Лиття в піщані форми
Заливання форм
Перед заливанням металу у форму її збирають. Спочатку стисненим повітрям з форми видмухують пил і сміття. Встановлюють стрижні. Нижню напівформу накривають верхньою. Опоки скріплюють один з одним або на верхню опоку встановлюють вантаж, після чого форма готова до заливання.
Заливка в залежності від технологічного процесу виробництва виливків може проводитися в нерухому форму або форму, що рухається конвеєром. На конвеєрі, що рухається, заливку здійснюють зі спеціальної платформи, яка рухається синхронно і паралельно з конвеєром. Рідкий метал заливають у форму з ливарних ковшів, як правило, чайникового типу або через прилади для заливки.
Залежно від розміру деталей, що відливаються, ковші мають ємність: ручні до 60 кг, монорейкові до 1 т, кранові 3 – 100 т. На рис. 153 представлена схема поворотного ковша ручного типу.
Ківш підвішений на траверзі підйомного пристрою, що переміщує ківш від плавильної печі до ділянки заливки. Ківш має носок 1, через який струмінь металу надходить у форму. Нахил, поворот ковша здійснюється за допомогою ручного штурвала 2 з черв'ячним механізмом, що самогальмується 3. Для того щоб затримати при розливанні шлак і не допустити попадання його у форму, перед носком в ковші встановлюють перегородку, що затримує шлак.
На рис. 154 представлена схема стопорного ковша. Такі ковші можуть мати значну ємність. У днищі ковша встановлений стопорний стакан з отвором 2, на стопорному стрижні 3, захищеному від впливу розплаву вогнетривкими стопорними котушками, на кінці нагвинчується стопорна пробка 1 досить щільно притерта достопорній склянці.
При нижньому положенні стопорний отвір щільно закритий і не допускає витікання рідкого металу. При підйомі стопорного стрижня вгору, який здійснюється вручну за допомогою важільного механізму 4 відкривається прохід для розплаву, і метал надходить з ковша у форму.
Невеликі ковші ємністю до 500 кг футерують обмазкою вогнетривким складом з кварцового піску та глини або з кварцового та шамотного порошку та глини. Ковші більшої ємності футеруються шамотною цеглою.
Автоматичні заливально-дозувальні пристрої
Ці пристрої одночасно виконують заливання металу та дозування порції розплаву. У електромеханічних пристроях дозування порцій металу регулюють нахилом ковша або відкривання стопора або шибера. У пневматичних пристроях порцію розплаву витісняють із проміжного ковша-копильника стисненим повітрям. Змінюючи тиск газу, регулюють обсяг металу, що заливається у форму, рис. 155.
Велике значення заливки металу має температура розплаву. Заливається у форми метал завжди перегрітий над температурою ліквідуса, тобто. температурою початку кристалізації. Величина перегріву залежить від його впливу на структуру та механічні властивості готового металу, від товщини стінок та розміру виливки, властивостей матеріалу форми, рідинної сплаву. Основна вимога полягає в тому, щоб розплав заповнив усі порожнини форми. Для низьковуглецевих і вуглецевих сталей достатній перегрів в 30 - 60 ° С, для тонкостінних виливків він збільшується до 100 ° С, ще вище перегрів для високолегованих сталей. У середньому температура заливання сталі змінюється від 1520 до 1620 °С.
При виливку чавуннихдеталей температура розливання 1300 - 1450 ° С, перегрів становить сотні градусів; при відливанні деталей з ковкого та високоміцного чавуну перегрів вище на 60 – 70 °С. Латунні та бронзові виливки відливають із металу, перегрітого на 100 – 200 °С при 1000 – 1200 °С, а алюмінієві та магнієві сплави при 700 – 800 °С.
Охолодження виливків та їх обробка
Після закінчення заливки виливок охолоджується у формі. Час охолодження визначається процесами затвердіння металу, видом сплаву, масою виливки, товщиною перерізів. Сталеві виливки охолоджують у формі до 500 - 700 ° С, чавунні до 400 - 500 ° С, виливки з кольорових сплавів до нижчих температур.
Для вибивання виливки форму встановлюють на вибивну решітку, яка рухається механізмом і здійснює коливальні рухи вгору і вниз. У кожному циклі коливань форма підкидається нагору і при падінні ударяється об опорну раму. При ударі набивна маса висипається і виливок звільняється від набивної суміші. На конвеєрних лініях виливки видавлюються із форми, а потім звільняються від залишків землі на вибивних ґратах. Залишки стрижнів або вирубують з виливків пневмозубілами або видаляють на спеціальних вібраційних машинах або електрогідравлічних установках.
Прибутки та литники відокремлюють від виливки зубилами, абразивними колами, стрічковими пилами або за допомогою газового, електродугового різання.
Для очищення поверхні виливків застосовують метод барабанного очищення. У барабан разом з виливками іноді завантажують зірочки із чавуну. При обертанні барабана виливки труться один про одного і про зірочки, при цьому видаляється прилипла до виливків формувальна суміш.
Іншим способом очищення є дробоструминне або дробометне очищення. На поверхню виливки подається під тиском струмінь води абоповітря спільно з чавунним дробом. Операцію проводять у барабанах або спеціальних камерах. Очищення може проводитися періодично або в безперервній камері. Дрібні виливки очищають методом вібрації. Виливки та абразивний наповнювач завантажують у контейнер та піддають струшування з частотою до 3000 коливань на хвилину.
Остаточне зачищення поверхні виробляють за допомогою абразивних кіл, а невеликі виливки зачищають на шліфувальних верстатах.
Литі деталі мають крупнозернисту структуру, високу твердість, низькі властивості міцності.
Для отримання необхідної структури та властивостей виливки піддають термічній обробці: відпалу, нормалізації, загартування.