магницкий, О. Я. Художественное литье / О. И. Магницкий, В. К. Пирайнен. — СПб.: Политехника, 1996.
• 3. Милицын, К. Я. Плавка и литье цветных металлов и сплавов / К. II. Милицын, В. С. Ловчиков, А. М. Суворов. — М.: Металлургиздат, 1956.

• [1] Мир художественного литья. История технологии / Н. И. Бех [и др.].