Лиття у разові піщанисто-глиняні форми

Основи технології ливарного виробництва.

Ливарне виробництво - це процеси отримання фасонних виробів (виливок) шляхом заливки розплавленого металу у порожнисту форму, яка відтворює форму та розміри майбутньої деталі. Після затвердіння метала у формі отримують виливок - заготовка або деталь. Виливки широко використовують у машинобудуванні, металургії та будівництві.

Виливки бувають різної маси(від кількох грамів до сотні тон), простої та складної форми з чавуну, сталі, сплавів міді або алюмінію, цинку та магнію та ін. Особливо ефективно застосування виливок для отримання фасонних виробів складної конфігурації, які неможливо або економічно недоцільно виготовляти іншими методами обробки металів (тиском, зварюванням, різанням), а також для отримання виробів з малопластичних металів та сплавів.

При всій різноманітності засобів лиття, які склалися за довгий період розвитку його технології, принципова схема технологічного процесу лиття практично не змінилася за більш ніж 70 віків його розвитку та включає чотири основних етапу: плавка метала, виготовлення форми, заливка рідкого метала у форму, витягання виливки, яка затвердла з форми.

До середини нашого століття ливарний засіб вважався одним із найважливіших методів отримання фасонних заготовок. Маса литих деталей складала приблизно 60% від маси тракторів та сільськогосподарських машин, до 70% прокатних станів, до 85% - металорізальних верстатів та поліграфічних машин. Однак поряд з такими позитивними якостями ливарного виробництва як відносна простота отримання та низька собівартість виливок (особливо з чавуну), можливість виготовлення складних деталей з крихких металів та сплавів, він має ряд суттєвих недоліків. По-перше, це досить низька продуктивність праці, неоднорідність складу та знижена густина матеріалу заготовок, а з цього і їх більш низькі , чим заготовок, отриманих обробкою тиском, міцні характеристики.

За попередні роки значно виріс випуск ливарного обладнання, освоєно виробництво автоматичних ліній формування, заливки та вибивки виливок, створені комплекти сучасного суміш підготовчого обладнання. Освоєно випуск цілої гамми машин для спеціальних засобів лиття, суттєво виріс рівень механізації та автоматизації технологічних процесів.

Основні техніко-економічні показники роботи ливарних цехів:

· випуск виливок у тоннах за рік, випуск виливок на одного робітника,

· отримання лиття з 1м² виробничої площі цеха, вихід придатного метала;

· частина браку лиття (у %), рівень механізації, частка лиття, отриманого спеціальними засобами, собівартість 1т лиття.

У структурі собівартості лиття основну частину складають витрати на метал (80%). Здійснюючи техніко-економічний аналіз ливарного виробництва, більшу увагу необхідно звертати на ті стадії і елементи технологічного процесу, які безпосередньо пов'язані з можливими втратами металу на угар, розбризкування, брак та ін.

Собівартість лиття залежить від обсягу виробництва, рівня механізації та автоматизації технологічних процесів.

Лиття у разові піщанисто-глиняні форми.

Цей вид лиття є найбільш розповсюдженим та відносно простим засобом отримання виливок. Разові піщанисто-глиняні форми можуть бути виготовлені безпосередньо у грунті (у підлозі ливарного цеху) по шаблонах або у спеціальних ящиках - опоках по моделях. У грунті отримають виливки великогабаритних деталей (станин, колон та ін.), більш дрібні виливки звичайно отримають у опочних формах

Зовнішній обрис виливок відповідає поглибленням форми, отвори отримають за рахунок стрижней, які вставляють у запону форми. Технологічний процес виробництва виливок у опочних формах складається з трьох стадій: підготовчої, основної та заключної.

Модельна оснастка, яка вироблена у модельних цехах, представляє собою пристосування, за допомогою якого виготовляють форми та стрижні. До оснастки відносять моделі деталей, підмодельні щитки, стержневі ящики, моделі елементів ливникової системи та опоки.

Моделі служать для отримання запон у земляній формі, яка по формі та розмірам відповідає майбутній виливці.

Через те, що метал після затвердіння усаджується (зменьшується в об'ємі), розміри моделі роблять трохи більше.

Моделі виготовляють з деревини, пластмаси або метала в залежності від умов виробництва та вимог до виливки у відношенні точності розмірів та чистоти поверхні. Для того, щоб модель легко витягалася з форми, їх роблять з формовочними уклонами і часто роз'ємними з двох або більше частин, які скріплені за допомогою шипів.

Для отримання виливок з отворами або з поглибленнями на моделях у відповідних місцях передбачають виступи - стрижневі ознаки, що залишають у формі відбитка для встановлення стрижней. Місце, яке займає у формі стрижень не заповнюється металом і у виливці після вилучення стрижня утворюється отвір або поглиблення. Стрижні виготовляють з особливої суміші, набиваючи її вручну або машинним засобом у стрижневі ящики. Розміри стрижнів повинні бути меншими на величину усадки металу. В залежності від складності виготовлення стержневі ящики роблять цільними або роз'ємними.

Моделі ливникової системи призначені для створення у формі каналів та запон, які служать для подачі металу, затримки шлаку та виходу повітря із запони форми.

Підмодельні щитки-плити служать для розміщення на них моделей та установки опоки при виготовленні ливарної форми вручну.

Опоки - дерев'яні або металеві рамки, каркаси, основне призначення яких складається в утриманні піщанисто-глиняної форми при її виготовленні, забезпечені достатньої міцності та жорсткості форми при її виготовленні, транспортуванні та заливки металу.

Формовочні та стрижневі суміші в основному складаються з кварцевого піску визначеної зернистості та жаротривкості. Це досягається за допомогою додавання глини, лляної олії, декстрину, рідкого скла, а також деревини, дерев'яної тирси або торф'яної кришки.

По призначенню формовочні суміші ділять на облицьовувальні, наповнювальні та єдині. Облицьовувальні стикаються з рідким металом, виготовляють з більш якісних, свіжих матеріалів. Наповнювальна - це суміш, яка була у використанні (горіла). Єдині - це використання поєднання суміші зі свіжими добавками піска, цегли, кріпильних сумішей тощо.

Підготовка формувальних сумішей складається із: дробіння окремих свіжих матеріалів, наступного сушіння, просіювання через сито та змішування окремих компонентів.

Формування - процес виготовлення разової ливарної форми за допомогою машин або вручну. Трудомісткість виготовлення ливарних форм складає 40-60% від загальної трудомісткості отримання виливок.

Сушіння форм та стрижнів відбувається у спеціальних пристроях при t 200-350⁰C . Це підвищує міцність та газопрозорість форм та стержнів.

Збирання форм - одна із операцій лиття, від якої залежить форма та точність майбутньої виливки.

Заливку металу у форму здійснюють за допомогою спеціальних ковшів. Форми установлюють на підлозі цеха (у один. виробництві) або на конвеєрах, рольгангах (у серійному та масовому виробництвах). Після охолодження виливки піщанисто-глиняні форми руйнують. У сучасних ливарних цехах виливки вибивають на спеціальних вібраційних решітках.

Обрубка ливників прибутків та випорів роблять стрічковими, дисковими пилами, за допомогою газової та дугової різки.

Стрижні вилучають під тиском струму води у спеціальних гідравлічних камерах.

Очистка виливок від формувальної суміші ведеться вручну або механічним засобом на обертових барабанах.

Вибивка + обрубка + очистка = 30-40% від загальної трудомісткості виготовлення виливок.

Поиск по сайту: