Проектирование и производство литых заготовок - часть 35

114

а) 

   б) 

 

 

 

 

в) 

Рис. 4.6. Технология  получения  отливок  по  газифицируемым  

моделям. 

 

В сочетании с хорошей обрабатываемостью применяемого для изготовле-

ния моделей пенополистирола эти достоинства позволяют резко сократить цикл 
подготовки  производства,  снизить  трудоемкость  изготовления    отливки;  в  ре-
зультате способ литья по газифицируемым моделям начал быстро внедряться в 
производство отливок для машиностроения. 

Внедрение  процесса  на  Нижегородском  автозаводе  для  литья  штампо-

инструментальной оснастки позволило снизить трудоемкость изготовления мо-
делей на 30%; формовочно-сборочных работ – на 20…25%, обрубных и очист-
ных работ – на 20…30% и массы отливок – на 5…6% [29]. 

Существенное снижение трудоемкости формовки, повышение качества от-

ливок позволило достичь высокий экономический эффект и полностью исклю-
чить  брак  по  усадочным  раковинам.  Аналогичные  результаты  достигнуты  и  в 
зарубежной промышленности [30]. 

Однократность  использования  модели  предопределила  на  начальной  ста-

дии развития способа наиболее выгодную область его применения – изготовле-
ние крупных единичных отливок из чугуна и стали, главным образом деталей 
технологической оснастки, ремонтного литья. 

При увеличении количества отливок затраты на изготовление моделей воз-

растают и снижается экономическая эффективность, Практика показывает, что 
в зависимости от группы сложности количество отливок, которое целесообраз-
но  изготовлять  по  моделям,  полученным  механической  обработкой  из  плит  и 
блоков полистирола, обычно не превышает 5 - 6 шт.  Однако совершенствова-
ние  технологии  изготовления  моделей  с  использованием  станков  с  программ-
ным управлением для обработки пенополистирола снижает затраты на изготов-
ление моделей и позволяет увеличить серийность до 10 шт. при достаточно вы-
соком экономическом эффекте. 

В серийном и массовом производстве процесс нашел меньшее применение 

и используется в основном для изготовления отливок из стали и чугуна массой 
от 0,3 до 25 кг при создании специализированных участков и линий благодаря 
возможности  автоматизации  изготовления  моделей  в  пресс-формах.  Прогрес-

115

сивным способом формовки является  способ в сыпучие ферромагнитные мате-
риалы (дробь стальная, чугунная) с упрочнением формы в магнитном поле.  

При достигнутом уровне технологии точность мелких отливок по газифи-

цируемым  моделям  в  формах  из  сухого  песка  без  связующих  и  ферромагнит-
ных  материалов  практически  соответствует  точности  отливок  по  выплавляе-
мым моделям (см. табл. 4.15). 

Процессы  сорбции  продуктов  разложения  модели  металлом  сказываются 

на эксплуатационные характеристики металла отливок по газифицируемым мо-
делям.  Повышение  содержания  углерода  в  отливках  в  процессе  заполнения 
формы металлом приводит к возрастанию прочностных характеристик металла 
отливок из углеродистой стали и некоторому снижению пластических свойств. 
Стоимость этих отливок на 30% ниже получаемых в обычных условиях песча-
ных формах (см. табл. 3.20). 

 

4.4.2. Технико-экономические показатели процесса 

Размерная  точность    отливок  согласно  ГОСТ 26645-85 оценивается  по 

табл. 4.19. 

Степень коробления элементов отливок определяют по табл. 3.13. Степень 

точности поверхностей отливок согласно ГОСТ 26645-85 определяют по табл. 
4.20. 

Значения  припусков  на  механическую  обработку  на 1 – 2 ряда  больше 

припусков литья в оболочковые формы. 

Стоимость  литья  сравнима  с  литьем  в  песчано-глинистые  формы  (табл. 

3.20). 

Соответствие  между  шероховатостью  и  степенью  точности  поверхностей 

отливок представлено в табл. 4.21. 
 

Контрольные вопросы 

 

1. 

Как осуществляется литье по газифицируемым моделям? 

2. 

Каковы  технико-экономические  показатели  литья  по  газифицируе-

мым моделям? 

3. 

Для  получения  каких  отливок  применяется  литье  по  газифицируе-

мым моделям? 
 
4.5. Литье в керамические формы по постоянным моделям 
4.5.1. Сущность и особенности процесса 

Стремление  получить  отливки,  равнозначные  по  качеству  поверхностей  с 

отливками,  получаемыми  по  выплавляемым  моделям  но  по  более  короткому 
циклу, привело к предложению изготовлять разъемные керамические формы по 
постоянным моделям.  Такие формы получают  различными способами.  Наибо-
лее  экономичным  и  перспективным  способом  является  способ  изготовления 
двухслойных  керамических  форм  с  тонкостенной  облицовкой.  При  этом  фор-
мовку осуществляют по двум моделям или по одной, но с накладным телом. 

116

Таблица 4.19. 

Классы размерной точности отливок. 

Тип сплава 

Цветные 

легкие 

термооб-

рабаты-

ваемые 

сплавы 

Нетермообра-

батываемые 

черные и цвет-

ные тугоплав-

кие и термооб-

рабатываемые 

цветные легкие 

сплавы 

Термооб-

рабаты-

ваемые чу-

гунные и 

цветные 

тугоплав-

кие сплавы 

Термооб-

рабаты-

ваемые 

стальные 

сплавы 

Техно-

логиче-

ский 

процесс 

Наиболь-

ший габа-

ритный 

размер от-

ливки, 

мм 

Класс размерной точности 

Литье 

по гази-

фици-

руемым 

моделям 

 

До 100 

»100»250 
»250»630 

»630»1600 

 

 

5 – 10 

6 – 11т 
7т – 11 

7 – 12 

 

 

6 –11т 

7т – 11 

7 – 12 

8 – 13т 

 

7т – 11 

7 – 12 

8 – 13т 
9т – 13 

 

7 – 12 

8 – 13т 
9т – 13 

9 - 13 

Примечание: меньшие значения классов относятся к простым отлив-

кам и условиям массового автоматизированного производства, большие – к 
сложным отливкам единичного и мелкосерийного производства, средние – к 
отливкам  средней  сложности  и  условиям  механизированного  серийного 
производства. 

 

 

Таблица 4.20. 

Степени точности поверхностей отливок. 

Тип сплава 

Цветные 

легкие тер-

мообраба-

тываемые 

сплавы 

Нетермооб-

рабатывае-

мые черные 

и цветные 

тугоплавкие 

и термооб-

рабатывае-

мые цветные 

легкие спла-

вы 

Термообра-

батываемые 

чугунные и 

цветные ту-

гоплавкие 

сплавы 

Термообра-

батываемые 

стальные 

сплавы 

Техноло-
гический 

процесс 

Наибольший 

габаритный 

размер от-

ливки, 

мм 

Степень точности поверхностей 

Литье по 

газифици-

руемым 

моделям 

До 100 

»100»250 
»250»630 

 

6 – 12 
7 – 13 
8 – 14 

 

 

7 – 13 
8 – 14 
9 – 15 

 

 

8 – 14 
9 – 15 

10 – 16 

 

 

9 – 15 

10 – 16 
11 – 17 

 

 

 

117

Таблица 4.21. 

Шероховатость поверхностей отливок. 

Значение шероховатости для степеней точности поверхностей  

отливок 

Шерохова-

тость   по-
верхности 

6  7  8  9  10 11 12 13 14 15 16 

Среднее 

арифметиче-

ское  отклоне-

ния профиля 

Ra, мкм, не 

более 

6.3  8.0  10.0 12.5 16.0 20.0 25.0 32.0 40.0 50.0 63.0

 

При  формовке  по  двум  моделям,  одна  вспомогательная  увеличенная  мо-

дель 1  (рис. 4.7, а) служит для формовки, например, песчаножидкостекольного 
опорного слоя формы 2, размеры полости которой отличаются от размеров ос-
новной модели 4, формирующей керамическую облицовку 6, на 0,01…0,02 м и 
более. Изготовленная песчаножидкостекольная форма накладывается на основ-
ную модель 4 (рис. 4.7, б) и в образовавшийся зазор 5 через литник 6 заливается 
огеливемая  суспензия  облицовочного  слоя  (рис. 4.7, в),  после  затвердевания 
огеливаемой облицовочной керамики 6 и извлечения модели 1 полуформу про-
каливают при температуре 700…1000ºС, в зависимости от заливаемого металла 
(для  стали 950…1000ºС,  для  чугуна 800…900ºС,  для  алюминия 700…750ºС), 
собирают и заливают жидким сплавом. 

 

 

 

 

 

а 

 

 

     б   

 

 

        в 

Рис. 4.7. Изготовление керамической формы. 

 

Подготовка форм под заливку, заливка и очистка отливок аналогичны ис-

пользуемым при получении форм другими способами. При изготовлении форм 
из  огеливаемых  суспензий  наибольшее  применение  имеют  суспензии,  состоя-
щие из гидролизованного этилсиликата 32 или 40, маршалита и кварцевого пес-
ка марки 2к0315 или 2к025, прокаленных при 800…900ºС, и 15%-ного раствора 
едких натрия или калия. Гидролиз этилсиликата осуществляется так же, как и