Ответы на вопросы. Контрольные вопросы Лабораторная 2 Какие материалы используются при изготовлении литейных форм
 Скачать 33.21 Kb.
|
|
Ответы на контрольные вопросы Лабораторная 2 Какие материалы используются при изготовлении литейных форм? Литейные формы обычно состоят из полуформ и стержней. Их получают по модельной оснастке: литейной модели, стержневым ящикам и шаблонам. Какие виды литейных моделей вы знаете? Литейные модели бывают разовыми и постоянными. Постоянные модели бывают разъёмными и неразъёмными. Что входит в состав оснастки для изготовления формы? Модельный комплект (литейная модель: неразъемная , разъемная , многократная , разовая; формы, шаблоны , натуральный образец , стержневые ящики, модельные плиты ) Формовочные приспособления : опоки, съемные опоки, сушитлеьная плита , кокиль-холодильник В какой последовательности выполняют технологические операции при формовке по разъемной модели в опоках? При формовке в двух опоках по разъемной модели на модельную плиту устанавливают нижнюю часть модели лицевой стороной кверху и на эту же плиту ставят нижнюю опоку ушками книзу. Модель, предварительно протертую керосином, припудривают модельной пудрой и засеивают тонким слоем (15-20 мм) облицовочной смеси. Затем заполняют опоку наполнительной смесью и утрамбовывают вначале клиновой трамбовкой по углам, а затем плоской по всей поверхности. Набитую опоку накалывают душником, переворачивают на 180° и ставят на выровненную площадку на плацу. На нижнюю половину модели по центрирующим штырям устанавливают верхнюю половину, и плоскость разъема формы посыпают сухим разделительным песком. Затем на нижнюю опоку ставят верхнюю, припудривают модель, устанавливают модели литников и выпора и заформовывают верхнюю опоку в таком же порядке, как нижнюю. После набивки верхней опоки и накалывания в ней вентиляционных каналов удаляют из верхней опоки модель стояка и выпоров и расширяют верхнюю часть стояка в виде литниковой чаши. Затем снимают верхнюю опоку, устанавливают ее плоскостью разъема вверх, прорезают питатели на нижней полуформе и смачивают кромки обеих полуформ в местах соприкосновения их с половинками моделей для предупреждения осыпания формовочной смеси при выемке модели. После этого вынимают подъемником модели из формы, исправляют возможные повреждения, припыливают и приглаживают поверхности, устанавливают стержень и, наконец, собирают форму для заливки, опустив верхнюю опоку на нижнюю по направляющим штырям. В чем состоят отличия формовки по неразъемной и разъемной моделям? При неразъемном способе модель полностью распологается в одной из полуформ. Основные элементы литниково-питающей системы выполняют в верхней полуформе, а некоторые в нижней. Какие дефекты образуются в отливках вследствие некачественной формовки? Среди основных дефектов отливок 55-65 % составляют засоры, 10-15 % – пригар (в том числе просечки), 15-20 % – горячие трещины, 5 % – газовые раковины и около 5 % – искажение геометрических размеров. С появлением жидкостекольных смесей возник специфический дефект, обусловленный спеканием смеси в труднодоступных полостях отливки и невозможностью удаления ее в этом случае. Что входит в понятие модельного комплекта? Модельным комплектомназывают набор оснастки, необходимый для изготовления разовой песчаной формы. Состав комплекта зависит от сложности получаемой отливки, способа изготовления форм (ручного или машинного), а также принятой технологии их изготовления. В комплект для ручной формовки входят модель, подмодельный щиток и стержневой ящик, а для машинной формовки— две модельные плиты для раздельного производства нижних и верхних полуформ и стержневые ящики. В зависимости от сложности получаемой отливки и принятой технологии изготовления формы в модельном комплекте может быть от одного до нескольких десятков стержневых ящиков или не быть их. Чем отличается формовочные и стержневые смеси? Формовочные и стержневые смеси — это многокомпонентные смеси формовочных материалов, соответствующих условиям технологического процесса изготовления неметаллических литейных форм (или стержней). В состав формовочной смеси входит кварцевый песок, глина и вода. Различают единые, облицовочные и наполнительные формовочные смеси. В качестве материала для стержня используют песок и связующее: декстрин,смолы, олифа и тп. Стержень в отличие от формы не должен содержать свободной влаги. Поэтому в случае связующего на водной основе стержень подвергается сушке. Укажите основные компоненты для изготовления стержня? Песок и связующее: декстрин, смолы, олифа. Стержень в отличие от формы не должен содержать свободной влаги. Поэтому в случае связующего на водной основе стержень подвергается сушке. Каково назначение стержня в составе литейной формы? Чтобы образовать в отливке отверстие в форму (при ее подготовке к заливке) устанавливают стержень, который изготавливают отдельно от формы из стержневой смеси, уплотняемой в стержневом ящике. К стержням предъявляют более высокие, чем к формам требования по огнеупорности, газопроницаемости, термохимической устойчивости, прочности, податливости, выбиваемости, газотворности и осыпаемости. Какое приспособление используют для изготовления стержня? Технология изготовления стержней включает следующие операции: подготовку оснастки, формовку стержня – заполнение полости стержневого ящика со смесью и её уплотнение; выполнение в стержне газоотводных вентиляционных каналов; удаление стержня из стержневого ящика; отделку стержня и нанесение противопригарного покрытия; сушку и подготовку его к установке в форму. Какой инструмент используют при ручной формовке? Используют различный формовочный инструмент и приспособления : специальные рамки, трамбовки, гладилки, ланцеты, ложки, крючки, душник и подъемник Лабораторная 3 Назовите виды формовочных смесей Единые, облицовочные и наполнительные Чем отличаются обычные формовочные и стержневые смеси от смесей, используемых для изготовления форм и стержней по холодной и нагреваемой оснастке? Они не требуют прохождения этапа сушки. Перечислите преимущества и недостатки песчано-смоляных смесей Использование таких смесей позволяет автоматизировать процессы изготовления стержней, повысить их размерную точность, уменьшить площади стержневых отделений за счёт ликвидации операции сушки. Однако, осуществление этих процессов требуют применения обогащённых кварцевых песков, в которых содержание глинистых составляющих не превышает 0,5 %. Иначе потребуется повышенный расход связующего и отвердителя, что увеличит стоимость смеси. Какие требования предъявляют к формовочным пескам, используемым для приготовления песчано-смоляных смесей? Формовочные пески, применяемые в смоляных процессах, должны по возможности содержать минимальное количество глинистой составляющей для исключения тенденции к снижению механических свойств формовочной смеси и увеличению расхода связующих. Перечислите основные свойства формовочных и стержневых смесей Контроль качества формовочных и стержневых смесей сводится к определению следующих физико-механических характеристик (свойств): содержание глинистой составляющей, влажность, газопроницаемость, предел прочности при сжатии во влажном и сухом состояниях, предел прочности при растяжении. Также определяется поверхностная твёрдость, осыпаемость, выбиваемость, газотворность, долговечность и текучесть. Почему смеси должны обладать низкой гигроскопичностью и газотворностью? Это необходимо, потому что при повышенной гигроскопичности смесей увеличиваются осыпаемость форм и стержней, брак отливок по песчаным и газовым раковинам. А повышенная газотворность становится причиной образования газовых раковин. Минимальная газотворность в нагретом состоянии нужна, чтобы предотвратить проникновение газов в металл в момент контакта с ним и до образования корки затвердевшего металла Какие дефекты могут образоваться в отливках, если для изготовления форм будут использованы смеси с низкой поверхностной прочностью? Основной дефект отливок при некачественной форме – засоры. В процессе перемещения на различных стадиях технологических операций, а также при сборке возникают многочисленные общие и локальные нагрузки на формы и стержни. Для их предотвращения форма и стержень должны обладать достаточной общей и поверхностной прочностью, чтобы эффективно противостоять возникающим напряжениям без деформации и разрушения Какие преимущества дает использование смесей с хорошей выбиваемостью? Такие смеси способны легко удаляться из форм и полостей отливок при их выбивке после охлаждения. Назовите различия между нормальным и ускоренным методами определения влажности При нормальном методе работают с одним образцом, но высушивают многократно: первый раз 30 минут и по 15 минут далее и после каждой сушки взвешивают. А при ускоренном методе работают сразу с тремя образцами и производят сушку в течение 3 минут. В чем состоит различие при определении газопроницаемости смесей во влажном и сухом состояниях? При определении газопроницаемости смеси во влажном состоянии сразу же после изготовления образца гильзу с ним вставляют в чашку затвора и поворотом гайки плотно закрепляют в приборе. При определении газопроницаемости смеси в сухом состоянии образец после изготовления высушивают или отверждают в условиях, соответствующих требованиям к конкретным связующим материалам и смесям, затем охлаждают на воздухе. После охлаждения образец помещают в специальную гильзу и устанавливают на приборе. Лабораторная 4 В чем заключается сущность способа литья по выплавляемым моделям? Сущность способа получения отливок по выплавляемым моделям состоит в том, что модель отливки и модель литниковой системы изготовляют из легкоплавких материалов путем запрессовки их или заливки их в пресс-формы. Затвердевшую модель извлекают из пресс-формы, припаивают к литниковой системе, образуя модельный блок. На поверхность модельного блока наносят несколько слоев суспензии и обсыпки, которые после сушки создают на блоке высокоогнеупорную керамическую оболочку. Выплавив из оболочки модельный состав, получают тонкостенную оболочку литейной формы отливки. Полученную оболочку формуют в специальных неразъемных опоках, прокаливают и заливают расплавом. Каковы преимущества, недостатки и область применения способа литья по выплавляемым моделям? По сравнению с литьем в песчаные формы оно имеет ряд преимуществ: отливки характеризуются чистой поверхностью (Rz = 40-10 мкм по ГОСТ 2789-73) без пригара, высокой точностью (3-8-й класс по ГОСТ 26645-85) размеров и масс, иногда даже не предусматривают припуски на обработку резанием, в частности из сплавов, которые не подвергаются этой обработке; отливки характеризуются самой сложной конфигурацией; масса отливок может быть от нескольких граммов до нескольких десятков килограммов, а стенки могут быть толщиной до 0,5 мм. Литье по выплавляемым моделям широко применяют в машиностроении, приборостроении и других отраслях. Как изготавливают модели и формы для литья по выплавляемым моделям? Выплавляемые модели изготовляют в пресс-формах путем заполнения их полости модельным составом. Модельный состав вводится в полость пресс-формы в жидком состоянии путем свободной заливки или запрессовки. Способ свободной заливки полости пресс-формы жидким модельным составом прост, не требует применение специального оборудования, дает возможность получать прочные, большие модели. Для получения моделей деталей ответственного назначения, а также в производстве художественных и ювелирных отливок наиболее распространен способ изготовления выплавляемых моделей путем запрессовки модельного состава. При этом способе модели получают более четкий рельеф поверхности. Кроме того, такой способ заполнения пресс-форм более производителен, т.к. позволяет использовать модельные составы в пастообразном (охлажденном) состоянии. Для запрессовки модельного состава применяется специальное оборудование, это – ручные шприцы, инжекционные установки, пневматические, гидравлические и рычажные прессы. После затвердевания и охлаждения модели, ее извлекают из полости пресс-формы, поверхность модели очищают от облоев и швов. После чего, осуществляют сборку моделей в блоки либо припаиванием электропаяльником, либо склеванием. В производстве литья по выплавляемым моделям небольшие изделия отливают по нескольку штук в одной форме (4…12 шт. в машиностроении; до 100 шт. в ювелирном производстве). В чем сущность способа литья в оболочковые формы? Сущность процесса сводится к тому, что расплав заливают в тонкостенную форму толщиной 6–10 мм, изготовленную из песчано-смоляной формовочной смеси на основе термопластичных и термореактивных связующих смол. Отсутствие операции разъема формы, использование для изготовления моделей материалов, позволяющих не разбирать форму при удалении моделей, высокая огнеупорность материалов формы, нагрев ее до высоких температур перед заливкой дают возможность получать отливки сложней шей конфигурации, максимально приближающейся к конфигурации готовой детали, поэтому литье по выплавляемым моделям относится к прогрессивным материалом и трудосберегающим технологическим процессам обработки металлов. Каковы преимущества, недостатки и область применения способа литья в оболочковые формы? Литье в оболочковые формы обеспечивает высокую геометрическую точность отливок, так как формовочная смесь, обладая высокой подвижностью, дает возможность получать четкий отпечаток модели. Точность отпечатка не нарушается потому, что оболочка снимается с модели без расталкивания. Повышенная точность формы позволяет в 2 раза снизить припуски на механическую обработку отливок. Применяя мелкозернистый кварцевый песок для форм, можно снизить шероховатость поверхности отливок. Высокая прочность оболочек позволяет изготовлять формы тонкостенными, что значительно сокращает расход формовочных материалов и т. д. В оболочковых формах изготовляют отливки с толщиной стенки 3—15 мм и массой 0,25—100 кг для автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных машин из чугуна, углеродистых сталей, сплавов цветных металлов. Каковы последовательность технологических операций при изготовлении оболочковых форм и стержней? Литье в оболочковые формы является одним из прогрессивных технологических процессов, позволяющих получать отливки повышенной точности. Способ литья в оболочковые формы основан на получении полуформ и стержней в виде оболочек толщиной 6 – 10 мм. Их изготавливают путем отверждения на металлической оснастке слоя смеси, в которой связующее при нагреве сначала расплавляется, а затем необратимо затвердевает, придавая оболочке высокую прочность. Оболочковые формы изготовляют из песчано-смоляных смесей, кварцевых или цирконовых песков и искусственных термореактивных смол с добавлением увлажнителей, растворителей и катализаторов, твердеющих в оснастке. Технология литья в оболочковые формы включает в себя ряд операций: · Приготовление плакированной песчано-смоляной смеси; · Формирование на модельной оснастке тонкостенных оболочковых полуформ и стержней; · Сборка форм и подготовка их к заливке; · Плавка металла и заливка форм; · Выбивка и финишная обработка отливок. Каким образом производится сборка и заливка оболочковых форм металлом? В охлажденную оболочковую полуформу устанавливают стержень. В углубления оболочки наносят тонкий слой клея толщиной 0,1…0,2 мм . По центрирующим выступам и углублениям накладывают вторую горячую оболочковую полуформу , прижимают ее к первой полуформе и выдерживают в таком положении 5 …10 с до затвердения клея. Склеенные оболочки устанавливают в опоки . Пространство между стенкой опоки и склеенными оболочками заполняют чугунной дробью или песком .Для лучшего уплотнения засыпки по опоке слегка постукивают молотком. Литниковую воронку при этом закрывают крышкой , чтобы исключить попадание дроби или песка в полость формы. Формы заливают чугуном , сталью или другим сплавом . Охлажденные отливки удаляют из форм и очищают от остатков перегоревшей оболочки . В чем сущность способа литья в кокиль? Сущность литья в кокиль состоит в применении металлических материалов для изготовления многократно используемых литейных форм. Какие дефекты характерны для отливок , изготовленных в металлических формах? Принято различать следующие виды дефектов: на стальных отливках, неспаев, трещин, усадочных раковин и пор, а в чугунных отливках поверхностного или сквозного отбела. В чем состоит преимущество литья в кокиль по сравнению с литьем в песчаную форму ? Значительно большая скорость охлаждения отливки, благодаря теплоаккумулирующей способность металлических форм. Поэтому кокильные отливки имеют большую плотность, более мелкозернистое строение и более высокие механические свойства. Также металлические формы позволяют получать отливки с лучшей чистотой поверхности и более высокой размерной точностью Чем регулируют направленность затвердения отливки в металлических формах? Кристаллизация расплава происходит по мере охлаждения. Равномерная кристаллизация (затвердевание) по всему сечению отливки возможна только при весьма медленном охлаждении. Так как отливка в форме остывает с достаточно большой скоростью, в процессе кристаллизации расплав претерпевает усадку. В связи с усадкой расплава в литейной форме и особенно усадкой во время кристаллизации требуется обеспечивать доливкой в форму горячего расплава непрерывное питание всей массы отливки. Равномерность затвердевания различных сечений отливки достигается применением холодильников. Холодильники представляют собой накладки (часто фасонного вида), изготовленные из чугуна, стали и цветных сплавов, закрепляемые в форме в местах, требующих более быстрого охлаждения. Расплав, соприкасаясь с поверхностью холодильника, интенсивно охлаждается вследствие высокой теплопроводности. Подбирая размеры холодильников, иногда удается обеспечить равномерное охлаждение массивных и тонких частей отливки. В цветном литье применение холодильников в ряде случаев устраняет дефект пористости. В чем сущность центробежного литья ? Сущность центробежного литья заключается в том, что заполнение формы расплавом и формирование отливки происходит при вращении формы вокруг горизонтальной, вертикальной, наклонной оси или при сложном вращении формы. В чем особенность заполнения вращающейся формы ? При центробежном литье заполнение формы жидким металлом, его затвердевание и последующее частичное остывание происходит под действием центробежной силы. Внутренняя поверхность отливки при центробежном литье в отдельных случаях формируется без непосредственного контакта с литейной формой и без стержней (свободная поверхность). Как ведут себя неметаллические включения при центробежном литье? При центробежном литье затвердевание строго направленное. Зона последнего затвердевания должна быть всегда ближе к оси вращения. Поэтому неметаллические включения (как наиболее легкие) всегда выносятся в зону последнего затвердевания. Каковы условия теплообмена между отливкой и формой при центробежном литье по сравнению с литьем в стационарные формы? Как они создаются? Почему при центробежном литье усиливается ликвация элементов? При увеличении частоты вращения формы свыше оптимальной возрастает ликвация (химическая неоднородность) в толстостенных отливках, т.е. компоненты сплава с более высокой плотностью вытесняются на наружную поверхность, около внутренней свободной поверхности наблюдают скопление наиболее легких фаз. |