Технология изготовления детали "Корпус"
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
µчения из пресс-формы. Если на такую модель нанести суспензию, то может произойти растрескивание оболочки. Поэтому процесс усадки необходимо ускорять охлаждением в проточной воде или сжатым воздухом.
После этого модели собирают в блоки. Так как у нас производство серийное, то применяем пайку. Для сборки моделей пайкой используют электрические паяльники с плоским широким жалом.
Далее приступаем к разработке технологии изготовления оболочковой формы.
4. Разработка технологии изготовления оболочковой формы
4.1 Подбор исходных формовочных материалов
Требования к формам. Оболочковая форма должна отвечать следующим требованиям: обладать достаточной прочностью, выдерживать динамический и статический напор расплава, не деформироваться при заливке, затвердевании и охлаждении отливки; быть огнеупорной, т. е. не разупрочняться при прокаливании, и особенно при заливке; иметь газопроницаемые стенки, чтобы в полостях формы не возникало противодавления воздуха, (такое явление приводит к браку отливок по недоливу); быть химически инертной к модельному составу и металлу отливки; иметь достаточную податливость, чтобы не препятствовать усадке сплава; обеспечивать получение отливок с поверхностью требуемой шероховатости и высокой точностью размеров, массы и конфигурации.
Для приготовления оболочковых форм мы будем использовать следующие исходные материалы: огнеупоры, связующие, растворители и поверхностно активные вещества.
Для изготовления оболочковой формы используют огнеупорные материалы - мелкодисперсную основу суспензии, обсыпку и опорный материал. В качестве огнеупорной основы суспензии будем использовать маршаллит - измельченный кварцевый песок с содержанием кварца 96..98%. Для обсыпки слоя суспензии применяем кварцевый песок с минимальным количеством примесей. Для всех слоев оболочки можно использовать песок марки Об1К, оболочка при этом получается более прочной и термостойкой. В качестве опорных материалов используем сухой кварцевый песок и шамотный порошок фракций 0315 и 063, применение которого позволяет снизить брак, повысить точность размеров отливки.
В качестве связующего материала будем использовать жидкое стекло, которое удовлетворяет следующим требованиям: смачивает поверхность модели; не растворяет модель и не вступает в реакцию с составляющими модельного состава; имеет достаточную вязкость. В качестве растворителей используем хлористый аммоний, который при взаимодействии со связующим образует растворитель - гидроксид аммония. Поверхностно-активные вещества вводят в обмазку с целью понижения междуфазной энергии и улучшения смачивания суспензией поверхности моделей. Можно использовать ДС-РАС или сульфонал.
4.2 Приготовление огнеупорной оболочки на жидком стекле
После того как мы определились с материалами для изготовления огнеупорной формооболочки необходимо ее приготовить. Вначале подготавливаем жидкое стекло, чтобы у него была необходимая плотность (? = 1290..1300 кг/м3) и соответствующий модуль (М = 3,0..3,5 - содержание SiO2 = 23 % и Na2O = 6,5..7,5 %). Подготовка жидкого стекла включает в себя смешивание с водой и добавление 5..8 % раствора хлористого аммония в количестве 30 г на 100 г жидкого стекла. В результате протекает следующая реакция:
Na2O n SiO2 m H2O + 2 NH4Cl > 2 NaCl + 2 NH4OH + SiO2 v
Как мы видим в ходе протекания реакции, выпадает осадок в виде творожистой массы, занимающей до 1/3 объема. Эта масса под влиянием гидроксида аммония (NH4OH) полностью растворяется через 4..8 часов. Затем смешиваем его с маршалитом в пропорции 55:45. После этого вводим в обмазку поверхностно активные вещества в количестве 0,03..0,05 % и перемешиваем. Также необходимо приготовить закрепитель для мокрого твердения, который представляет собой 18..20%-ый водный раствор хлористого аммония.
4.3 Изготовление оболочковой формы
Оболочковые формы, упрочнённые сыпучим огнеупорным материалов, наиболее часто используют в производстве. Преимуществами таких форм являются пониженные требования по прочности и термостойкости к собственно оболочковой форме; возможность предотвращения резкого охлаждения формы перед заливкой. После изготовления парафиностеариновых моделей наносят суспензию окунанием в ванну. Блок погружают, чтобы с поверхности моделей могли удалиться пузырьки воздуха. После этого слой суспензии сразу обсыпают песком; время между нанесением суспензии и обсыпкой должно быть не более 10 секунд. После выдержки суспензия подсыхает, и песок не соединяется с ней. Суспензию в ванне непрерывно перемешивают с небольшой скоростью для устранения оседания огнеупорного материала. Для нанесения песка на слой суспензии используем погружение блока в слой кипящего песка. Представлена схема установки для обсыпки блока моделей в слое кипящего песка.
1-емкость с песком; 2-полость сжатого воздуха; 3-блок моделей.
Рисунок 4.1 - Схема установки для обсыпки блока моделей в кипящем слое
После нанесения каждого слоя оболочки его необходимо высушивать. Для ускорения этого процесса будем обрабатывать слои парами аммиака по следующей реакции:
Na2O n SiO2 m H2O + NH4Cl > 2 NaCl + NH3 ^ + H2О + SiO2 v(гель)
В результате реакции образуется коллоидный раствор кремнезема, который связывает зерна маршалита. Продолжительность сушки и обсыпки каждого слоя суспензии 50..60 минут, из них 20..30 минут сушка на воздухе, 10..20 минут в парах аммиака и 10..20 минут - выветривание паро