Материал: 4327

2

УДК 621.74

Кроха В.А.

Материаловедение. Технология конструкционных материалов: Методические указания к выполнению лабораторных работ по разделу «Литейное производство» для студентов специальностей:

150200 – «Автомобили и автомобильное хозяйство»;

170400 – «Машины и оборудование лесного комплекса»;

240400 – «Организация и безопасность движения»;

260100 – «Лесоинженерное дело»;

260200 – «Технология деревообработки».

/ В.А.Кроха, В.П.Миронов. – Воронеж: ВГЛТА, 2002 – 40с.

Печатается по решению редакционно-издательского Совета ВГЛТА.

Рецензент – д-р техн. наук, проф. В.В.Кузнецов (ВГАУ)

Научный редактор – д-р техн. наук, проф. В.А.Кроха

3

ВВЕДЕНИЕ

Вавтомобилях, тракторах, машинах и оборудовании лесного комплекса и в деревообрабатывающем оборудовании используется большое количество деталей из стали, чугунов и сплавов цветных металлов, полученных различными способами литья. Такими деталями являются большинство деталей двигателей, корпусные детали коробок скоростей, ходовой части, топливной аппаратуры, станины станков, нестандартного оборудования и др.

Цикл лабораторных работ по разделу «Литейное производство» нацелен на закрепление теоретического материала, приобретение навыков самостоятельного решения комплекса вопросов, начиная от разработки технологического процесса, оснастки и заканчивая получением отливки и контролем ее качества.

Вметодических указаниях представлены три лабораторные работы.

При выполнении лабораторной работы №1 «Испытание формовочных смесей» (УИРС) студент изучает состав и свойства формовочных смесей, устройство и работу приборов и производит на них испытания с последующей обработкой результатов опытов и оценкой качественных показателей смесей.

При выполнении лабораторной работы №2 «Получение отливок в песчаной форме и в кокиле» студент изучает общую технологическую схему изготовления песчаной формы, модельный комплект, литниковую систему, конструкцию кокиля, состав и порядок нанесения защитного покрытия. Заливку производит учебный мастер.

При выполнении лабораторной работы №3 «Разработка технологии получения отливки в песчаной форме» студент приобретает навыки самостоятельной разработки технологического процесса получения отливки.

1 ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ПО ОХРАНЕ ТРУДА

Студентам следует соблюдать следующие основные меры по охране труда:

1.1Не включать рубильник электропечи и пусковую кнопку лабораторных бегунов.

1.2Чтобы не допустить случайных травм при работе лабораторных бегунов, студенты должны находиться на расстоянии не менее 1 м от них.

1.3При заливке расплавленного металла в формы студенты должны находиться на расстоянии не менее 1 м от формовочного стола со стороны, противоположной месту заливки.

Выбивку, очистку, обрубку и замеры отливки следует производить после ее затвердевания и охлаждения. Горячую отливку следует брать только с помощью клещей.

4

2ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1

ИСПЫТАНИЕ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ (УИРС)

2.1 Цель работы

2.1.1Изучить оборудование для определения влажности, газопроницаемости и прочности смесей.

2.1.2Освоить методику испытания свойств формовочных смесей.

2.1.3Исследовать влияние влажности на газопроницаемость и прочность формовочных смесей.

2.1.4Сравнить полученные результаты испытаний с нормативными данными и сделать заключение о качестве формовочных смесей.

2.2Оборудование и материалы

2.2.1Лабораторные бегуны.

2.2.2Формовочная смесь.

2.2.3Лабораторный копер.

2.2.4Разъемная и неразъемная гильзы.

2.2.5Прибор для определения влажности.

2.2.6Прибор для определения газопроницаемости.

2.2.7Прибор для определения прочности.

2.2.8Весы с разновесами.

2.2.9Секундомер.

2.3 Формовочные и стержневые материалы

Формовочные материалы – это совокупность природных и искусственных материалов, используемых для приготовления формовочных и стержневых смесей.

Исходные материалы должны быть химически инертны к сплавам. К основным формовочным материалам относятся:

-формовочные, кварцевые пески различной зернистости с содержанием глины до 2 %;

-формовочные глины, характеризующиеся по минералогическому составу, по связующей способности и по термохимической устойчивости;

-вода.

Связующие материалы (крепители) добавляют в формовочные и стержневые смеси для увеличения их прочности и пластичности. Связующие подразделяют на:

-органические безводные (льняное масло, олифа, пульвербакелит, канифоль, крепитель 4ГУ-1 и др.);

-органические водные (декстрин, патока, сульфитноспиртовая барда и др.);

-неорганические (жидкое стекло, цемент).

5

Если требуется улучшение каких-либо свойств формовочных смесей, то применяют различные добавки:

-древесные опилки и мелкий торф – для увеличения газопроницаемости и податливости;

-каменноугольная пыль, молотый уголь – для увеличения огнеупорности;

-эти же материалы и графит в виде припыла используют для улучшения противопригарности.

2.4 Формовочные смеси и их приготовление

Формовочные смеси по характеру использования разделяются на облицовочные, наполнительные и единые.

Облицовочные смеси приготовляют из свежих материалов, они обладают высокими свойствами и используются в качестве рабочего слоя крупных отливок.

Наполнительные смеси – это как правило, оборотные или отработанные смеси с малым количеством свежих добавок.

Единые смеси применяют при машинной формовки в массовом производстве.

Для получения формовочной смеси требуемого качества необходимо соблюдать технологию ее приготовления.

После выбивки из опок бывшую в употреблении формовочную смесь разбивают на мелкие куски и загружают в смешивающие бегуны, в которых на некотором расстоянии от дна чаши вращаются катки вокруг своих горизонтальных осей, а отвальные плужки разрыхляют и перемещают смесь. Отработанную смесь с добавлением свежего песка и глины размалывают и перемешивают не менее 3 минут, затем смесь увлажняют и еще перемешивают в течение 2-3 минут. При необходимости связывающие материалы загружают последними.

Готовность смеси проверяется полученными результатами испытаний.

2.5 Общие сведения о свойствах формовочных смесей

Качество отливки зависит от правильного выбора формовочных и стержневых смесей, которые должны обладать следующими свойствами:

-хорошей текучестью (способностью заполнять полости в ящике и обтекать модель);

-пластичностью (способностью принимать под давлением очертания модели или ящика и сохранять их после удаления модели или ящика);

-податливостью (способностью уменьшаться в объеме под действием усадки остывающей отливки);

-достаточной газопроницаемостью;

-минимальной газотворной способностью;

-огнеупорностью;

-достаточной прочностью;