Литые штампы для горячего объемного деформирования - Куниловский В.В.
Скачать (прямая ссылка):
В опоку насыпают сухой песок, нагретый до температуры не выше 40 °С, и уплотняют его вибрацией при частоте 50 Гц, амплитуде 1 мм в течение 10—30 с. Сверху на опоку с песком накладывают синтетическую пленку. Затем подключают вакуумируемую камеру опоки к вакуумной системе. Через отверстия на внутренней стенке опоки воздух, находящийся в объеме песка, отсасывается, и сухой формовочный песок под действием атмосферного давления уплотняется; формовка на этом заканчивается. После этого модельную плиту отключают от вакуумной системы, воздух по каналам проникает между моделью и синтетической пленкой, и готовая полуформа легко снимается с модели. Аналогичным образом изготовляется вторая полуформа. Затем при. необходимости в нижнюю полуформу устанавливают стержни, производят сборку формы и заливку ее металлом. На рис. 4.6 (см. вклейку) показан стержень для отливки штампа типа «ролик», изготовленный таким образом.
После затвердевания отливки процесс выбивки заключается в простом отключении опок от вакуумной системы; песок при этом вместе с отливкой легко удаляется из опок. Отливку направляют на дальнейшую очистку, песок
3*
67
после отделения его от пленки, корольков металла и охлаждения вновь поступает на повторное использование без какой-либо дополнительной регенерации.
Процесс обеспечивает получение шероховатости поверхности отливок /?г = 20-^-80 мкм (ГОСТ 2789—73). Допуски на размеры и припуски на механическую обработку могут быть получены в пределах 2 класса точности по ГОСТ 1855—55 и ГОСТ 2009—55.
Повышение точности размеров отливок происходит за счет ликвидации или значительного уменьшения литейных уклонов, снижения припусков на механическую обработку.
Применение синтетической пленки облегчает процесс удаления модели после изготовления формы; при этом нет необходимости расколачивать модель, что позволяет увеличить точность отпечатка. Кроме того, отпадает необходимость нанесения слоя огнеупорной краски на рабочую поверхность отпечатка формы.
Окраска пленки производится со стороны песка, поэтому отпечаток формы точно соответствует модели.
При таком процессе повышается срок службы модельной оснастки благодаря отсутствию прямого контакта формовочного песка с поверхностью модели, а также исключению ударных нагрузок на модель при формовке и удалении модели из формы. Улучшаются санитарно-гигиенические условия труда в литейных цехах за счет ликвидации газовыделения из форм при заливке и затвердевании металла, поскольку в форме отсутствуют связующие материалы и другие добавки. Кроме того, все выделения отсасываются из формы и по системе вакуум-проводов удаляются из атмосферы цеха.
При изготовлении отливок методом вакуумной формовки могут быть использованы модели, предназначенные для изготовления отливок в обычных формах с наличием в них отсасывающих отверстий. Количество и расположение отверстий определяется опытным путем при пробных облицовках моделей синтетической пленкой и должно обеспечить облицовку моделей и модельной плиты пленкой без складок, морщин и воздушных пузырей.
Диаметр отсасывающих отверстий должен быть не более 1,0 мм, так как при большем размере отверстий происходит затягивание в них пленки и ее разрыв.
Модели могут быть изготовлены из металла, дерева, пластмассы, керамики и других материалов; возможно применение газифицируемых и выжигаемых моделей.
Выбор материала модели определяется в основном серийностью производства отливок и необходимостью обеспечения требуемой точности размеров и шероховатости поверхности отливок.
При конструировании моделей линейную усадку принимают такой же, как и при литье в обычные песчаные формы.
Шероховатость рабочей поверхности модели должна на один-два класса быть выше требуемой шероховатости поверхности отливки.
При изготовлении форм для литья штампов рекомендуется применять обычный кварцевый лесок по ГОСТ 2138—74 с зернистостью 0,1—0,063 мм.
Кроме кварцевого песка возможно использование цирконового песка и порошка электрокорунда, а также хромистых и шамотовых смесей; однако это приводит к удорожанию процесса.
Для получения отливок с шероховатостью ниже /?2 = 40 мкм следует применять противопригарные краски, которые наносятся на поверхность пленки после облицовки ею модели. Краску наносят с помощью пульвери-
68
затора или кистью. Обычно применяются самовысыхающие безводные цир-коновые краски и пасты (ГОСТ 10772—78).
Допускается применение водных красок с последующей тепловой воздушной сушкой при температуре воздуха не более 60 °С.
Исключительно важная роль в вакуум-процессе принадлежит синтетической пленке. В настоящее время применяется пленка, представляющая собой сополимер этилена с винилацетатом.
К синтетической пленке для вакуум-процесса предъявляются следующие требования: пленка должна ложиться на модель плотно, точно по контуру, без образования складов, морщин, пузырей и т. п.; растяжение пленки в двух взаимно перпендикулярных направлениях желательно иметь одинаковым; пластическая деформация пленки должна быть максимальной при нагреве в интервале температур 60—120 °С; при контакте с расплавленным металлом не должно быть выделения токсичных веществ.
