Понимание процесса литья в песчаные формы

Литье в песчаные формы является старейшим из существующих способов литья. Он использует образцы из металла, дерева или воска для создания моделей предметов, необходимых для производства. Процесс литья в песчаные формы очень утомителен и дает низкую производительность из-за разрушения песчаной формы при удалении литья в песчаные формы (изготовленного изделия). В этом процессе литья используются шаблон, песчаная форма, печь и жидкий металл. Этот процесс включает создание полости в форме и заливку в нее расплавленного металла.

Сегодня вы познакомитесь с различными этапами процесса литья в песчаные формы. Вы узнаете о создании моделей, изготовлении и подготовке форм, типах литья песка, захвате и перетаскивании, изготовлении стержней, заливке, охлаждении и обрезке на этапах литья в песчаные формы. Вы также узнаете о различных типах инструментов для литья в песчаные формы, а также о преимуществах и недостатках процессов литья в песчаные формы.

Создание выкройки

Первым этапом процесса литья в песчаные формы является изготовление модели. Изготовление выкройки кажется утомительной и умной работой, так как это копия предмета, который нужно изготовить. Он может быть изготовлен из различных материалов, таких как дерево, металл, синтетика и т. д., в зависимости от объема и допуска отливки. Древесина является наиболее распространенной, потому что она дешевле и ее легко обрабатывать. Однако узоры из дерева легко заворачиваются и деформируются. Из-за песка он изнашивается быстрее. В то же время модели, изготовленные из металла, служат дольше и могут быть повторно использованы для создания полостей того же типа, что помогает снизить затраты на инструменты. Но это дороже. При изготовлении выкройки к ней добавляется припуск на термоусадку или усадку.

Типы узоров

Узоры обычно изготавливаются четырьмя способами. Ниже приведены различные типы моделей, используемых в процессах литья в песчаные формы.

Сплошной узор:

Сплошной узор — это самый простой тип узора. Он содержит полную копию детали в виде единого куска. Он используется для производства деталей, необходимых в небольших количествах. Однако линия разъема и система направляющих должны определяться отдельно, что может легко повредить пресс-форму.

Шаблон разделения:

Разделенный массив представляет собой две отдельные копии детали. Две части помещаются в полость, одна в копилку, а другая в волоку (колбу). Разрезные типы рисунков позволяют легко отделить колбу и определить линию разъема. Обычно он используется для сложных деталей, необходимых в умеренных количествах.

Подобрать образец пластины:

Шаблон совмещенной пластины очень похож на шаблон с раздельными пластинами. Обычно он изготавливается из металла и дерева и используется для обеспечения правильного выравнивания полости формы в опоке. Система бегунов может быть включена в пластину соответствия. Эти типы шаблонов используются для больших количеств и часто используются в автоматизированном процессе. Наконец,

Скопировать и перетащить шаблон:

Шаблоны копирующего и перетаскиваемого типов аналогичны шаблону спичечной пластины, но каждая из половин крепится на отдельной пластине. Это также обеспечивает правильное выравнивание полостей пресс-формы в верхней части и тяге. Бегун входит в пластины. Эти типы шаблонов используются для более крупных отливок, а также для больших объемов производства. Он также используется, когда процесс автоматизирован.

Изготовление пресс-форм

На этом этапе процесса литья в песчаные формы огнеупорный материал (песок широко применяется) загружается или упаковывается в опоку, упаковывается вокруг модели, при этом она полностью уплотняется. Затем шаблон удаляется, оставляя форму в полости формы. Песок, используемый для изготовления формы, достаточно прочен, чтобы выдержать вес расплавленного металла при его заливке, и должен быть достаточно хрупким, чтобы разбиться, когда отливка остынет и затвердеет. Глина и некоторые химические связующие вещества используются для укрепления формы, чтобы она могла выдерживать заливку.

Если песок набивается в валик и волокется, пока в нем находится узор, валик и волокно разделяются, так что узор можно легко удалить. На поверхность полости наносится огнеупорное покрытие (термостойкий материал), чтобы улучшить качество поверхности и позволить форме выдержать заливку металла. Колба снова соединяется, оставляя форму в полости.

Типы песка для литья в песчаные формы

При изготовлении форм используются разные виды песка. Обычно кварцевый песок (sio2) смешивают с типом связующего для поддержания формы в полости. Песок предлагает большие преимущества для литья. Существуют различные препараты песчаной формы, которые делятся на четыре типа. Ниже приведены четыре типа песка, используемые при изготовлении форм.

Зеленый песок – зеленый песок представляет собой смесь песка, воды и глины или вяжущего. Песок содержит 90 %, 3 % воды и 7 % глины. Это самый дешевый и наиболее используемый.

Очищенный высушенный песок – очищенно-сухой песок представляет собой смесь сырого песка, но с добавлением в него дополнительных вяжущих материалов. Поверхность полости высушивают нагреванием для повышения прочности формы. Это помогает повысить точность литья, любая отделка поверхности будет полной. Эти типы песчаных форм более дорогие и требуют больше времени для обработки.

Сухой песок – сухой песок также известен как плесень для холодных ящиков. Песок смешивают с органическим связующим. Форма, созданная из сухого песка, укрепляется путем запекания в духовке. Сухие типы формовочной смеси обеспечивают высокую точность размеров, но стоят дорого.

Нет обожженного песка – незапеченная форма представляет собой песок, смешанный со смолой и затвердевающий при комнатной температуре.

Литейный песок используется при изготовлении форм для определения качества отливки, которое обычно описывается следующим:

• Прочность в песке для сохранения формы
• Проницаемость (способность улавливать газы, выходящие через песок) определяется формой и размером песчинок.
• Термостойкость, позволяющая выдерживать растрескивание от расплавленного металла.
• Совместимость песка. И
• Возможность повторного использования песка для другой формовки из песка.

Захват и перетаскивание

После подготовки формы, которая рассчитана на то, чтобы выдерживать расплавленный металл при заливке. Поверхность полости посыпают специальным песком, чтобы избежать скатывания формы к отливке. Стержень представляет собой полую деталь в отливке. Его подготавливают и размещают до того, как накидка и перетяжка будут прочно скреплены вместе, чтобы избежать потери материала.

Создание ядра

Позвольте мне воспользоваться этой возможностью, чтобы подробнее остановиться на изготовлении стержней при литье. Сердечники - это внутренние отверстия и проходы в отливке. обычно он сделан из песка, поскольку он покрывает участки, в которых расположены ядра в узоре. Сердечник изготавливается в форме перед заливкой расплавленного металла. Печать стержня представляет собой вставку в шаблон, которая позволяет удерживать стержень на месте внутри формы. Однако ядро ​​может потерять положение из-за плавучести расплавленного металла. Вот почему сердечник можно поддерживать с помощью венков, которые помогают удерживать сердечник вместе с формой. В этой ситуации используемые венки должны иметь более высокую температуру плавления, чем залитый расплавленный металл. Венки отрезаются в конце процесса литья.

Стадия заливки

На этом этапе металл плавится в печи при определенной температуре, а форма уже готова. То есть зажали и подрезали стояк и шлюз. Шлюз и стояк спроектированы таким образом, чтобы расплавленный металл мог плавно или свободно течь в полость. Это также помогает устранить турбулентность, что предотвращает образование оксидов и дефектов литья.

Металл в некоторой степени расплавляется в тигле (высокоогнеупорный материал). Из печи извлекается тигельным щипцом к разливочному стержню, что обеспечивает лучшее разлив. Хотя заливка может производиться вручную или с помощью автоматизированной машины. Необходимо расплавить достаточное количество металла, чтобы заполнить всю полость и все каналы в форме, иначе в отливке останется незаполненная часть.

Стадия охлаждения

После заливки расплавленного металла в полость он начинает остывать и через некоторое время затвердевает. Расплавленный металл принимает форму полости и затвердевает, приобретая такую ​​форму. Форма представляет собой разрыв после истечения охлаждения, который можно оценить, исходя из толщины отливки и температуры металла. На этом этапе скорее всего возникает дефект. Если какая-то часть расплавленного металла остывает слишком быстро, в нем могут появиться трещины, усадка или неполный разрез, поэтому следует соблюдать осторожность при изготовлении формы и заливке расплавленного металла.

Удаление этапа (разрыв)

Отливка охлаждается и затвердевает в заданное время. Форму можно просто сломать и получить отливку. Этот процесс также называется кассой. Разбивание обычно производится вибрационной машиной, которая встряхивает песок и выбрасывает его из опоки. Отливка, скорее всего, будет содержать несколько прикрепленных к ней слоев песка и оксида. Песок можно удалить с помощью дробеструйной обработки, в основном с внутренней поверхности и при уменьшении шероховатости поверхности.

Обрезка

Помните, что расплавленный металл выливается через канал (шлюз и стояк) в полость, которая заполняет всю часть формы, как и канал. Металл в каналах необходимо срезать, а отливку подрезать до необходимого размера. Отливку можно обрезать вручную путем резки или распиловки или с помощью обрезного пресса. Время обрезки можно определить по размеру литейной оболочки. Для крупного литья может потребоваться больше времени на обрезку.

Посмотрите видео ниже, чтобы узнать, как выполняется литье в песчаные формы:

Преимущества и недостатки процесса литья в песчаные формы

Преимущества:

Литье в песчаные формы имеет преимущества перед другими процессами литья, даже если могут возникнуть дефекты. Но он по-прежнему дает большие преимущества. Литье в песчаные формы придает отливке большую прочность, когда глина добавляется в форму, помогая песку прочнее сцепляться.

Литье в песчаные формы предназначено для снижения вероятности растрескивания, разрыва и усадки на этапе охлаждения отливки. Процессы литья в песчаные формы используются в основном при производстве автомобильных изделий, таких как блоки цилиндров, корпус или корпус изделия и т. д. Некоторые другие преимущества процесса литья в песчаные формы включают:

• Для литья используются как черные, так и цветные металлы.
• Низкая стоимость производства.
• Низкая стоимость инструментов для постлитья.
• Можно создавать сложные формы.

Недостатки

Несмотря на отличные преимущества литья в песчаные формы, некоторые недостатки все же имеют место. Ниже приведены недостатки процесса литья в песчаные формы в различных его применениях.

• Меньшая степень точности
• Это утомительный процесс
• Грубая поверхность
• Плесень можно использовать только один раз
• Низкая производительность
• Трудоемкий

Инструменты для литья в песчаные формы и их использование

Ниже приведены различные типы инструментов для литья в песчаные формы и их применение:

Загадка руки – ручные загадки обычно используются для разделения песка и некоторых нежелательных частиц в песке.

Лопата :эти инструменты для литья в песчаные формы используются для переноса песка в формовочную коробку или опоку.

Раммер :трамбовка используется для равномерного уплотнения или уплотнения песка вокруг модели и опоки.

Литковый штифт – эти инструменты для литья в песчаные формы используются для создания вертикальных отверстий в форме.

Полоса забастовки – ударная планка используется для удаления излишков песка с верхней части колбы.

Кувалда - молоток используется для вбивания тягового шипа в шаблон и постукивания для легкого разделения формы и шаблона.

Это все для этой статьи, процесс литья в песчаные формы. Точно так же, как и было обещано, объясняются изготовление моделей, изготовление форм и подготовка, типы литьевого песка, зажим и зажим, изготовление стержней, заливка, охлаждение и этапы обрезки при литье в песчаные формы. Упоминаются инструменты, используемые при литье в песчаные формы, а также обсуждаются преимущества и недостатки литья в песчаные формы.

Я надеюсь, что вы получили достаточно от чтения, если да, пожалуйста, поделитесь с другими студентами. Спасибо за внимание, увидимся в следующий раз.