Литейная форма сканворд 5

§ 1. Литейная форма и ее основные элементы

Литейная форма (рис. 2) представляет собой систему элементов, образующих рабочую полость с внешними контурами получаемой отливки. После заливки в такую полость жидкого металла он охлаждается в ней и затвердевает, образуя отливку.

Литейная форма состоит из нескольких, обычно из двух, частей (полуформ), собранных в одно целое. Полуформа , т. е. верхняя или нижняя половина литейной формы, представляет собой опоку, в которой находится в уплотненном состоянии смесь неорганических (кварцевый песок, глина и др.) и органических (опилки, уголь и др.) материалов.

Назначение литейной опоки — удерживать смесь при ее уплотнении, перемещении и сборке полуформ. Опоки снабжают цапфами или ручками для их транспортирования. Крупные опоки имеют крестовины, которые придают опоке жесткость и прочность.

Сборку полуформ производят по штырям, которые вставляют в отверстия приливов на опоке. Штыри — тщательно обработанные металлические стержни. При ручной формовке и сборке форм применяют обычно одни и те же штыри. Иногда штыри закрепляют в нижней опоке.

В литейной форме выполняют систему каналов, т. е. литниковую систему , предназначенную для подвода жидкого металла в полость формы и для обеспечения ее заполнения, а также питания отливки при затвердевании. Литниковая система включает подводящие (чашу, стояк, шлакоуловитель, питатели) и питающие (прибыль, выпор) элементы.

Рис. 2. Литейная форма:

1, 2 —полуформы, 3 — выпор, 4 — крестовины опок, 5 — литниковая чаша, 6 — стояк, 7 — шлакоуловитель, 8 — штырь, 9 — питатель, 10 — цапфа опоки, 11 — вентиляционные каналы, 12 — жеребенка, 13 — холодильник, 14 — стержень, 15 — полость формы

Для приема расплавленного металла и удерживания шлака служит литниковая чаша , расположенная в верхней полуформе. Вертикальный или наклонный канал — стояк предназначен для подачи металла из литниковой чаши в шлакоуловитель. Последний расположен горизонтально и предназначен для удерживания шлака и других неметаллических примесей расплавленного металла. Следующий за шлакоуловителем литниковый канал — питатель (их может быть несколько) служит для подвода жидкого металла непосредственно в рабочую полость формы.

Для вывода газов из рабочей полости формы, для контроля заполнения формы расплавленным металлом при заливке, а иногда для питания отливки при затвердевании служит вертикальный канал — выпор , расположенный в верхней полуформе. Кроме того, для улучшения газопроницаемости формы в ней выполняют вентиляционные каналы — тонкие полости, получаемые при накалывании полуформ острыми металлическими иглами-душниками.

В массивных частях отливки могут возникнуть дефекты усадочного происхождения — поры, раковины, которые снижают ее прочность. Такие дефекты предупреждают использованием прибыли — элемента литниковой системы в виде полости, заполняемой жидким металлом для питания отливки в процессе ее затвердевания. С этой же целью применяют металлические холодильники , которые устанавливают в форму около массивных частей отливки.

Литейный стержень — элемент литейной формы, предназначенный для образования отверстий, полостей или других сложных контуров в отливке. Стержни в форме фиксируют на знаках — выступах, входящих в соответствующие впадины рабочей полости. Дополнительными опорами стержней являются металлические подставки (жеребейки) различной конструкции и конфигурации, которые сплавляются с заливаемым в форму жидким металлом.

Элементы литейной формы

Литейная форма – это система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой расплавленным металлом формируется отливка рис.5.

Рис..5. Литейная форма в сборе:

1- нижняя литейная опока; 2 – верхняя литейная опока; 3 – разъём; 4 – формовочные уклоны; 5 – вентиляционные каналы; 6 – выпор; 7 – литниковая чаша; 8 — вертикальный канал (стояк); 9 – шлакоуловитель; 10 – питатель; 11 – штыри; 12 – ручки опок; 13 – зона крепления питателей; 14 – модельная плита; 15 – формовочная смесь; 16 – литейный стержень; 17 – полость формы

Основные требования к литейным формам: прочность, огнеупорность, высокая газопроницаемость, податливость.

Литейные сплавы.Для изготовления отливок используют специальные литейные сплавы, которые должны обладать высокими литейными, механическими и эксплуатационными свойствами; по возможности состав сплавадолжен содержать минимальное количество дорогостоящих компонентов; свойства и структура сплава не должны изменяться в процессе эксплуатации готовой детали и т.д.

В промышленной классификации литейные сплавы делятсяначёрные и цветные. К чёрным сплавам относят, стали и чугуны, цветные делятся на тяжёлые – плотностью более 5000кг/м 3 (медные, цинковые, никелевые и др.) и лёгкие – плотностью менее 5000кг/м 3 (литейные, магниевые, титановые, алюминиевые).

Литейные свойства сплавов.Наиболее важные технологические литейные свойства– жидкотекучесть, усадка (объёмная и линейная), склонность сплава к ликвации, образованию горячих и холодных трещин, поглощению газов образованию газовой и усадочной пористости.

Жидкотекучесть сплава зависит от его природы (химического состава) и физических свойств (вязкости и поверхностного натяжения).

Наибольшей жидкотекучестью обладают чистые металлы и сплавы эвтектического состава, а также сплавы с узким интервалом кристаллизации (Δt о С). Например, высокая жидкотекучесть – силумины, серый чугун. Низкая – магниевые сплавы и сталь.

Жидкотекучесть сплавов определяют путём заливки специальных технологических проб. Наибольшее распространение получила спиральная технологическая проба (рис.6). Расплавленный металл заливают в чашу, отверстие в которой закрыто графитовой пробкой. После подъёма пробки металл плавно заполняет спираль. За меру жидкотекучести принимают длину заполненной части спирали, измеряемую в миллиметрах.

Жидкотекучесть сплавов определяют путём заливки специальных технологических проб. Наибольшее распространение получила спиральная технологическая проба (рис.6). Расплавленный металл заливают в чашу, отверстие в которой закрыто графитовой пробкой. После подъёма пробки металл плавно заполняет спираль. За меру жидкотекучести принимают длину заполненной части спирали, измеряемую в миллиметрах.

Рис.6. Спиральная проба (а) и литейная форма (б) для определения жидкотекучести сплавов.

1, 2 – нижняя и верхняя полуформы; 3 – заливочная чаша; 4 – графитовая пробка

Усадка– свойства литейных сплавов уменьшать объём при затвердевании и охлаждении. Усадочные процессы в отливках протекают с момента заливки расплавленного металла в литейную форму вплоть до полного охлаждения отливки. Различают объёмную и линейную усадку.

Линейная усадка – уменьшение линейных размеров отливки при её охлаждении от температуры, при которой образуется прочная корка, способная противостоять давлению расплавленного металла, до температуры окружающей среды.

На линейную усадку влияют химический состав сплава, температура его заливки, скорость охлаждения сплава в форме, конструкция отливки и литейной формы.

Объёмная усадка – уменьшение объёма сплава при его охлаждении в литейной форме при формировании отливки. Объёмная усадка приблизительно равна утроенной линейной усадке.

Усадка в отливках проявляется в виде усадочных раковин, пористости, трещини короблений.

Усадочная раковина – дефект в виде скрытой или открытой полости. Усадочные раковины сравнительно крупные полости, расположенные в местах отливки, затвердевающих последними (рис.7, а). Сначала около стенок литейной формы образуется корка 1 твёрдого металла. Уровень металла в незатвердевшей части отливки понижается до уровня а – а. На корке 1 нарастает новый твёрдый слой 2, а уровень жидкости опять понижается до уровня б – б. Снижение уровня расплава при затвердевании приводит к образованию сосредоточенной усадочной раковины 3.

А) 6)

Рис.7. Схема образования усадочной раковины (а) и усадочной пористости (б)

Рис.8. Дефекты в отливке

Усадочная пористость – дефект, представляющий собой мелкие поры (рис. 7, б и рис. 8). Вблизи температуры солидуса кристаллы срастаются друг с другом. Это приводит к разобщению ячеек 2, заключающих в себе остатки жидкой фазы 3. Затвердевание небольшого объёма металла в такой ячейке происходит без доступа к ней питающего расплава из соседних ячеек. В результате усадки в каждой ячейке получается небольшая усадочная раковина 1. Множество таких межзёренных микроусадочных раковин образует пористость, которая располагается по граница зёрен металла.

Вероятность формирования усадочных раковин или усадочной пористости главным образом зависит от температурного интервала кристаллизации сплавов.

Ликвация – неоднородность химического состава сплава в различных частях отливки. Она возникает в процессе затвердевания отливки из-за различной растворимости отдельных компонентов сплава в твёрдой и жидкой фазах. Например, в сталях и чугунах заметно ликвируют сера, фосфор, кислород и углерод.

Ликвация вызывает неоднородность механических свойств в различных частях отливки. Различают дендритную и зональную ликвацию.

Горячие трещины – дефект в виде разрыва или надрыва усадочного происхождения, возникающего в теле отливки в температурном интервале хрупкости, когда имеются жидкие фазы по границам кристаллов (рис.9).

Склонность к горячим трещинам зависит от природы сплава и состояния расплава перед заливкой. Наличие в расплаве примесей и неметаллических включений, расширяющих температурный интервал кристаллизации сплава, приводит к большой вероятности возникновения горячих трещин. Такими примесями являются газы (водород, азот, кислород), оксиды, нитриды, а также сера и др. увеличение зерна металлической матрицы усугубляет вероятность образования горячих трещин. Это наблюдается при значительном перегреве металла перед заливкой.

Термические напряженияв отливке появляются из-за неравномерности распределения температур по толщине стенок отливки или между отдельными её частями.

Характер термических напряжений различен: в массивных частях отливки имеют места растягивающие напряжения, в более тонких – сжимающие.

Фазовые напряжения возникают в отливках вследствие выделения или исчезновения различных фаз или структур составляющих, имеющих удельный объём, отличающийся от удельного объёма основной матрицы.

Холодные трещины возникают, когда отливки будут находиться в области упругих деформаций, при температурах значительно ниже температуры солидуса. Холодные трещины чаще всего образуются в тонкостенных отливках сложной конфигурации.

Опасность появления холодных трещин возрастает при наличии в сплаве вредных примесей. С повышением упругих свойств сплава и его усадки при пониженных температурах вероятность образования холодных трещин увеличивается.

Для предупреждения образованиявотливках холодных трещин необходимо:

· обеспечивать равномерное охлаждение во всех сечениях использовать холодильники или малотеплопроводные смеси;

· проводить отжиг отливок;

· применять сплавы с повышенной пластичностью при изготовлении сложных отливок и т.д.

Коробление – изменение формы и размеров отливки под влиянием литейных напряжений.

Вероятность коробления возрастает при увеличении протяжённости отливки, усложнении её конфигурации, уменьшения толщины её стенок. Коробление может вызываться неправильным охлаждением отдельных частей отливки, сопротивлением усадки отдельных частей отливки со стороны литейной формы или же самой отливки. Для предупреждения коробления в отливке нужны мероприятия, которые применяются для предупреждения холодных трещин, следует предусматривать рёбра жёсткости в конструкционных тонкостенных литых деталей, увеличивать податливость формы, создавать рациональную конструкцию отливки и т. д.

ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА

[mold] — устройство для получения отливок, состоящих из системы элементов, образующих рабочую полость, после заливки которой расплавленным металлом в результате затвердевания формируемого отливка. Элементами, образующими рабочую полость, являются: основная часть, оформляющая преимущественно внешние поверхности отливки; литейный стержень, оформляющий преимущественно внутренние поверхности отливки и углубления в ней; опока нижней полуформы; 4 — опока верхней полуформы; 5 — выпор; 6 — вентиляционный канал; 7 — прибыль; 8 — стержень; 9 — плоскость разъема формы; 10 — литниковая воронка; 11 — стояк; 12 — шлакоуловитель; 13 — зумпф
Смотри также:
— Форма
— литейная комбинированная форма
— оболочковая (корковая) форма
— «мягкая» форма

Смотреть что такое ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА в других словарях:

ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА

лите́йная фо́рма применяемая в литейном производстве форма для получения отливок. Охлаждаясь в полости литейной формы, материал принимает её конфигу. смотреть

ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА

Лите́йная фо́рма — применяемая в литейном производстве форма для получения отливок. Охлаждаясь в полости литейной формы, материал принимает её конфигурацию и размеры. Литейная форма воспроизводит внешние контуры отливаемых деталей; для образования внутренних полостей и отверстий изделий служат литейные стержни. В тех случаях, когда извлечение сложной отливки из формы затруднено, стержень формирует и наружные части. Стержни устанавливают на опорные знаки или применяют жеребейки (металлические стержни, остающиеся в отливке). Материалом для форм и стержней служат специальные газопроницаемые и гигроскопичные смеси — песчано-глинистые, из кварцевого песка и связующих веществ (крепителей). Используют стержни, изготовляемые на стержневых машинах из специальных смесей (литьё в кокиль), металлические стержни (литьё под давлением). Литейные формы, как правило, предназначены для использования только один раз; в этом случае их изготовляют из формовочных смесей, в состав которых входят в определённой пропорции неорганические (кварц, песок, бентонит, глина) и органические (опилки, каменный уголь и т. п.) материалы. Формы для многократного применения изготовляют из металла (напр., при литье в кокиль, литье под давлением).

Стержень вставляют в кокиль, в промежуток между кокилем и стержнем заливают металл:

1 — стержень; 2 — кокиль; 3 — отливка

ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА

применяемая в литейном производстве форма для получения отливок. В Л. ф. заливают расплавл. материал (металлич. или каменный). Рабочая часть Л. ф. пред. смотреть

ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА

ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА, форма для литья металлов, обычно сделанная из песка или глины. Образец закладывают песком или глиной. После определенной обработки песо. смотреть

ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА

применяемая в литейном производстве (См. Литейное производство) форма для получения отливок. В Л. ф. заливают расплавленный материал (металличе. смотреть

ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА

Mold — Изложница, кокиль, литейная форма. (1) Форма, сделанная из песка, металла или огнеупора, которая имеет полость, в которую заливается расплавленный металл для производства отливки желаемой формы. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО «Профессионал», НПО «Мир и семья»; Санкт-Петербург, 2003 г.). смотреть

ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА

casting form, casting mold, mold метал.* * *• casting mould • mould

ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА

Научно-технический энциклопедический словарь .

Смотреть что такое «ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА» в других словарях:

литейная форма — форма Ндп. приспособление Система элементов, образующих рабочую полость, при заливке которой жидким металлом формируется отливка. [ГОСТ 17819 84] [ГОСТ 18169 86] Недопустимые, нерекомендуемые приспособление Тематики оборудование для литья… … Справочник технического переводчика

ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА — применяемое в литейном производстве и изготовляемое из жаропрочного (огнеупорного) материала (кварцевый песок, глина, бентонит и др., а также металлы) приспособление с образованными в нем после ручной млн. машинной (см.) рабочими полостями и… … Большая политехническая энциклопедия

литейная форма — применяемая в литейном производстве форма для получения отливок. Охлаждаясь в полости литейной формы, материал принимает её конфигурацию и размеры. Литейная форма воспроизводит внешние контуры отливаемых деталей; для образования внутренних… … Энциклопедия техники

литейная форма — Mold Изложница, кокиль, литейная форма. (1) Форма, сделанная из песка, металла или огнеупора, которая имеет полость, в которую заливается расплавленный металл для производства отливки желаемой формы. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под … Словарь металлургических терминов

литейная форма — [mold] устройство для получения отливок, состоящих из системы элементов, образующих рабочую полость, после заливки которой расплавленным металлом в результате затвердевания формируемого отливка. Элементами, образующими рабочую полость, являются:… … Энциклопедический словарь по металлургии

ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА — применяемая в литейном производстве форма для получения отливок. В Л. ф. заливают расплавл. материал (металлич. или каменный). Рабочая часть Л. ф. представляет собой полость, в к рой материал, охлаждаясь, затвердевает и принимает требуемые… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Литейная форма — применяемая в литейном производстве (См. Литейное производство) форма для получения отливок. В Л. ф. заливают расплавленный материал (металлический или каменный). Материалами для изготовления Л. ф. служат кварцевый песок, бентонит, глина… … Большая советская энциклопедия

литейная форма-кристаллизатор — Водоохлаждаемая машинная литейная форма для непрерывного литья изделий или заготовок. [ГОСТ 17819 84] Тематики оборудование для литья … Справочник технического переводчика

ЗАКРЫТАЯ ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА — литейная форма замкнутого контура, заливаемая расплавленным металлом через закрытую канальную литниковую систему. ГОСТ 17819 84 … Металлургический словарь

КАРКАСНАЯ ЛИТЕЙНАЯ ФОРМА — литейная форма для ускоренного получения серийно изготовляемых отливок в металлическом, опочного типа неподижном каркасе с вентилируемым днищем. ГОСТ 17819 84 … Металлургический словарь