4.5. Контрольні питання

4.5.1 Які формувальні матеріали відносяться до основних і допоміжних ? Їх характеристика.

4.5.2 Які матеріали відносяться до високовогнетривких і протиугарних ?

4.5.3 За якими ознаками класифікують пісчано-глинясті суміші ?

4.5.4 Якими властивостями повинні володіти формувальні і стержневі суміші ?

4.5.5 Який порядок приготування формувальних і стержневих сумішей ?

4.5.6 Як визначити вологість суміші ?

4.5.7 При якій температурі необхідно сушити суміш ?

4.5.8 За якою формулою визначається вологість суміші ?

4.5.9 Яка маса суміші береться для визначенння вологості ?

4.5.10 Для чого поміщають висушену суміш в ексікатор перед завантаженням ?

4.5.11 Яких розмірів беруться взірці для випробовування ?

4.5.12 Будова і робота копера для виготовлення і випробовування взірців на міцність при стиску ?

4.5.13 Яка розмірність при дослідженні суміші на стиск ?

4.5.14 Будова і робота приладу при визначенні міцності при стиску взірця із суміші ?

6. Література.

4.6.1. “Технологія конструкційних матеріалів”. Под ред. Дальського А.М., М., Машыностроение, 1977.

2. Черток Б.Е. Лабораторные работы по технологии металлов. – М., Машгиз, 1969.

3. Курдюмов В.М. и др. Лабораторные работы по технологии летейного производства., М., Машыностроение, 1970.

Лабораторна робота № 5 Виготовлення піщаного стержня ручним способом

1. Мета і завдання роботи

Навчити студентів самостійно виготовляти піщаний стержень, всесторон- ньо вивчити роль стержня як частини ливарної форми в формуванні якісного виливка.

З основними теоретичними положеннями студенти ознайомлюються за конспектом лекцій, літературою і даним посібником.

Студент повинен зробити коротке описання по таких пунктах:

роль стержня у формуванні якісного виливка;

склад стержневих сумішей;

склад і вимоги до скріплювачів;

стержневі ящики;

технологія виготовлення стержнів.

2. Основні теоретичні положення

   1. Роль стержня у формуванні якісного виливка

Стержень – це частина ливарної форми. При допомозі стержнів одержу- ють внутрішню, а інколи і зовнішню поверхню виливка. Стержні виконують свою функцію в більш важких умовах ніж форма, тому що він весь знаходи- ться в розплавленому металі, так як це видно з рис. 1. (виливок центрального отвору у фланці з допомогою стержня).

Роль стержня у формуванні якісного виливка дуже велика і визначається самою функцією – формувати внутрішню поверхню виливка. А так, як всере- дині виливка дефекти ліквідувати дуже важко або взагалі неможливо, то це визначає необхідність дуже старанно готувати стержні, щоб вони точно вико- нували свою функцію. Кожний дефект у виготовленні стержня або при його установленні у форму неминуче приведе до важко виправного або зовсім не- виправного браку.

У стержні розрізняють робочу частину і знакову. Робоча частина обми- вається металом і служить для одержання внутрішньої поверхні деталі, а зна- кова частина служить для фіксації стержня у формі (рис. 5.1).

Рисунок 5.1- Роль стержня у формі

Для збільшення жорсткості і міцності стержнів в них вводяться металічні каркаси. Це може бути стальний дріт, а для дуже великих і складних стержнів виготовляються каркаси, які мають конфігурацію стержня (вилиті або стальні, сплетені з дроту, подібні до залізобетонної арматури).

В сирому стані стержні мають недостатню міцність і газопроникність, тому всі готові стержні висушуються.

2. Стержневі суміші

Стержні виготовляються із спеціальних сумішей, які називаються стер- жневими. Стержневі суміші виготовляються з кварцевих пісків і зв’язуючих матеріалів, які служать для з’єднання зерен кварцевого піску і підвищення, таким чином, міцності суміші. Ці зв’язуючі речовини називають скріплю- вачами.

Стержневі суміші за вмістом в них різних скріплювачів поділяються на дві групи:

- піщано-глинисті стержневі суміші, де скріплювачем служить глина;

- суміші на спеціальних скріплювачах (оліфа, декстрин, каніфоль, сульфітний луг, продукти переробки нафти і т.д.).

Стержневі суміші внаслідок важких умов роботи стержнів повинні мати високі властивості: газопроникливість, міцність, податливість, більш низьку газотворну здатність. Всі ці властивості залежать від виду скріплювача і знач- но покращуються після сушіння стержнів. Для виведення газів в стержнях інколи роблять отвори з допомогою матер’яних гнотів, змочених в розплав- леному парафіні, які виймають після сушіння стержня.

3. Скріплювачі

Скріплювачі для стержневих сумішей повинні відповідати таким вимогам:

- надавати стержням достатню міцність в сирому і сухому вигляді;

- не бути занадто дорогими і дефіцитними;

- не бути гігроскопічними, щоб стержень після сушіння не відсирів;

- скріплювач після заливання форми металом повинен вигорати і забезпечувати добре вибивання стержнів із виливки;

- скріплювач не повинен викликати сильне прилипання до стержне- вого ящика.

Скріплювачі поділяються на мінеральні і органічні. До мінеральних скріплювачів відносяться: глина, сульфітний луг (продукт целюлозно-паперо- вого виробництва), продукти переробки нафти і рідке скло. До органічних скріплювачів відносяться: оліфа, каніфоль, декстрин, патока, кукурудзяна мука і т.д. Мінеральні скріплювачі дешеві і недефіцитні, але погано задовільняють перераховані вище вимоги. Органічні скріплювачі добре задовільняють всі вимоги, але дорогі.

4. Сушіння стержнів

Температура сушіння залежить від виду скріплювача. Для органічних скріплювачів вона вибириється від 150 до 250ºС, а для мінеральних і глинис- тих зв’язуюча температура сушіння вибирається – 250-450ºС. Витримка сушіння залежить від об’єму стержня і коливається від 1-2 годин для стержнів біля 1 дм³, до 10-15 годин для стержнів об’ємом біля 100 дм³. Сушіння проводиться в електричних або газових печах. Після сушіння стержень набуває всі необхідні якості. Для того, щоб зменшити пригорілість сумішей до металу, перед тим, як ставити у форму, вони покриваються спеціальними протипригарними фарбами

5. Стержневі ящики

Стержневі ящики – це спеціальні пристосування, з допомогою яких виго- товляють стержні. За конструктивними особливостями стержневі ящики бува- ють суцільні, роз’ємні і витряхні.

В суцільному ящику виготовляють стержні простої конфігурації. Роз’ємні ящики можуть складатися з двох або більше частин (рис. 5.2), які центруються при допомозі штирів. При допомозі роз’ємних стержнів виготовляють стержні, які зображають тіла обертання або симетричні по формі.

Рисунок 5.2- Роз’ємний стержневий ящик

Струшувальний ящик складається з днища, в який вставляють вкладиш. Стінки ящика зроблені з великим ухилом, що дозволяє легко вставляти і виймати вкладиші разом з стержнями. Струшувальні ящики використовують для виготовлення великих стержнів складної конфігурації.

6. Технологія виготовлення стержнів

Виготовлення стержня в роз’ємному стержневому ящику відбувається в такій послідовності:

1. Протерти робочу поверхню ящика гасом.

2. Скріпити половину ящика струбциною і поставити його на плиті або на столі.

3. Набити порожнину ящика стержневою сумішшю з допомогою трамбівки.

4. Вставити в стержень металічний каркас.

5. Поставити ящик горизонтально і обстукати його дерев’яним молотком.

6. Зняти половинку ящика і перекласти стержень на сушильну плитку.

7. Відправити стержень на сушіння.

1. Обладнання, інструменти, матеріали для проведення роботи

   1. Стержневі ящики суцільні, роз’ємні, витряхні.

   2. Стержневі суміші різного складу.

   3. Інструмент для набивання стержня: гладилка, гачки, набойки, киянка і сушильні плитки.

   4. Сушильні шафи з температурою камери до 300ºС.

2. Методичні вказівки для проведення роботи

При підготовці до заняття студенту необхідно звернути увагу на роль стержня у формуванні якісного виливка, засвоїти склад стержневих сумішей і скріплювачів. Ознайомитися з конструкцією ящиків і технологією виготовлення стержня.

5. Порядок виконання роботи і оформлення звіту

   1. Одержати у викладача стержневий ящик і інструмент для набивання стержня.

   2. Набити стержневий ящик сумішшю, розняти половинки ящика і вийняти на сушильну плиту.

   3. Привести в порядок робоче місце, почистити від піску стержневий ящик і інструмент.

   4. Зробити малюнок стержня на сушильній плиті та вказати робочу і знакову частину стержня.

   5. Захистити звіт по роботі.

6. Контрольні запитання

   1. Що таке стержень і яка його роль у ливарній формі ?

   2. Які частини має стержень ?

   3. Які за складом бувають стержневі суміші ?

   4. Яким вимогам повинні відповідати скріплювачі ?

   5. Яка температура і довготривалість сушіння стержнів ?

   6. Які бувають суміші за конструктивними особливостями ?

   7. Яка послідовність виготовлення стержня в роз’ємному ящику ?