Литье по газифицируемым моделям

Для изготовление газифицируемых моделей применяют специальный пенополистерол. Изготовленную газифицируемую модель с литниковой системой окрашивают, формуют сухим песком или жидкоподвижной смесью и заливают металлом. Под действием высоких температур модель газифицируется, и ее место занимает металл.

Для художественного литья используется пенополистерол ПСБ-1Д. К пенополистеролу предъявляются следующие требования:

1) при минимальной плотности он должен обладать достаточной прочностью, чтобы не нарушать конфигурацию при формовке;

2) модели должны иметь чистую и гладкую поверхность;

3) противопригарные краски должны хорошо смачивать модель и при высыхании сохранять сцепление;

4) температура газификации должна быть ниже температуры заливаемого металла;

5) скорость газификации должна быть достаточной для того, чтобы расплавленный металл мог заполнить полость формы до кристаллизации;

6) при взаимодействии с жидким металлом пенополистерол должен разлагаться с выделением минимального объема газообразных веществ;

7) зольность пенополистерола должна быть минимальной.

Для приготовления форм в качестве наполнителя можно использовать сухой огнеупорный материал без связующего, однако применение такого материала требует полного выполнения параметров заливки, то есть температуры металла, степени уплотнения наполнителя и скорости подъема металла в форме. При несоблюдении этих условий возможно обрушение наполнителя, что приводит к браку. Для получения качественных оливок при литье этим способом обычно используют песчано-цементные и жидкостекольные самотвердеющие смеси.

Преимуществами этого способа являются: отсутствие линии разъема у модели, выполнение отливок любой сложности, исключается операция извлечения модели и отделки форм, не нужно делать формовочные уклоны, отсутствуют отдельно изготовляемые стержни, при формовке можно применять сыпучий материал без связующих, следовательно, отпадает процесс приготовления формовочных смесей.

Недостатки - при сгорании пенополистерола выделяется большое количество газа, что приводит к образованию газовых раковин, а также к загрязнению окружающей среды, вредит здоровью рабочих, требует оборудования специальной системы вентиляции.

 

Обоснование выбора принятой технологии

 

На основании анализа трех вариантов изготовления ножек ларца я считаю наиболее экономичным с точки зрения обеспечения качества отливки метод литья по выплавляемым моделям в оболочковые формы.

Для изготовления стенок изделия я считаю рациональным использовать технологию плазменной резки на станках с ЧПУ. При изначально более высоких, чем при методе листовой штамповки капиталовложениях, метод плазменной резки на станках с ЧПУ дает более быструю окупаемость. Выходными параметрами расчета годового экономического эффекта являются следующие: сокращение численности основных рабочих; уменьшение трудоемкости изготовления листовых деталей; уменьшение производственных площадей; окупаемость средств; повышение производительности труда, улучшение качества изготовления плоских деталей за счет инвариантности производственного процесса от человека; решения социальных вопросов, в частности, освобождение человека от вредных условий труда в процессе вырезки деталей

 

Выбор материала для изготовления изделия

 

Фонарь в форме ларца состоит из 15 частей. Это 4 боковые стенки (1 - 3), дно (6), 4 стенки крышки (4,5), 4 ножки (7), ключ (7) и кольцо (10).

Конструкция изделия представлена на сборочном чертеже.

Материал, стиль и назначение изделия предполагают использование недорогого сплава белого цвета.

Материал стенок, дна и ключа - листовой алюминий марки АД. М1.5х600х2000 ГОСТ 21631 - 76.

Для плазменной резки применяют алюминиевые деформируемые отожженные листовые материалы.

 

Таблица 1. Химический состав алюминиевых деформируемых отожженных листовых материалов по ГОСТ 21631 - 76 (ост. Al).

Марка	Si	Fe	Cu	Mg	Mn	Cr	Ti	Zn	r, кг/м3
АД	1		0.05	0.05	-	-	0.05	0.10	2.71
АДОО	0.20	0.25	0.03	0.03	0.03	-	0.03	0.07	2.7
АМг2	0.40	0.30	0.15	0.10- 0.50	0.10	0.05	0.15	0.15	2.69

 

Таблица 2. Размеры листов при толщине 1.5мм в зависимости от марки сплава (мм.).

Марка сплава	ширина	длина
АД	600, 800 900, 1000	2000
АДОО
АМг2	1000, 1200,1400, 1500	От 2000 до 7000

 

Технологические требования для алюминиевых листовых материалов применяемых для плазменной резки на станках с ЧПУ.

1). Листы из алюминия марок АД, АДОО, АМг2 изготовленные по ГОСТ 4784-74.

2). Для плакировок листов в зависимости от марки сплава применяют алюминий химическим составом:

Таблица 3. Химический состав сплава для плакировки листов из сплава АД.

Марка	Al не менее	Si	Fe	Cu	Mg	Mn	Ti	Zn
АД	99.3	0.3	0.3	0.02	0.02	0.05	0.15	0.1

 

3). Толщина плакирующего слоя на каждой стороне листа от фактической толщины листа в % при плакировке: при толщине от 0.5 до 1.9мм - не более 1.5%.

4). Механические свойства должны соответствовать требованиям:

временное сопротивление s_в - 60МПа,

относительное удлинение при l=11.3√F d% - 30.

5). Листы должны быть обрезаны по торцам под прямым углом. Косина реза не должна выводить листы за предельные отклонения по ширине и длине (+8 и +25). На кромках обрезанных листов не допускаются заусенцы и расслоения, надрывы и трещины.

6). Поверхность листов должна быть глянцевая или матовая без трещин, рванин, расслоений, пузырей, пережога, налета селитры, пятен карозионного происхождения, диффузионных пятен, шлаковых включений.

7). На лицевой стороне не допускаются светлые и темные полосы, параметры шероховатости не должны быть более Rа=1.25мкм на базовой длине 0.8мм по ГОСТ 2789-73.