Литейная форма

Литейные формы

С помощью модели отливаемого изделия, различных приспособлений и инструментов из песчаной смеси, называемой формовочной, изготавливают литейную форму. В нее заливают расплавленный металл, который заполняет полость и остывает в ней. После этого образуется отливка, внешне повторяющая очертания модели. В литейную форму можно заливать чугун, латунь, бронзу и другие сплавы.

Разовые формы

Литейные формы бывают разовые и многократные. Разовые заливают металлом только один раз. После удаления отливки их разрушают. Основной составляющей формовочных смесей при изготовлении этих форм является кварцевый песок. В качестве связующей добавки используют глину. Разовые формы для художественных отливок могут быть разъемными и неразъемными, цельными и кусковыми, сухими и сырыми.

Многократные формы

Прочность и огнеупорность многократных форм позволяет после каждой заливки использовать их повторно, после небольшого ремонта внутренней поверхности. Иногда их применяют до 150 раз. Изготовляют эти формы из огнеупорных материалов (молотый шамот, асбест, графит).

Бывают также металлические литейные формы. Они называются кокилями и используются при производстве отливок специальными способами литья.

Опоки (полуформы)

Литейная форма состоит из двух полуформ-опок, служащих для того, чтобы удерживать смесь при ее уплотнении, а также при перемещении и закреплении полуформ (рис. 162).

Рис. 162. Литейная форма: а, б – полуформы-опоки; в – крестовины опок; г – штырь; д – литниковая чаша; е – холодильник; ж – полость формы.

Опоки, как правило, заполняют смесью из неорганичеких (кварцевый песок, глина) и органических (уголь, опилки) материалов. На боковой стороне опок необходимо сделать цапфы или небольшие ручки для удобства транспортировки.

Опоки по внешнему виду напоминают деревянные или металлические рамки (рис. 163, 164).

Рис. 163. Деревянная опока для ручной формовки.

 

Рис. 164. Опока из фасонного проката.

Предназначены они для уплотнения формовочной смеси при ручном изготовлении литейных форм и потому должны быть очень прочными и достаточно легкими.

При ручной формовке рекомендуют использовать небольшие по размерам и массе (до 30 кг – без смеси, до 60 кг – со смесью) опоки, которые впоследствии можно будет достаточно легко перемещать.

При литье в домашних условиях очень важно правильно выбрать опоку необходимого размера, чтобы при ее использовании не произошло разрушения формы. При выборе и установке опоки нужно учитывать следующие параметры:

– расстояние между полостью формы и стенкой мелкой опоки должно составлять 30–50 мм, крупной – от 100 до 150 мм;

– расстояние от стержневого знака до боковой стенки опоки не должно превышать 50 мм;

– расстояние от модели до верхней или нижней поверхности мелкой опоки должно быть 40–60 мм, средней опоки – 60–120 мм, крупной – более 100 мм;

– расстояние от нижнего знака стержня до нижней части опоки может составлять от 20 до 120 мм;

– от верхнего знака стержня до верхней части опоки следует выдерживать расстояние в 50–120 мм;

– при формовке сразу нескольких отливок в одной опоке расстояние между полостями формы должно быть не менее 20–25 мм для тонкостенных и невысоких отливок и 30–50 мм при изготовлении форм с высокими и толстыми стенками.

Скрепление опок

Для скрепления парных опок на их стенках необходимо сделать выступы, или приливы, в которых затем нужно высверлить отверстия, предназначенные для впрессованных стальных втулок. Две опоки можно скрепить двумя способами (рис. 165):

1. Штырем (рис. 165, а). В данном случае при скреплении деталей используемые металлические штыри вставляют в отверстия ушек верхней опоки.

2. На штырь (рис. 165, б). При этом способе скрепления верхнюю опоку надевают на штыри, предварительно закрепленные на нижней.

Рис. 165. Способы скрепления опок: а – штырем; б – на штырь.

Стержневые ящики и стержни

Стержневые ящики – необходимый инвентарь литейщика. Их используют для изготовления больших партий стержней, чаще делают из песчано-глинистых смесей.

Литейный стержень по внешнему виду напоминает штырь. С его помощью при литье делают необходимые отверстия и задают нужные контуры будущей отливке. В форме его закрепляют на специально сделанном для этого выступе, который в процессе производства отливки входит в соответствующую ему впадину.

Из книги: Коршевер Н. Г. Работы по металлу

На Оглавление — РАБОТЫ ПО МЕТАЛЛУ   >

 

При изготовлении отливок роль основ­ного инструмента выполняет литейная форма.

Литейная форма – это система эле­ментов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавленным ме­таллом формируется отливка. На рис. 2.1, а показана литейная форма для тройника (рис. 2.1, б).

Рис. 2.1 – Литейная форма и ее элементы: а – литейная форма; б – тройник; в – литейный стержень; г – литейная модель; д – стержневой ящик; е – отливка с литниковой системой; 1 – стержень; 2 – нижняя полуформа; 3, 5 – опоки; 4 – центрирующий штырь; 6 – верхняя полуформа; 7 – литейная модель; 8-12 – литниковая система.

 

Форма обычно состоит из нижней 2 и верхней 6 полуформ, которые изготовляют по литейным моделям 7 (рис. 2.1, г) в литейных опоках 3, 5.

Литейная опока– приспособление для удержания формовочной смеси при изго­товлении формы. Верхнюю и нижнюю полуформы взаимно ориентируют с по­мощью цилиндрических металлических штырей 4, вставляемых в отверстия при­ливов у опок.

Для образования полостей, отверстий или иных сложных контуров в формы устанавливают литейные стержни 1 (рис. 2.1, в), которые фиксируют с помо­щью выступов (стержневых знаков), вхо­дящих в соответствующие впадины в форме. Литейные стержни изготовляют по стержневым ящикам (рис. 2.1, д).

Для под­вода расплавленного металла в полость литейной формы, ее заполнения и питания отливки при затвердевании используют литниковую систему 8–12. После заливки расплавленного металла, его затвердева­ния и охлаждения форму разрушают, из­влекая отливку (рис. 2.1, ё).

По виду материалов, используемых для изготовления литейных форм, их разделя­ют на две группы:

— формы из неметалличе­ских материалов и

— металлические формы.

К первой группе относят песчаные формы (сырые, сухие, подсушенные, химически твердеющие и т.д.); песчаные формы, изготовленные без связующего по пенополистироловым моделям или пленочно-вакуумной формовкой; формы, из­готовленные по разовым моделям, и др. Эти формы, как правило, используют для изготовления отливок один раз и разру­шают при извлечении отливок.

Вторая группа литейных форм пред­ставляет собой формы многократного ис­пользования. К этой группе относят кокили – металлические формы, пресс-формы для литья под давлением, кристаллизато­ры для непрерывного литья, изложницы для центробежного литья и др.

Многообразие современных литейных форм дает возможность изготовлять раз­личные по массе, конфигурации, точности и свойствам металла отливки из любых сплавов.