에게범주:

주조

금형 제조 기술

현재 생산되는 주물은 매우 다양하다는 특징이 있으며, 이로 인해 다양한 주조 주형과 재료를 사용해야 합니다.

1. 주조 금형의 분류

주형은 주형을 만드는 재료와 부을 때의 상태에 따라 분류됩니다.

일회용 주형은 단 하나의 주물을 성형하는 데 사용되며 이후에는 폐기됩니다. 주형은 모래-점토, 모래-수지 및 기타 혼합물로 만들어집니다.

일회용 주형은 습식(습식 성형), 건식(건식 성형), 건조, 화학적 경화 및 건조 또는 경화 코어로 조립될 수 있습니다.

저렴한 비용, 생산의 단순성과 속도, 건조 공정이 없기 때문에 원시 형태가 가장 널리 사용됩니다. 이는 최대 1500kg의 주철, 강철 및 비철 합금의 단순 및 중간 복잡성 주조에 사용됩니다.

건식 금형은 가공량이 많은 중형 및 대형 주물 생산을 위해 설계되었습니다. 잘 건조되고 내구성이 뛰어난 논스틱 페인트로 코팅된 몰드는 고품질 주물을 보장합니다. 그러나 긴 건조 주기(6~36시간 이상), 상당한 연료 소비, 주형에서 주물을 두드리는 노동 강도 증가로 인해 비경제적입니다. 그들은 표면 건조되고 화학적으로 경화된 형태로 대체되고 있습니다.

건조 주형은 바인더 SP, SB, KT가 포함된 주물사로 만들어집니다. 이 주형은 무게가 1000~8000kg에 달하는 철과 강철의 중요한 주조에 사용됩니다. 이러한 형태의 건조 시간은 기존 건조 형태보다 10배 짧습니다.

화학적으로 경화 가능한 주형은 100톤 이상의 강철, 주철 및 비철 합금으로 주조물을 생산하는 데 사용됩니다. 이러한 형태에는 두 가지 종류가 있습니다. 일부는 이산화탄소를 불어 넣거나 불어서 경화되고, 두 번째는 작업장 분위기에 단기간 노출되어 자체 경화됩니다.

지난 10년 동안 액체 유리를 바인더로 함유한 액체 자체 경화 성형 혼합물(LSM)과 경화 촉진제(촉매)인 페로크롬 생산 슬래그를 사용하여 금형의 화학적 경화 공정이 널리 보급되었습니다.

재사용 가능한(반영구) 주형은 무게가 최대 15톤에 달하는 간단한 구성의 중대형 주물을 생산하는 데 사용됩니다. 이 주형은 주로 내화 점토, 주형 점토 및 석영 모래로 구성된 내화도가 높은 혼합물로 만들어집니다. 적절한 열처리 후 금형 내구성은 25-40 제거에 도달합니다.

재사용 가능한 주형에는 단순 및 중간 복잡성, 중소형 및 중형 중량 및 크기(연속 및 대량 생산)의 다양한 합금 주조용 금속 주형도 포함됩니다.

쌀. 1. 템플릿 성형 장치.

2. 성형 도구 및 액세서리

금형 및 코어 제조에는 다양한 도구, 플라스크 및 장치가 사용됩니다.

도구. 손으로 성형할 때는 가장 완벽한 도구 세트가 사용됩니다. 도구의 기술 조건은 GOST 11775-74 - 11801-74에 의해 규제됩니다.

직면 혼합물로 모델을 뿌리기 위해 2-6mm 셀의 금속 메쉬가 있는 직사각형 체를 사용합니다. 직사각형 삽은 플라스크 혼합물을 채우는 데 사용되며, 끝이 뾰족한 삽은 성형할 때 흙에 구멍을 파는 데 사용됩니다.

플라스크의 혼합물은 다양한 탬퍼를 사용하여 압축됩니다.
— 작업대에서 작업할 때는 짧은 탬퍼(길이 300mm)를 사용하십시오. 이러한 래머의 손잡이는 알루미늄 합금으로 만들어졌으며 쐐기 모양과 플랫 슈즈는 St. Paul로 만들어졌습니다. 40 또는 경도가 향상된 오일-가솔린 저항성 고무 등급 A;
— 중형 및 대형 플라스크에서 혼합물을 압축할 때 가장 생산적인 방법은 공압식 탬퍼입니다. 신발은 주철 등급 SCh18-36으로 만들어지며, 바람직하게는 경도가 높은 내유성 및 내유성 고무 등급 A로 만들어집니다.

래머는 5-6 kgf/cm2의 압력에서 압축 공기에 의해 구동됩니다.

스무더는 모양을 부드럽게 만드는 데 사용됩니다. 스무더가 접근할 수 없는 장소에서는 이러한 목적으로 란셋을 사용합니다. 오목한 표면과 오목한 부분은 양면 스푼으로 마무리합니다. 얕은 원통형 표면, 필렛 모서리 및 기타 곡선 표면의 평활화는 성형 평활기를 사용하여 수행되며 혼합물의 나머지 입자는 후크를 사용하여 깊은 구멍에서 제거됩니다.

대형 몰드의 페인팅 및 세척에도 사용되는 헤어 브러시를 사용하여 모델과 몰드 표면에서 모래를 쓸어냅니다. 스프레이 건을 사용할 때 최고의 페인팅 품질을 얻을 수 있습니다.

금형의 환기는 직경이 다른 바늘과 같은 통풍구를 사용하여 수행됩니다.

쌀. 10.2. 플라스크의 종류. 구현 형태의 행위

대형 모델은 금속 망치로 밀어내고 모델이 손상되지 않도록 특수 강판을 절단하여 모델을 보호해야 합니다. 모델은 뾰족한 나사 리프트를 사용하여 금형 반쪽에서 제거됩니다.

수직 회전축이 있는 템플릿에 따라 성형하는 경우 그림 1에 표시된 장치를 사용하십시오. 10.1. 스러스트 슈, 스핀들, 잠금 링 및 템플릿이 고정되는 슬리브로 구성됩니다.

매몰 링은 높은 강도, 강성 및 최소한의 무게를 가져야 합니다. 이 제품은 SCh15-32 이상의 주철 등급, 저탄소강 20L - ZOL-1, 알루미늄 및 마그네슘 합금으로 만들어집니다.

플라스크는 견고한 주조품이거나 용접된 것입니다. 구성에 따라 직사각형, 모양 및 원형 플라스크가 구별됩니다.

무게에 따라 수동형, 복합형, 크레인형으로 구분됩니다. 혼합물이 없는 수동 플라스크의 무게는 최대 30kg이고, 혼합물이 있는 경우에는 60kg 이하입니다. 혼합물없이 결합 - 31 ~ 60kg, 혼합물과 함께 - 60kg 이상; 혼합물이 없는 크레인과 혼합물이 있는 크레인 - 60kg 이상.

반쪽 형태의 정확한 조립을 위해 경화 및 후속 연삭을 통해 강철 등급 40-45로 만든 핀이 사용됩니다. 제거 가능한 영구 핀이 있습니다. 후자는 하부 플라스크의 귀와 큰 플라스크-세로 벽의 선반에서 강화됩니다. 탈착식 핀은 기계 성형에 가장 많이 사용됩니다.

플라스크의 호환성을 위해 귀의 중심 구멍이 지그를 따라 뚫려 있습니다. 경화된 강철 부싱이 이 구멍에 압착되어 마모 시 교체가 가능하고 플라스크 결합의 정확성이 보장됩니다.

플라스크의 치수를 선택할 때, 주형의 다양한 영역에서 허용되는 최소 두께의 주물사부터 진행해야 합니다.

3. 손으로 금형 만들기

손으로 성형할 때 주조 주형은 목재 솔리드 및 분할 모델, 모델 플레이트, 골격 모델 및 템플릿으로 만들어집니다.

4. 토양에서의 성형

흙에서 성형할 때 가장 중요한 작업은 금형의 하부인 바닥을 준비하는 것입니다. 침대에는 푹신한 침대와 단단한 침대 두 가지 유형이 있습니다.

부드러운 침대. 하나의 작은 주물을 만들 때 각각의 토양에 침대가 준비됩니다. 동일한 유형의 일련의 주물을 생산할 때 모델 높이보다 깊이가 100-125mm 더 크고 모델 치수보다 200-250mm 더 큰 구멍을 주조소 바닥에 파냅니다. 한쪽. 구덩이 바닥에는 4개의 혼합물 더미가 남아 있습니다. 그 중 두 개에는 나무 칸막이가 놓여 있고 다른 두 개에는 라스가 놓여 있습니다.

이 칸막이 위에 자를 놓고 수준기를 사용하여 수평 위치를 확인합니다. 그런 다음 슬레이트를 혼합물로 덮고 압축하고 수평 위치를 다시 확인합니다. 그 후, 슬레이트 사이의 공간을 사용한 주물사로 채우고 수평을 맞춘 다음 자로 초과분을 긁어냅니다. 10-12mm 높이의 막대를 슬레이트 위에 놓고 체로 쳐진 외장 혼합물 층을 폐기물 혼합물 층에 적용합니다.

막대를 제거한 후 다음과 같이 압축합니다. 첫 번째 성형기는 눈금자를 레일에 대고 누르고 두 번째 성형기는 눈금자의 다른 쪽 끝을 올리고 낮추어 300-400mm 영역에 걸쳐 혼합물을 압축합니다. 그런 다음 두 번째 성형기가 레일에 대해 눈금자를 누르고 첫 번째 성형기가 혼합물을 압축합니다.

표면의 최종 레벨링과 홈 제거는 슬랫을 따라 눈금자를 움직여 이루어집니다. 평평한 표면은 얇은 층의 외장 혼합물로 덮여 있습니다. 모델은 생성된 베드 위에 뒤집어 놓이고 망치나 탬퍼를 두드리면 중간 개스킷을 통해 아래로 밀려납니다.

경질층은 중형 및 대형 주조용 주형 제조에 사용됩니다. 모델 높이보다 300-400mm 깊이로 작업장 바닥에 구멍을 파고 있습니다. 구덩이의 바닥을 단단히 압축하고 150-200mm 두께의 체로 쳐진 그을음 또는 부서진 벽돌 층을 그 위에 붓고 가볍게 압축하고 미세한 그을음으로 수평을 유지합니다.

쌀. 3. 부드러운 침대를 만드는 방법.

쌀. 4. 단단한 침대를 만드는 계획 : 1 - 연소 층; 2- 환기 덕트; 3- 혼합물의 표면 층; 4 - 환기 파이프.

층의 표면을 자로 수평을 맞춘 다음 직경 9mm의 무릎을 사용하여 환기 덕트를 콘크리트 바닥까지 찌릅니다.

이 방법으로 준비된 침대에는 외장 혼합물 층 (40-50mm)이 뿌려집니다. 압축 후 환기 덕트에도 직경 3-4mm의 통풍구가 뚫려 있습니다.

5. 한 쌍의 플라스크에서 성형

플라스크에서 성형할 때 주조의 치수 정확도가 가장 높습니다. 쌍을 이루는 플라스크의 성형이 널리 보급되었습니다. 복잡한 구성의 주물 성형은 3개, 4개 또는 그 이상의 플라스크에서 수행됩니다. 한 쌍의 플라스크에서 티 캐스팅을 만드는 예가 그림 1에 나와 있습니다. 5.

성형 공정은 하부 금형 제작부터 시작됩니다. 모델의 하반부와 2개의 피더를 모델 하부 쉴드에 놓고 외장 혼합물 층을 모델에 적용한 후 손으로 누릅니다. 충전 혼합물을 플라스크에 붓고 압축합니다. 과도한 혼합물을 청소한 후 댐퍼로 환기 덕트를 찌릅니다.

생성된 하프 몰드는 모델 하부 쉴드에 고정되고 180° 회전되어 몰딩 플랫폼의 느슨해진 플랫폼에 배치되고 가볍게 갈아진 후 쉴드가 풀려 제거됩니다. 그런 다음 프렛을 매끄럽게 하고 마른 석영 모래를 뿌린 다음 모델에서 모래를 불어냅니다. 모델의 상반부와 슬래그 캐쳐를 배치한 후 라이저와 벤트의 모델을 설치합니다.

쌀. 5. 한 쌍의 플라스크에서 성형: 1 - 하부 하프 몰드; 2 - 상반신 형태; 3 - 막대.

이후 동일한 순서로 상부 절반 금형을 제작합니다.

압축은 국부적인 약점이나 과도한 통합 없이 균일해야 합니다. 혼합물의 압축 정도는 경도 시험기를 사용하여 확인합니다. 주조물의 질량과 높이에 따라 다릅니다.

금형의 상부 절반의 강도를 높이기 위해 강철 후크 또는 나무못 (이전에 액체 점토로 적신 "군인")으로 강화됩니다.

라이저와 추력의 모델을 꺼내면 금형을 열 수 있습니다. 소형 모델을 성형할 때 혼합물을 압축한 후 모델의 절반이 하프 몰드에 고정되므로 추가로 고정할 필요가 없습니다. 중대형 무거운 모형을 성형할 때 주물사와 모형 사이의 마찰력이 부족하여 금형 상반부에 고정시킬 수 없어 추가적인 보강이 필요합니다. 모형을 상부플라스크에 올려 고정한 후, 틀을 열어 모형의 반쪽을 떼어낸 후 상,하단의 모형을 완성한 후 코어를 설치하고 모형을 조립합니다.

6. 모형판을 이용한 성형

이 성형 방법에서는 두 개의 모델 플레이트를 사용하여 금형의 하단과 상단을 별도로 제작합니다.

소규모 생산에서는 플레이트 성형을 수행하는 것이 좋습니다. 많은 레닌그라드 기업에서 - Karl Marx의 이름을 딴 협회, Ya. M. Sverdlov의 이름을 딴 협회, V. I. Lenin의 이름을 딴 Nevsky 공장 등 - 상대적으로 큰 크기의 주물(3개 이상)의 소규모 생산에 성공적으로 사용됩니다. 길이는 m이고 무게는 최대 3T입니다.

슬래브로 별도의 몰딩을 수행하면 다음이 제공됩니다.
- 주조의 정확성을 높인다.
— 마무리 작업 감소로 인해 노동 생산성이 15-20% 증가합니다.
- 개별 부품으로 모델을 제작한 후 모델 플레이트에 조립하는 기능
— 교대로 2~3층에 주형을 설치하여 주형 영역에서 주물 제거량이 1.5배 증가합니다.

소규모 생산에는 내구성이 뛰어난 목재 패널로 만든 슬래브를 사용하고 대량 생산에는 평면 주철을 사용합니다. 모델 플레이트는 반복해서 사용할 수 있습니다.

중형 직물 기계 본체(920X420X400mm)의 주물 제조용 모델 플레이트 세트가 그림 1에 나와 있습니다. 6.

성형 작업은 두 명의 성형업체로 구성된 팀이 수행합니다. 작업자의 피로를 줄이기 위해 모형 슬래브를 낮은 가대에 설치합니다.

쌀. 6. 본체 성형용 모델 플레이트 세트: a - 금형 하반부용 플레이트; b - 몰드의 상반부용 플레이트; 1 - 접시; 2 - 센터링 부싱; 3모델.

작업은 다음 순서로 수행됩니다.
- 모델과 슬래브를 청소하고 이형제를 도포합니다.
- 슬래브에 바닥 및 상단 플라스크 설치;
— 외장 혼합물을 모델에 적용하고, 후크를 설치하고(몰드의 상부 절반에) 혼합물을 압축합니다.
- 플라스크에 충전 혼합물을 채우고, 압축하고, 초과분을 제거하고 환기 덕트를 찌릅니다.
- 플라스크와 테두리로 모델 플레이트를 고정합니다. 준비된 플랫폼에 몰드 하반부 설치, 모델 플레이트 분리, 제거 및 마무리 (필요한 경우)
- 반 형태;
- 막대 설치;
- 상단 플레이트를 분리 및 제거하고 (필요한 경우) 하프 몰드를 마무리합니다.
- 형태 조립.

조립된 하프 몰드 위에 주철판(때때로 나무 판)을 놓고, 그 위에 스프루 보울을 설치하기 위한 슬라이드와 함께 두 번째 몰드를 설치합니다.

7. 화학적 경화 및 큰 껍질 형태

CO2 공정을 사용하여 금형을 제작할 때 액체 유리가 성형 혼합물에 바인더로 도입됩니다. 액체 유리 혼합물의 표면 층은 20-40mm의 층으로 모델에 적용되고 플라스크의 나머지 부분은 충전 혼합물로 채워집니다. 모든 금형 제조 작업은 모래-점토 혼합물을 사용하여 성형할 때와 동일한 순서로 수행됩니다. 모델을 떼어내고 금형을 완성한 후 이산화탄소로 퍼지(Purge)하면 빠르게 경화됩니다. 그런 다음 양식이 조립됩니다.

화학적 경화 혼합물은 중대형 주물 생산에 사용되는 대형 쉘 주형 제조에도 사용됩니다. 10톤 무게의 압연기 패드의 강철 주조용 주형이 그림 1에 나와 있습니다. 7.

껍질은 조심스럽게 가공된 쪼개진 나무 모델을 흑연으로 문질러서 만듭니다.

프로세스는 다음 작업으로 구성됩니다.
- 모델의 아래쪽 절반은 평면형 모델 아래 실드 위에 배치됩니다.
-직경 9-10mm의 구멍이 뚫린 벽에 접이식 나무 재킷이 설치되어 있습니다. 재킷 벽과 모델 사이의 거리는 약 120-150mm여야 합니다.
- 쉘을 강화하기 위해 모델과 재킷 사이의 틈에 용접 프레임이 설치됩니다.
— 액체 유리 혼합물을 80-100mm 높이의 층에 붓고 압축하고 직경 8mm의 강철 막대를 혼합물의 개별 층 사이에 배치하여 퍼지 채널을 형성합니다. 이 채널은 퍼지 채널에서 20-25mm에 도달해서는 안됩니다. 모델; – 수평 표면에서 과잉 혼합물을 청소하고 퍼지 채널에 구멍을 뚫습니다.
- 강철 막대를 제거하고 퍼지 채널을 통해 생성된 쉘에 이산화탄소를 불어 넣습니다.
- 모델 및 재킷과 함께 경화된 쉘을 180° 회전시킵니다.
- 모델을 제거하고 나무 재킷을 열어 ​​제거합니다.

상부 쉘은 동일한 순서로 만들어집니다.

반주형은 리브가 없는 두 개의 플라스크로 구성된 프레임에 조립됩니다. 하부 플라스크를 평평한 곳에 놓고 충전 혼합물을 뿌린 다음 압축합니다. 바닥 쉘은 생성된 베드에 설치되고 플라스크와 플라스크 사이의 간격은 건조 혼합물로 채워집니다. 쉘 막대를 쉘 표시에 설치하고 상단 쉘과 두 번째 플라스크를 적용하고 150mm 층의 건조 혼합물로 덮습니다.

쌀. 7. 쉘 인서트와 결합된 형태: a - 하부 쉘; b - 상부 껍질; c - 쉘로드; g - 조립된 형태; d - 캐스팅.

플라스크의 나머지 부분은 직경 40mm의 금속구로 채워져 있습니다. 붓기 전에 몰드에 추를 추가로 싣습니다.

모델을 제거하기 전에 경화된 쉘 몰드를 사용하면 모델의 치수에 해당하는 작업 표면 크기를 가진 쉘을 얻을 수 있습니다. 또한 이러한 형태의 모델은 접을 수 있게 만들어져 추가 금속 소비가 필요한 성형 경사를 제거할 수 있습니다.

8. 패턴성형

패턴 성형은 단순한 구성의 회전체 외부 형상(볼, 플라이휠, 파이프, 플랜지가 있는 파이프 등)을 갖는 단일 중대형 주조품의 생산에서 수행됩니다.

템플릿 성형 유형에는 수직 스핀들, 수평 스핀들, 브로칭 블록 등이 있으며, 수직 스핀들을 사용한 성형이 가장 널리 사용됩니다. 그라인딩 러너 한 그릇의 주조 성형 예를 사용하여 생각해 봅시다.

그릇의 템플릿 성형(그림 8, a)에는 다음이 필요합니다: 수직 축이 있는 기계, 템플릿 측정(그림 8, b), 몸체로 블록을 날카롭게 하기 위한 템플릿(그림 8, c) ) 및 보울 블록(그림 8, d ), 리브 모델(그림 8, e) 및 중앙 구멍이 있는 허브(그림 8, f). 성형은 상부 플라스크 아래의 토양(단단한 바닥 포함)에서 수행됩니다.

쌀. 8. 러너 보울의 템플릿 성형 장치.

이 프로세스는 여러 단계로 구성됩니다. 첫 번째 단계에서는 몸체가 있는 블록을 날카롭게 다듬어 주형의 상반부를 만드는 모델이 됩니다. 두 번째로, 상부 절반 금형의 제조 작업이 수행됩니다. 세 번째에서는 금형의 아래쪽 절반이 날카로워집니다. 네 번째 단계에서는 금형이 완성되고 조립됩니다. 다섯 번째에는 주형이 로드되고 주물이 부어지고 녹아웃됩니다.

9. 골격 모델에 따른 성형

대형 주물의 단일 생산에서는 모델 제작 비용을 줄이기 위해 골격 모델이 사용되며 리브의 두께는 주물 벽의 두께와 동일한 것으로 가정됩니다.

대형 욕조 주물을 만들기 위한 골격 모델이 그림 1에 나와 있습니다. 그림 9, a 및 성형 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 9, 비. 모델은 플라스크나 토양에서 성형됩니다. 내부 구멍은 막대 수준에서 매끄러 워지고 결과 표면은 종이로 덮여 있습니다. 그런 다음 블록이 포함된 상반부 금형이 만들어집니다. 쪼개진 후 거푸집의 상반부를 다듬고 하반부의 이형지를 제거한 후 리브 사이에 압축된 혼합물을 약간 풀어주고 갈퀴형틀을 이용하여 리브의 두께만큼 혼합물의 층을 제거한다. . 그 후, 모델이 제거되고 일반적인 방법으로 금형 제작이 완료됩니다.

쌀. 9. 골격 모델에 따른 성형 계획.

10. 벽돌에 점토로 성형하기

점토로 벽돌을 성형하는 것은 주형, 국자, 보일러, 대구경 파이프 등과 같은 대형 주물의 생산에서 수행됩니다. 성형은 모델, 프레임 모델 또는 템플릿에 따라 수행됩니다.

대형 파이프를 주조하기 위한 주형과 막대를 만드는 순서는 그림 1에 나와 있습니다. 10. 솔리드 베드에 스러스트 베어링, 스핀들, 템플릿이 강화된 슬리브를 설치합니다. 수준기를 사용하여 스핀들이 올바르게 설치되었는지 확인하십시오. 주철 팬에 점토 층을 바르고 붉은 벽돌 벽돌의 첫 번째 줄을 배치합니다. 15-20mm 두께의 점토 층을 적용하고 두 번째 줄을 배치하여 첫 번째 줄의 이음새와 겹칩니다.

가스 투과성을 높이기 위해 벽돌 줄 사이에 미세한 재를 놓고 입상 큐폴라 슬래그, 짚 묶음 및 초크가있는 건조 점토에 환기 채널을 만듭니다. 벽돌의 강도를 높이기 위해 주철 슬래브를 5-6 줄마다 놓고 하단 팔레트와 끈으로 서로 연결합니다.

벽돌의 정확성은 템플릿을 사용하여 확인됩니다. 템플릿의 작업 가장자리와 벽돌 표면 사이에는 20-25mm의 간격이 있어야 합니다. 벽돌의 내부 표면은 점토로 늘어서 있고 작업 표면은 템플릿으로 날카롭게됩니다. 짧은 시간 동안 자연 건조시킨 후 형판과 스핀들을 제거하고 휴대용 건조기로 금형을 건조시킵니다. 그런 다음 균열이 봉인되고 형태가 칠해지고 두 번째로 건조됩니다.

쌀. 10. 템플릿에 따라 벽돌 틀과 막대 만들기: a - 틀 만들기; b - 막대 생산; c - 조립된 형태; g캐스팅; 1 - 스러스트 베어링; 2- 스핀들; 3- 팔레트; 4 - 지원; 5 - 벽돌 쌓기; 6 -- 주형을 날카롭게 하기 위한 템플릿; 7 - 게이팅 시스템; 8 - 점토를 향함.

코어를 만드는 과정은 금형을 만드는 과정과 유사합니다. 막대를 건조기로 말립니다.

벽돌 작업은 벽돌과 플라스크 벽 사이의 틈이 성형 혼합물로 채워진 특수 케이슨 또는 플라스크에서 수행됩니다. 이러한 양식은 소규모 중간 수리에 반복적으로 사용될 수 있습니다.

손으로 대형 주형을 만드는 현대적인 방법

대형 주물 생산의 지속적인 성장에는 기술 프로세스 및 작업 조건의 개선, 수동 성형 중 주물 제조의 노동 강도 감소가 필요합니다. Ya.M의 이름을 딴 레닌그라드 협회 주조소에서 개발한 주물 성형을 위한 몇 가지 합리적인 프로세스를 고려해 보겠습니다. .Sverdlov, V. I. Lenin 및 기타 기업의 이름을 딴 Nevsky 공장.

금속 침대. 대형 주물을 성형할 때에는 단단한 모래점토층을 사용하고, 특히 대형 주물을 만들 때에는 벽돌로 베드를 만든다. 주물을 주형에서 제거하면 베드가 부분적으로 파손되므로 각 주형을 만들기 전에 이를 수리하는 데 많은 시간을 소비해야 합니다.

쌀. 11. 견고한 금속 베드를 준비하는 계획: 1 - 연소 층; 2 - 금속판; 3 - 가스 배출 파이프; 4 - 케이슨; 5 - 상반신 형태.

케이슨으로 만든 금속 침대가 있는 형태가 그림 1에 나와 있습니다. 11. 케이슨 벽과 모델 사이의 간격은 금형 채우기의 편의성에 따라 결정됩니다. 케이슨의 바닥은 균일한 연소 층으로 덮여 있으며 그 위에 주철판이 놓여 단단한 금속 층을 형성합니다.

금형의 상부 절반을 로드로 교체

붓는 동안 금속 누출을 방지하기 위해 일반적으로 쿠션 점토가 사용되며 그 결과 주물에 베이가 형성되고 제거하려면 트리머의 노동력이 필요하고 금속 폐기물이 필요합니다. 틀의 윗부분을 겹쳐지는 막대로 교체할 때 완충점토 대신 모래쿠션을 사용하기 시작했다. 이를 위해 가스가 배출되는 막대의 수평 표시에 20-25mm의 홈이 만들어지고 약간 과대평가된 축축한 모래로 채워집니다. 덮개 막대를 설치할 때 모래가 압축되어 환기 덕트의 확실한 단열과 막대 사이의 긴밀한 접촉이 생성되어 베이 가능성이 제거됩니다.

쌀. 12. 대형 형태의 제조 기술: a - 오래된 기술; b - 신기술: 1 - 낮은 토양 반형; 2- 상반신 형태; 3 - 쿠션 점토; 4 - 로딩 플레이트; 5 - 상단 플라스크 절반을 교체하는 막대; 6 - 환기 라이저; 7 - 모래 베개.

신기술 도입으로 인해 주조품의 치수 정확도가 향상되고 금속 소비가 감소하며 플라스크 재고 및 부피가 큰 반주형 건조 필요성이 제거되고 트리밍 작업의 노동 강도가 감소했습니다. . 블록 모델에 따른 성형. 작은 시리즈의 중형 및 대형 주물을 생산할 때는 두 개의 유사한 모델을 분할 막대로 연결된 하나의 블록으로 결합하는 것이 좋습니다.

액체 자체 경화 혼합물로 주형을 만듭니다. 이러한 혼합물은 대형 막대 제조에 널리 사용되므로 Ya. M. Sverdlov 협회의 주조소에서는 무게가 3톤 이상인 주조용 막대는 모두 ZhS로 만들어집니다.

실습에 따르면 이러한 혼합물은 대형 주조용 주형 제조에도 성공적으로 사용될 수 있는 것으로 나타났습니다. ZhSS의 성형 방식은 그림 1에 나와 있습니다. 14. 모델은 벽돌이나 고정된 특수 지지대에 설치되거나 판자를 사용하여 케이슨에 고정됩니다. 모델과 케이슨 벽 사이에는 100-150mm의 간격이 있어야 합니다. 모델에는 액체 시멘트를 채우기 위한 해치가 있습니다. 금형 충전을 개선하기 위해 푸셔를 사용하여 혼합물을 해치 밖으로 압착합니다. 모델 아래 공간을 혼합물로 채운 후 케이슨 둘레를 따라 벽과 모델 사이의 틈에 부어 넣습니다. LSS를 붓고 35~40분 후에 모델을 꺼내고 금형 마감을 시작할 수 있습니다.

금형의 작업 표면에는 상당한 다공성이 있습니다. 이를 제거하기 위해 표면에 특수 페인트를 도포한 후 200~220°C의 온도에서 2~4시간 동안 버너로 건조시킵니다.

무게 35톤의 블레이드 주철 모형을 주조하기 위한 복잡한 형상의 제조 기술이 그림 1에 나와 있습니다. 15. 이 모델은 대형 강철 블레이드 주물을 성형하기 위해 설계되었습니다. 성형은 모델이 케이슨의 침대 위에 놓이는 스톱이 장착된 목재 모델을 사용하여 수행됩니다. 탈착식 프레임이 모델에 배치되어 더미의 윤곽을 형성합니다. 플로팅을 방지하기 위해 모델과 프레임이 로드됩니다.

LSC 충전은 모델에 있는 해치와 탈착식 프레임을 통해, 케이슨 벽과 탈착식 프레임 사이의 틈으로 수행됩니다. 그런 다음 푸셔를 사용하여 혼합물을 압축합니다. 짧은 노출 후 제거 가능한 프레임을 제거하고 혼합물을 해치에서 제거하고 모델 주위를 다듬고 반 금형 표면을 이형지로 덮고 핀으로 고정한 후 디자인을 진행합니다. 상부 절반 금형(블록 로드)의 모습입니다.

쌀. 13. 블록 모델을 사용하여 금형을 만드는 기술: a - 토양 형태; b - 막대 형태.

쌀. 14. ZhSS에서 금형을 제조하는 계획.

쌀. 15. 이를 이용한 대형 금형 제작 기술

12. 기계 성형

예비 분할이 없는 기계화된 추출 및 모델은 고품질 금형을 보장하고 주조 정확도를 높이며 스크랩을 줄입니다. 좌표 및 조판 프레임 플레이트의 도입으로 연속 및 대량 생산뿐만 아니라 소규모 및 개별 생산에서도 기계 성형을 사용하는 것이 표준이 되었습니다.

일반적으로 주조 금형은 두 대의 기계에서 만들어집니다. 하나는 금형의 아래쪽 절반이고 다른 하나는 위쪽 절반입니다. 대량 및 연속 생산에서는 게이팅 시스템의 금속 모델과 요소가 단면 주철판에 장착되고, 소규모 및 단일 생산에서는 목재 모델이 장착됩니다.

좌표판 또는 조판 판 프레임에서 강화되었습니다. 좌표판과 프레임판의 모델은 작업장에서 20~30분 내에 교체됩니다.

플라스크에서 혼합물을 압축하는 방법에 따라 하단 및 상단 압축 기능이 있는 압축 기계, 진동 기계, 사전 압축 기능이 있는 진동 기계 및 모래 던지기 기계가 구별됩니다.

바닥을 누르는 기계에서 혼합물을 압축합니다. 이러한 기계의 작동 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 17. 실린더에 배치된 프레스 피스톤에 테이블이 부착되어 있습니다. 고정된 프레임에서 움직이는 모델 플레이트가 있습니다. 플라스크를 고정 프레임의 핀 위에 놓고 혼합물을 채우고 전체 표면에 걸쳐 수평을 맞춘 다음 혼합물이 담긴 플라스크를 고정 대들보 아래에 놓습니다. 실린더에 압축공기를 공급하면 프레스 피스톤이 상승하고 모형이 혼합물에 유입되어 압축됩니다. 공기 공급이 중단되면 피스톤이 하강하고 모델이 제거됩니다.

하단 프레싱을 사용하면 모델에서 혼합물의 최고 밀도가 생성되고 플라스크 상단으로 갈수록 감소하며 트래버스에서 약간 증가하는 것이 이 방법의 장점입니다.

플라스크 벽에 대한 혼합물의 마찰력을 극복하기 위한 큰 전력 소비로 인해 이러한 기계의 적용 범위가 제한됩니다. 이 제품은 명확한 치수가 최대 1100X800mm이고 높이가 최대 150mm인 플라스크에 사용할 수 있습니다.

상단 프레싱을 통해 기계에서 혼합물을 압축합니다. 이 기계의 작동 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 18. 모델이 있는 플레이트가 있는 실린더에 배치된 프레스 피스톤에 테이블이 부착되어 있습니다. 충전 프레임이 있는 플라스크를 설치하고 성형 혼합물을 채운 후 압축 공기가 6kgf/cm2의 압력으로 실린더에 공급됩니다. 공기의 영향으로 피스톤은 테이블 및 그 위에 장착된 모델링 장비와 함께 위쪽으로 올라가고 트래버스에 장착된 프레싱 블록은 충전 프레임에 삽입되어 플라스크의 혼합물을 압축합니다.

실린더에 압축공기 공급이 중단되면 테이블 자체의 중력에 의해 테이블이 하강하게 됩니다.

진탕기에서 혼합물을 압축합니다. 몇 가지 고유한 단점에도 불구하고 혼합물을 압축하는 이 방법이 가장 일반적입니다. 이 방법을 사용하면 명확한 치수가 3000 X 2000mm이고 높이가 최대 750mm인 플라스크의 복잡한 대형 주조용 주형을 생산할 수 있기 때문입니다.

쌀. 16. 모델 플레이트 유형: a - 단면; b - 좌표 : c - 조판 판 프레임; 1 - 메인 플레이트; g - 모델 플레이트를 삽입합니다. 3 - 모델, 4 - 슬래그 포수; 5 - 라이저; 6 - 추력 나사.

쌀. 17. 바닥을 누르는 기계 작동 방식.

그림에. 그림 19는 사전 압착 기능을 갖춘 진탕기의 작동 다이어그램을 보여줍니다. 여기에는 두 개의 실린더가 있습니다: 프레싱 실린더와 진탕 실린더(후자가 첫 번째 피스톤 역할을 함) 실린더 내부에는 테이블이 장착되는 진탕 피스톤이 있습니다. 테이블 위에는 모형이 적힌 모형판이 장착되어 있습니다.

프레임이 있는 플라스크가 핀을 따라 모델 플레이트에 설치됩니다. 플라스크와 프레임에 혼합물을 채운 후 압축 공기가 쉐이킹 실린더의 공동에 공급되고 그 압력에 따라 쉐이킹 피스톤이 상승합니다. 이 경우, 흡입구는 피스톤 측면에 의해 막히고, 배출구는 열려 공기가 대기 중으로 빠져나가게 됩니다.

자체 중력의 영향을 받는 모델 플레이트와 플라스크가 있는 테이블이 실린더 끝으로 떨어지므로 충격을 받으면 플라스크의 성형 혼합물이 압축됩니다. 피스톤이 낮아지면 흡입 포트가 다시 열리고 사이클이 반복됩니다. 일반적으로 테이블은 30~80mm 높이까지 올라가며 분당 30~120회 스트로크를 수행합니다. 혼합물을 압축하려면 20-40 번의 타격이면 충분합니다.

진탕과정이 완료된 후, 압축공기가 프레스 실린더의 캐비티 안으로 들어가고, 모델 플레이트와 장비가 트래버스에 장착된 프레스 블록과 접촉하게 됩니다. 블록은 충전 프레임의 공동으로 들어가 혼합물의 상층을 압축합니다 (그림 19, d 및 e).

멀티플런저 헤드를 사용하여 혼합물을 압축합니다. 단단한 프레싱 블록(그림 19)으로 혼합물을 압축할 때, 특히 대형 금형에서는 균일한 압축을 달성하기 어렵습니다. 이러한 경우에는 피스톤 유압 드라이브가 장착된 다수의 프레싱 슈로 성형 혼합물을 가압하는 멀티 플런저 헤드(그림 20)를 사용하는 것이 좋습니다. 피스톤의 오일 영향으로 각 슈는 인접한 영역에 관계없이 그 아래에 있는 금형 영역을 누릅니다.

모래 송풍기를 이용한 혼합물의 압축은 대형 플라스크와 코어 박스에 혼합물을 채우고 압축하는 작업을 기계화하는 데 널리 사용됩니다. 모래 송풍기의 생산성은 압축된 혼합물의 12 D° 80 m3/h입니다.

샌드 블로어의 주요 작동 부분은 헤드입니다(그림 21). 강철 케이싱 내에서 로터가 회전하고 커플링을 사용하여 버킷 블레이드가 부착됩니다. 케이싱의 창을 통해 벨트 컨베이어는 성형 혼합물을 연속적으로 공급하며, 로터가 빠르게 회전할 때 블레이드에 포착되어 다소 압축된 후 작은 패키지 형태로 창을 통해 플라스크에 던져집니다. 창에서 나오는 혼합물의 빠른 흐름과 플라스크 영역을 가로지르는 모래 방사기 헤드의 지속적인 움직임으로 플라스크 높이에 관계없이 혼합물의 모든 층이 균일하게 압축됩니다.

소련은 VNII lit-mash, NII Traktorselkhozmash, Giprosantekhprom 등의 설계와 외국 회사의 국내 생산 자동화 성형 라인을 성공적으로 운영하고 있습니다.

이러한 라인의 성형, 조립 및 펀칭 과정은 완전히 자동화되어 있으며 작업자는 버튼을 사용하여 메커니즘만 제어할 수 있습니다.

코어 설치 및 타설 작업은 수동으로 수행되며 일부 라인에서는 타설 공정도 자동화됩니다.

그림에. 그림 23은 Gzag 회사(GDR)의 자동화 라인 다이어그램을 보여줍니다. 이는 금형의 하부(항목 IV) 및 상부(항목 II) 반쪽 제조를 위한 두 개의 반자동 프레스 금형과 주조 컨베이어(항목 VII)로 구성됩니다. X 위치에서 조립된 양식이 X 위치에 도착합니다. XI - 화물이 적재되는 화물 컨베이어 및 위치. XII, 금속으로 채워져 있습니다. 추가 이동으로 인해 부어진 형태는 강력한 환기 시스템이 장착된 냉각실(위치 XIII)로 들어갑니다. 위치에서. XIV 냉각된 주형에서 추를 제거합니다.

상부 플라스크는 당김 장치에 의해 위치로 함께 당겨집니다. I는 금형의 상부 절반을 만들기 위한 기계로 옮겨집니다(항목 II). 주물과 혼합물 덩어리가 있는 금형의 아래쪽 절반이 pos쪽으로 이동합니다. III, 하부 플라스크를 당기고 뒤집어서 하부 금형 반쪽을 만드는 기계로 옮깁니다(항목 IV).

푸셔에 접근하면 주물과 섞인 덩어리가 pos로 옮겨집니다. V-냉각 그릴(보관). 잠시 냉각시킨 후 pos에 도착합니다. VI - 캐스팅이 파괴되고 해제되는 녹아웃 그리드입니다.

성형 기계에는 두 개의 프레스가 있으며 그 사이에는 리프팅 메커니즘과 혼합물 디스펜서가 있습니다. 플라스크가 도착하면 모델 플레이트와 짝을 이루고 도징 호퍼에 대고 누르면서 혼합물의 특정 부분이 플라스크에 분배됩니다. 그런 다음 플라스크는 멀티 플런저 헤드가 있는 왼쪽 또는 오른쪽 프레스로 옮겨집니다.

프레싱 공정이 끝나면 하부 절반 금형이 중간 위치로 돌아가고, 모델을 브로칭한 후 들어오는 플라스크에 의해 밀려나 위치로 이동됩니다. Ⅷ. 여기서 하부 금형을 뒤집어 컨베이어 플랫폼에 올려 놓습니다. 위치에서. IX 로드가 이 하프 몰드에 설치됩니다.

위치에 접근할 때. X, 금형의 아래쪽 절반이 위쪽 절반으로 덮여 있고 금형이 채워집니다. 상부 금형은 하부 금형과 동일한 방식으로 만들어집니다.

성형기 유형과 플라스크 크기에 따라 라인 생산성은 시간당 200-280개 금형입니다.

쌀. 23. 자동화된 성형 라인의 계획.

현대 야금 생산에서는 두 가지 유형의 최종 제품이 생산됩니다. 하나는 레일, 빔, 채널, 원형 및 사각 철, 스트립 철, 강판과 같은 프로파일 금속(일정한 단면을 갖는 막대)인 압연 제품입니다. 압연 제품은 제강 공장에서 제련된 주강 잉곳으로 만들어집니다. 또 다른 유형의 최종 제품은 주물입니다.

그림에 표시된 현대 야금 공정의 일반적인 다이어그램에서. 도 1을 참조하면, 광산에서 추출된 철광석이 광산 및 가공공장에 공급되어 폐석의 일부를 제거하는 것을 볼 수 있다. 광산에서 채굴된 석탄은 코크스 공장으로 보내져 원료탄을 코크스로 전환합니다. 농축된 광석과 코크스는 철을 제련하는 용광로에 적재됩니다. 액체 철은 일부는 주조 공장으로, 일부는 제강(산소 전환기, 노천로, 전기 제강)으로 이송됩니다. 주조소에서는 다양한 형태의 빌렛을 생산하고, 제강소에서는 잉곳을 주조한 후 압연소로 보내 압연 금속을 생산합니다.

쌀. 1. 현대 야금 공정 계획

쌀. 2. 주조 금형 및 그 요소. 모래 주조를 만드는 순서는 다음과 같습니다.
a - 주조 도면; b - 캐스팅 모델; c - 모델의 상단 절반을 하단에 놓고 상단 플라스크를 설치합니다. g - 코어 박스; d - 막대; e - 모델 절반의 절반 형태에서 추출; g - 하부에 상부 절반 형태 설치; h - 스프루를 이용한 주조; 1 - 모델의 상부 및 하부 절반; 2 - 게이팅 시스템 모델; 3 - 상부 플라스크; 4 - 하부 플라스크; 5-로드 몰딩; 6 - 막대


쌀. 3. 주물 제작 순서

파운드리 기술의 본질은 무엇인가?캐스팅을 하려면 다음을 수행해야 합니다.

1) 계산하십시오. 용융을 위해 충전물에 얼마나 많은 재료를 도입해야합니까? 이러한 자료를 준비하십시오. 허용 가능한 크기로 자릅니다. 작은 것들을 제거하십시오. 각 구성 요소에 필요한 양의 무게를 측정하십시오. 재료를 용융 장치에 적재합니다(혼합 및 배치 적재 공정).
2) 용융을 수행한다. 비금속 개재물 및 가스 없이 필요한 온도, 유동성, 적절한 화학 조성을 갖고 결함 없이 미세 결정질 구조를 형성할 수 있으며 응고 시 충분히 높은 기계적 특성을 갖는 액체 금속을 얻습니다.
3) 용해가 끝나기 전에 금속의 고온, 정수압 및 제트의 침식 효과를 깨지지 않고 견딜 수 있고 또한 금속에서 방출되어 새로 형성된 가스를 기공이나 채널을 통해 통과시키는 단계(성형 공정);
4) 용광로에서 금속을 국자로 방출합니다. 국자를 금속과 함께 주조 주형으로 운반합니다. 흐름이 중단되지 않도록 하고 슬래그가 금형에 들어가는 것을 방지하면서 금형에 액체 금속을 채우십시오.
5) 금속이 경화된 후 주형을 열고 주물을 제거합니다(주물을 녹아웃하는 과정).
6) 모든 스프루(스루 채널, 슬래그 캐처, 라이저, 보울, 벤트에서 응고된 금속)뿐만 아니라 형성된 능선 및 버(품질이 좋지 않은 주입 또는 성형으로 인해)를 주조에서 분리합니다.
7) 표면에 부착된 주물 입자나 코어 샌드로부터 주물을 청소합니다(주물 청소 작업).
8) 결함이 있는지 확인하기 위해 완성된 주물에 대한 외부 검사를 수행합니다(주물을 분류하는 과정). 주물의 품질 관리 및 크기 관리를 수행합니다.

주물을 만드는 순서는 그림 1에 나와 있습니다. 2 및 다이어그램 (그림 3).

주조 기술에서 가장 중요한 것은 첫째, 필요한 특성을 지닌 고품질 용융물을 녹이고 둘째, 신뢰할 수 있고 안정적이며 내구성이 있고 가스 투과성이 있는 주조 주형을 준비하는 것입니다. 따라서 주조 기술에서는 용융 및 성형 단계가 지배적입니다.

주조를 통해 무게는 수 그램에서 수백 톤에 달하고 크기는 수 밀리미터에서 수십 미터에 이르며 다른 방법으로는 얻을 수 없는 가장 복잡한 형태의 부품을 생산할 수 있습니다. 연성 및 취성 합금을 포함한 다양한 합금을 주조할 수 있습니다. 주조는 최소한의 가공 여유로 공작물을 생산하며 경우에 따라 가공이 전혀 필요하지 않은 부품을 생산하므로 금속 소비량과 가공량이 크게 줄어듭니다. 소련에서는 전체 주물 잔액에서 철강 주물이 차지하는 비중이 약 23%, 주철이 72%, 비철 합금이 5%를 차지합니다. 조선용 주조 제품은 스템, 선미 기둥, 앵커, 체인 등의 대형 강철 주물입니다. 자체 주조 공장과 주조 공장을 보유한 기업에서 가장 자주 생산됩니다. 주조 생산의 본질은 크기와 모양에 해당하는 공동이 있는 주조 주형에 액체 금속을 부어 성형 부품(블랭크)을 생산하는 것입니다. 금속이 결정화되면 주물이라고 불리는 주조 부품(빌렛)이 주형에서 제거되어 후속 가공을 위해 보내집니다. 일회용 및 재사용 가능한 양식이 사용됩니다. 일회용 주형으로 주물을 제조하는 기술 프로세스는 주조소의 관련 부서에서 수행되는 여러 작업으로 구성됩니다(그림 4.1).

쌀. 4.1. 일회용 주형으로 주물을 제조하는 기술 프로세스 계획

필요한 기계적, 물리적, 화학적 특성과 함께 주조 합금은 특정 기술적 특성을 가져야 하며, 주요 특성은 유동성, 수축, 분리 경향 및 가스 흡수입니다.

유동성은 주조 주형의 슬릿 모양의 구멍을 채우고 주조의 윤곽을 명확하게 재현하는 액체 금속의 능력입니다. 유동성이 좋으면 금속은 아무리 복잡하더라도 전체 금형 캐비티를 채우고, 유동성이 충분하지 않으면 주조의 얇은 부분에 언더필을 형성합니다. 유동성은 부어지는 합금의 화학적 조성과 온도에 따라 달라집니다. 인, 규소, 탄소는 이를 개선하고 황은 악화시킵니다. 액체 금속의 온도를 높이면 유동성이 향상됩니다.

수축은 고체 상태에서 결정화 및 냉각되는 동안 금속 부피와 주물의 선형 치수가 감소하는 현상입니다.

액화(Liquation)는 주조 단면에 걸쳐 합금의 화학적 조성이 이질적인 현상입니다.

가스 흡수는 액체 상태에서 합금을 주조하여 산소, 질소 및 수소를 용해시키는 능력이며 용융물의 과열에 따라 용해도가 증가합니다. 주형에 부어진 가스 포화 용융물은 냉각되고, 가스의 용해도는 감소하며, 금속에서 방출된 가스는 주물에 가스 포켓을 형성할 수 있습니다.

응력의 크기, 공동 및 다공성의 형성은 주조 모서리의 올바른 결합 및 설계에 따라 달라집니다. 주물을 설계할 때 동일한 두께를 준수해야 합니다. 금형 분할 평면에 수직인 수직 벽에 성형 경사가 존재합니다. 벽을 연결할 때 부드러운 전환; 필렛 등의 존재

현대 지식 연구소

비텝스크 지점

부서 : "정보학 및 관리"

규율: "생산 기술"

시험

주제: “파운드리 기술
생산"

2학년 학생

그룹 ZE 00/4

비테브스크

주제: 파운드리 기술

1. 주조 생산의 본질과 발전.................................................................................. 2

2. 일회용 모래점토 주형으로 주조하기.................................................. ............. .3

3. 특수 주조 방법.................................................. ....................................... 10

4. 문학........................................................... .... ............................................. .......... 15

1. 주조 생산의 본질과 발전

주조란 미래 부품의 모양과 치수를 재현하는 중공 금형에 용융 금속을 부어 성형 제품(주물)을 생산하는 공정입니다. 금속이 금형에서 경화되면 공작물 또는 부품과 같은 주조물이 얻어집니다. 주조는 기계 공학, 야금 및 건설 분야에서 널리 사용됩니다.

주철, 강철, 구리와 알루미늄 합금, 아연과 마그네슘 등을 사용하여 다양한 중량(수 그램에서 수백 톤), 단순하고 복잡한 형태의 주물을 생산할 수 있습니다. 주조품의 사용은 다른 금속 가공 방법(압력, 용접, 절단)으로 생산하는 것이 불가능하거나 경제적으로 비실용적인 복잡한 구성의 성형 제품을 생산하는 것뿐만 아니라 저소성 금속 및 합금으로 제품을 생산하는 데 특히 효과적입니다.

오랜 기간의 기술 개발을 통해 개발된 다양한 주조 기술로 인해 주조 공정의 기본 다이어그램은 70세기가 넘는 개발 기간 동안 거의 변하지 않았으며 다음과 같은 4가지 주요 단계를 포함합니다. 금속 용해, 제조 주형, 액체 금속을 주형에 붓고 응고된 주물을 주형에서 제거합니다.

금세기 중반까지 주조 방법은 성형 블랭크를 생산하는 가장 중요한 방법 중 하나로 간주되었습니다. 주조 부품의 질량은 트랙터 및 농기계 질량의 약 60%를 차지했으며 압연기의 경우 최대 70%, 금속 절단 기계 및 인쇄기의 경우 최대 85%를 차지했습니다. 그러나 상대적인 생산 용이성 및 낮은 주조 비용(특히 주철), 취성 금속 및 합금으로 복잡한 부품을 제조할 수 있는 능력과 같은 주조 생산의 장점과 함께 여러 가지 중요한 단점도 있습니다. 모두 노동 생산성이 낮고 구성이 이질적이며 공작물의 재료 밀도가 감소하므로 강도 특성이 압력 처리로 얻은 공작물의 강도 특성보다 낮습니다.

소련의 11차 5개년 계획 기간 동안 주조 장비 생산량이 크게 증가했습니다. 주물 성형, 붓기 및 녹아웃을 위한 자동 라인 생산이 마스터되었고, 현대적인 혼합물 준비 장비 세트가 만들어졌으며, 특수 주조 방법을 위한 모든 기계 생산이 마스터되었으며, 기계화 및 자동화 수준이 향상되었습니다. 기술 프로세스가 크게 증가했습니다.

2000년까지 소련 경제 발전의 주요 방향은 기계공학 발전의 상당한 가속화를 제공합니다. 주조 생산의 재구성 및 현대화, 오래된 장비를 고성능 주조 자동 및 반자동 기계, 로봇 단지로 교체함으로써 할당된 문제를 해결하는 데 크게 기여할 수 있습니다. 금속을 절약하고 기계 공학 제품의 재료 강도를 줄이기 위한 큰 비축은 합금강 및 고강도 주철로 만든 주조와 특수한 방법으로 생산된 정밀 주조의 비중을 늘리는 것입니다.

주조 작업의 주요 기술 및 경제 지표는 다음과 같습니다. 연간 주조 생산량(톤); 작업자 1인당 주물 생산(생산); 작업장의 생산 영역 1m 2에서 주물 제거; 사용 가능한 금속의 수율(금속 충전재 및 액체 금속의 질량에 대한 백분율) 주조 결함 비율(%), 기계화 수준; 특별한 방법으로 생산된 주물 비중; 주조 비용 1t.

주조 비용 구조에서 금속 비용이 가장 큰 부분을 차지합니다(최대 80%). 주조 생산에 대한 기술 및 경제 분석을 수행할 때 폐기물, 스패터링, 결함 등으로 인한 금속 손실 가능성과 직접적으로 관련된 기술 프로세스의 단계 및 요소에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

주조 비용은 생산량, 기술 프로세스의 기계화 및 자동화 수준에 따라 다릅니다.

2. 일회용 모래-점토 주형으로 주조

일회용 모래점토 주형으로 주조하는 것은 주물을 생산하는 가장 일반적이고 비교적 간단한 방법입니다. 일회용 모래-점토 주형은 템플릿에 따라 토양(주조장 바닥)에서 직접 준비하거나 모델에 따라 특수 플라스크 상자에서 준비할 수 있습니다. 대형 부품(프레임, 기둥 등)의 주물은 토양에서 생산되며, 작은 주물은 일반적으로 플라스크 주형에서 생산됩니다.

주물의 외부 윤곽은 주형의 오목한 부분에 해당하며, 구멍은 주형 공동에 삽입된 막대에 의해 얻어집니다.

플라스크 주형에서 주물을 생산하는 기술 과정(그림 1)은 준비, 주, 최종의 세 단계로 구성됩니다.

모형 작업장에서 제작되는 모형 공구는 금형 및 코어를 만드는 데 사용되는 장치입니다. 장비에는 부품 모델, 하위 모델 실드, 코어 박스, 게이팅 시스템 요소 모델 및 플라스크가 포함됩니다.

모델(그림 2, a)은 크기와 외부 윤곽이 향후 주조에 해당하는 흙 형태의 공동을 얻는 데 사용됩니다. 금속은 경화 후 수축(부피 감소)하므로 모델의 치수가 다소 커집니다.

모델은 목재, 플라스틱 또는 금속으로 만들어집니다. 재료 선택은 생산 조건과 치수 정확도 및 표면 마감 측면에서 주조 요구 사항에 따라 달라집니다. 모형을 주형에서 쉽게 제거할 수 있도록 모형은 주형 경사면으로 만들어지며 종종 두 개 이상의 부품으로 분리할 수 있고 장부로 쉽게 고정됩니다.

구멍이나 홈이 있는 주물을 얻기 위해 모델의 적절한 위치에 돌출부가 제공됩니다. 막대 표시는 막대 설치를 위해 금형에 흔적을 남깁니다. 금형 내에서 로드가 차지하는 공간은 금속으로 채워지지 않고, 로드를 제거한 후 주물에 구멍이나 함몰부가 형성됩니다. 막대는 특수 코어 혼합물로 만들어지며 수동으로 채우거나 기계로 코어 상자에 넣습니다(그림 2, b). 이 경우 금속 응고 중 주조 치수의 변화가 고려됩니다. 막대의 치수는 금속 수축량만큼 구멍보다 작아야 합니다. 제조의 복잡성에 따라 코어 박스는 단단하게 만들어지거나 분할됩니다. 소규모 코어 배치의 경우 상자는 목재로 만들어지며 대량 생산에서는 특히 주조 정확도에 대한 요구 사항이 높아짐에 따라 금속 상자(주철 또는 알루미늄 합금)가 사용됩니다.

게이팅 시스템의 모델은 금속을 공급하고, 슬래그를 유지하며, 금형 캐비티에서 공기를 방출하는 역할을 하는 채널과 캐비티를 형성하도록 설계되었습니다(그림 2, c). 게이팅 시스템의 설계는 금속이 금형 안으로 조용하고 충격 없이 흐르도록 하여 금형이 손상되지 않도록 보호합니다.

하부 모형판은 수동으로 주조 주형을 제작할 때 그 위에 모형을 올려놓고 플라스크를 설치하는 데 사용됩니다.

기계 성형 중 대량 생산에서는 게이팅 시스템의 부품 및 요소 모델이 단단히 부착되거나 일체형으로 만들어진 조심스럽게 가공된 목재 또는 금속 모델 플레이트를 사용하는 것이 효과적입니다(그림 2, d).

Opoks는 목재 또는 금속 프레임으로, 주요 목적은 모래-점토 혼합물을 유지하고 제조, 운송 및 금속 주입 중에 금형의 충분한 강도와 강성을 보장하는 것입니다.

성형 및 코어 혼합물은 주로 특정 입자 크기와 내열성을 갖는 석영 모래로 구성됩니다.

그림 1 플라스크 주형에서 주물을 생산하는 기술 공정

성형물과 코어 혼합물은 가소성과 가스 투과성을 가져야 하며, 이를 이용해 만든 금형과 코어는 충분한 강도를 가져야 합니다. 이러한 특성은 점토, 아마인유, 덱스트린, 액체 유리, 목재 톱밥 또는 이탄 칩을 기본 재료에 첨가하여 달성됩니다. 젖은 점토가 바인더로 첨가됩니다.

금속을 주형에 부은 후 타는 톱밥과 이탄 칩은 혼합물의 가스 투과성을 증가시키는 추가 기공을 형성합니다.

Fig.2 모델 장비:

a – 부품 모델; b – 코어 박스; c - 게이팅 시스템의 모델;
d – 하위 모델 슬래브; d – 플라스크.

오일 패스너(건성유, 아마인유)는 일반적으로 코어 혼합물에 첨가되며 이는 성형 혼합물보다 강도가 높아야 합니다. 주물 및 코어 혼합물의 준비는 주조장의 흙 준비 부서에서 수행되며 예비 준비(건조, 분쇄) 작업, 출발 물질 투입 및 균일한 구성이 얻어질 때까지 철저히 혼합하는 작업이 포함됩니다. 현대 주조 공장에서는 이러한 작업이 기계화됩니다. 준비된 혼합물은 보다 균일한 수분 분포를 위해 벙커에서 숙성된 후, 느슨해지고 생성된 특성이 조절된 후 성형업체의 작업장으로 운반됩니다.

의도된 목적에 따라 성형 혼합물은 외장, 충전 및 단일로 구분됩니다. 액체 금속과 직접 접촉하는 외장 혼합물은 고품질의 신선한 재료로 준비됩니다. 충전재는 (소성) 혼합물을 사용합니다. 대량 생산에서 주형은 단일 혼합물로 만들어지며, 그 재료는 모래, 점토, 패스너 등을 새로 첨가한 혼합물로 사용됩니다.

코어의 생산은 코어 혼합물을 상자에 채우고 수동으로 또는 기계로 탬핑하여 수행할 수 있습니다. 막대의 기계 준비는 누르기, 흔들기, 모래 던지기 및 기타 막대 기계를 사용하여 수행됩니다. 대량 생산에서는 코어 기계, 건조 오븐 및 다양한 운송 장치로 구성된 생산 라인에서 코어가 생산됩니다. 성형된 원봉은 강도를 높이기 위해 건조 오븐이나 챔버에서 160~300°C의 온도로 건조됩니다.

최근 대부분의 공장에서는 액체 유리의 속건성 혼합물로 막대를 생산하는 방법을 사용했습니다. 이 경우 막대의 건조 또는 화학적 경화는 2~3분 동안 이산화탄소를 불어넣음으로써 달성됩니다. 일부 공장에서는 고주파 전류를 사용하여 막대를 고속 건조하는 방법을 도입했습니다.

이러한 건조 방법을 사용하면 주물의 생산 주기를 2~5배 단축하고 작업장의 Gm 2 생산 영역에서 주물 제거율을 높이며 운송 및 에너지 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다.

그림 3. 부싱 성형 기술 과정

성형은 일회용 모래점토 주형으로 주물을 생산하는 가장 복잡하고 노동집약적인 작업입니다. 주조 금형 제조의 노동 강도는 주조 생산의 전체 노동 강도의 40~60%입니다.

중소형 주물의 대량 및 대규모 생산 조건에서는 기계 성형이 사용됩니다. 핸드 몰딩은 개별 및 소규모 생산뿐만 아니라 대형 주물 생산에도 사용됩니다. 많은 작업(주물사 공급, 탬핑, 모형 회수, 플라스크 돌리기 및 이동)이 이제 기계화되었기 때문에 "수동 성형"의 개념은 다소 시대에 뒤떨어졌습니다.

부싱 유형 부품의 주조에 대한 수동 성형 순서를 살펴보겠습니다.

모델 2의 절반을 모델 하부 쉴드 3(그림 3, a)에 놓고 하부 플라스크를 설치한 후 4번 체를 통해 모델 표면에 붙지 않는 먼지를 도포합니다 - 숯가루, 흑연가루( 그림 3, b). 삽 5를 사용하여 외장 성형 혼합물을 모델에 적용한 다음 전체 플라스크를 충전 성형 혼합물로 채웁니다(그림 3, c). 수동 또는 공압식 탬퍼 6을 사용하여 혼합물을 압축하고(그림 3, d) 잔여물을 긁어낸 다음 더 나은 가스 방출을 위해 초크(송곳)로 7개의 구멍을 뚫습니다(그림 3, e). 그런 다음 성형 모델이 있는 하부 플라스크를 180° 뒤집고 모델 8의 후반부와 상부 플라스크 9를 설치합니다(그림 3, e). 게이팅 시스템 10의 모델을 설치한 후 상부 플라스크가 동일한 순서로 성형됩니다(그림 3, g). 성형이 끝나면 플라스크를 분리하고 모델을 조심스럽게 제거하고 금형의 무너진 부분을 수정하고 금형 내부에서 먼지를 털어 낸 다음 하단의 표시 11 대신 막대 12를 배치합니다. 반 금형(그림 3, h), 상단 반 금형을 하단 금형에 다시 설치하고 볼트, 클램프로 고정하거나 단순히 추로 눌러 금속이 금형 분할면을 뚫는 것을 방지합니다. 이 형태에서는 주조 주형에 금속을 붓을 준비가 된 것입니다.

대형 주물을 얻으려면 반 주형을 조립 전 주형 치수에 따라 350°C의 온도에서 6~20시간 동안 건조합니다.

기계 성형은 성형 기계가 작업 시간의 최소 40~60% 동안 부하를 받는 연속 및 대량 생산 조건에서 경제적으로 가능합니다. 그러나 우리나라 주요 공장의 경험에 따르면 퀵 체인지 모델 플레이트를 사용하면 개별 생산에서 기계 성형이 경제적으로 정당하다는 것을 알 수 있습니다. 이 경우 모델 변경은 1.5...2분 내에 수행됩니다. 짧은 시간 내에 새로운 주물 생산으로 전환할 수 있습니다.

기계 성형의 본질은 모델 플레이트 및 플라스크 설치, 플라스크에 성형 혼합물 채우기, 혼합물 압축 및 금형에서 모델 제거 등 주요 작업의 기계화에 있습니다. 특정 성형기 설계에서는 플라스크 회전, 기계 테이블에서 완성된 반제품 제거, 조립을 위해 운반 등 일부 보조 작업을 기계화하는 것도 가능합니다.

혼합물을 압축하는 방법에 따라 성형기는 압착, 진탕, 모래 던지기 (그림 4) 및 결합 (예비 압착으로 진탕 또는 진동기로 압착)으로 구분됩니다.

프레싱 기계는 가장 간단하고 생산성이 높지만 플라스크 높이에 따라 혼합물이 고르지 않게 압축됩니다. 쉐이킹 기계는 생산성이 떨어지지만 사전 프레싱과 함께 사용하면 키가 크고 큰 토양에서도 보다 균일한 압축이 가능합니다. 지역 플라스크. 모래 방사기는 중형 및 대형 플라스크를 채우는 데 사용됩니다. 이 제품은 높은 생산성(최대 50...70 m 3 /h)으로 구별되며 플라스크 높이를 따라 가장 균일한 흙 압축을 제공합니다.

운송 장치와 다른 기계 및 메커니즘이 결합된 성형 기계를 사용하면 인라인(기계화, 반자동 및 자동) 성형 영역을 만들 수 있습니다.

그림 4 성형기:

a – 누르기; b – 흔들림; c – 모래 던지기.

기계 성형은 성형업체의 작업을 보다 쉽게 ​​만들어 줄 뿐만 아니라, 노동 생산성을 높이고, 더 작은 가공 여유로 보다 정확한 주조품을 얻을 수 있으며, 스크랩을 줄일 수 있습니다.

주물 제조의 전체 노동 강도 중 금속을 녹여 주형에 붓는 과정이 약 7~10%를 차지합니다. 그러나 이러한 공정은 주조품의 품질과 비용에 결정적인 영향을 미치기 때문에 특히 중요합니다.

가장 중요한 주조 합금에는 주철(회색, 고강도), 강철(탄소, 합금), 구리 합금(청동, 황동), 알루미늄, 마그네슘, 아연 합금 등이 있습니다.

회주철, ​​청동 및 알루미늄-실리콘 합금(실루민)은 가장 복잡한 주조 특성을 가지고 있습니다. 주철은 주로 용선로와 용광로에서 제련됩니다. 큐폴라로는 주조용 석탄 코크스와 공기 분사로 작동하는 연속 수직 샤프트로입니다. 크기에 따라 큐폴라의 생산성은 1~30 t/h이며, 최대 도달 온도는 3400~1420 °C입니다. 용선로의 용해 공정 강화는 산소가 풍부한 공기를 이용한 고온(400~500 °C) 블라스팅을 통해 수행됩니다.

최근에는 코크스 가스 및 가스 용선로가 널리 보급되어 금속 품질 개선, 장입재 사용 개선, 제련 기간 단축을 통해 공정의 기술적, 경제적 성능을 더욱 향상시킬 수 있게 되었습니다.

산업 주파수 전류에서 작동하는 주철 제련용 유도로는 가장 유망한 제련 장치입니다. 이를 사용하면 높은 기계적 특성을 지닌 균일한 조성의 주철을 제련할 수 있어 주물의 무게를 크게 줄일 수 있습니다. 유도로의 높은 가열 온도 덕분에 저렴한 철강 폐기물을 사용할 수 있으며 이를 침탄시켜 필요한 화학 성분의 주철을 얻을 수 있습니다.

탄소강 및 저합금강(부분적으로 고합금)으로 만든 대형 및 중형 주조 작업장에서는 최대 80톤 용량의 산성 및 염기성 노로가 사용됩니다. 탄소강 및 저합금강에서는 전기 아크로가 중요하지 않은 주조품(소형 Bessemer 변환기, 큐폴라 용광로에서 나오는 주철)에 사용됩니다. 고주파 유도로와 일렉트로슬래그 재용해 플랜트는 특히 중요한 철강 주조 작업장에서 사용됩니다.

비철금속 합금은 특성(용융 온도, 화학적 활성 등) 및 생산 규모에 따라 도가니로, 화염 및 전기 반사로, 유도, 진공 아크, 진공 전자빔로에서 녹습니다.

주조소에서 사용되는 모든 용해 장치는 특정 일반 요구 사항을 충족해야 합니다. 즉, 금속 용해 및 과열에 필요한 온도를 제공하고, 충분한 생산성을 갖추고, 경제적이어야 합니다(액체 금속 1톤당 최소 연료 및 에너지 소비 및 금속 폐기물 최소화). 신뢰성이 낮음 가스 및 비금속 개재물에 의한 오염으로부터 용융 금속을 보호합니다.

용융 금속은 다양한 용량의 국자를 부어 주형 충전 영역에 공급됩니다.

주조품의 품질은 주로 주조 규칙 준수 여부에 따라 달라집니다. 금속은 돌출부와 이익이 나타날 때까지 연속적인 흐름으로 원활하게 주형에 부어집니다. 주입 온도는 항상 합금의 용융 온도보다 높지만, 금형을 잘 채우려면 과열을 최소화해야 합니다. 주입 온도가 너무 높으면 과도한 가스 발생이 발생하고 성형 혼합물이 주물 표면까지 연소되어 수축이 증가합니다. 부어진 금속의 온도는 광학적 고온계나 열전대에 의해 제어됩니다.

주물이 충분한 기계적 강도를 획득하는 특정 온도로 응고 및 냉각된 후 주형에서 녹아웃됩니다. 주물을 추가로 냉각시킨 후 나중에 막대를 녹아웃시킵니다.

주조물을 녹아웃하는 작업은 열과 먼지가 많이 배출되는 주조 생산에서 가장 어려운 작업 중 하나입니다. 노동 강도 측면에서 보면 녹아웃, 절단, 세척 작업이 주물 제조 전체 노동 강도의 30~40%를 차지합니다.

녹아웃 공정의 핵심은 주형을 파괴하여 주물을 주변 주형 흙으로부터 떼어내는 것입니다. 현대 주조 공장에서는 두드리는 공정이 기계화되어 다양한 진동 기계를 사용하여 수행되며, 가장 흔히 흔들리는 그리드에서 수행됩니다. 주물사는 스크린을 통해 컨베이어 벨트 위로 떨어지며 재사용을 위해 성형실로 운반됩니다.

녹아웃 후 주물을 다듬고 청소합니다. 트리밍은 주물에서 돌출부, 통풍구 및 베이를 분리하는 작업으로 구성됩니다.

트리밍은 기계화가 어려운 어려운 작업입니다. 공압 끌, 밴드 및 원형 톱, 프레스 및 가스 절단을 사용하여 생산됩니다.

절단 후 수행되는 주물 청소에는 탄 주물 흙(껍질), 스케일 및 작은 버를 제거하는 작업이 포함됩니다. 청소의 주요 목적은 후속 가공의 노동 강도를 줄이고 절삭 공구의 마모율을 줄이는 것입니다. 탄 흙과 스케일에서 주조물을 청소하는 작업은 회전(텀블링) 드럼, 모래 유압식 및 쇼트 블라스팅 기계에서 수행할 뿐만 아니라 다른 청소로는 도달하기 어려운 주조물 내부 표면의 화학적 및 전기화학적 처리를 통해 수행됩니다. 행동 양식.

절단 후 남은 작은 버와 불규칙한 부분을 청소하는 작업은 거친 입자의 연마 휠이 있는 휴대용 및 고정식 연삭기에서 수행됩니다.

기계 공장으로 보내지기 전에 강철 주물은 내부 응력을 완화하고 금속 입자를 미세화하기 위해 반드시 열처리(어닐링 또는 표준화)를 거쳐야 합니다. 어떤 경우에는 다른 합금의 주물이 열처리됩니다.

결함은 주조 생산의 모든 단계에서 다양한 이유로 발생할 수 있으며, 수정 가능한 결함과 회복 불가능한 결함이 있습니다. 주조품의 주요 결함 유형은 다음과 같습니다. 가스, 수축, 흙 및 슬래그 흡수원; 균열; 금속 언더필 및 납땜; 표면 미백(주철 주물의 경우). 표면의 얕은 결함은 용접, 프레싱(에폭시 수지) 및 금속화를 통해 제거됩니다. 때로는 교정을 통해 뒤틀림을 교정할 수도 있습니다. 주물의 추가 어닐링으로 냉각이 제거됩니다.

내부 및 깊은 외부 결함이 있는 경우 주물은 재용해를 위해 보내집니다. 유효한 주물은 추가 처리를 위해 기계 공장이나 완제품 창고로 보내집니다.

3. 특수 주조 방법

최근에는 특수 주조 방법이 주조 산업에 널리 도입되었으며, 이는 일회용 모래 점토 주형의 전통적인 주조에 비해 많은 장점을 가지고 있습니다. 특수한 방법으로 생산되는 주물 비중은 꾸준히 증가하고 있습니다.

특수 방법에는 다음과 같은 주조 방법이 포함됩니다. a) 영구 금속 주형(냉각), b) 원심 분리, c) 압력 하에서, d) 벽이 얇은 일회용 주형, e) 로스트 왁스 주조, f) 크러스트 또는 쉘 주조, g ) 일렉트로슬래그 주조.

특수 주조 방법을 사용하면 우수한 표면 품질로 보다 정확한 치수의 주조물을 얻을 수 있어 금속 소비와 기계 가공의 복잡성을 줄이는 데 도움이 됩니다. 주물의 기계적 특성을 높이고 결함으로 인한 손실을 줄입니다. 성형 재료의 소비를 크게 줄이거 나 없애십시오. 생산 공간을 줄입니다. 위생 및 위생 조건을 개선하고 노동 생산성을 높입니다. ...

특수 주조 방법을 사용하는 대부분의 작업은 쉽게 기계화되고 자동화될 수 있습니다.

일회용 모래 점토 주형의 주조를 하나 또는 다른 특수 방법으로 대체하는 경제적 타당성은 생산 규모, 주조의 모양 및 크기, 사용된 주조 합금 등에 따라 다릅니다. 이는 새로운 기술 프로세스와 관련된 모든 비용에 대한 철저한 기술적, 경제적 분석을 기반으로 결정됩니다.

가장 일반적인 것 중 하나는 진정 캐스팅. 냉각 금형은 주철 또는 강철로 만들어진 단단하거나 분할된 금속 금형입니다.

Chills는 비철 또는 철-탄소 합금으로 동일한 주물을 대량으로 생산하도록 설계되었습니다. 냉각 금형의 내구성은 주조품의 재질과 크기, 냉각 금형 자체뿐 아니라 작동 조건 준수 여부에 따라 달라집니다. 주철 주형의 대략적인 내구성은 주석-납 200,000, 아연 150,000, 알루미늄 50,000 또는 주철 100...5000입니다. 대량 생산과 연속 생산(최소 300~500개 이상의 주조 배치의 경우) 모두에서 냉각 금형을 사용하는 것이 좋습니다.

금속을 붓기 전에 냉각 주형을 100~300°C의 온도로 가열하고 용융 금속과 접촉하는 작업 표면을 보호 코팅으로 덮습니다. 코팅은 다이의 사용 수명을 늘리고 다이 벽에 금속이 용접되는 것을 방지하며 주물을 더 쉽게 제거할 수 있게 해줍니다. 가열하면 금형이 깨지는 것을 방지하고 금형에 금속을 채우기가 더 쉬워집니다. 작동 중에는 금속을 부어서 발생하는 열로 인해 냉각 금형의 필요한 온도가 유지됩니다. 경화 후, 흔들거나 푸셔를 사용하여 주물을 제거합니다.

냉각 주조를 ​​사용하면 이익과 파열을 위한 금속 소비를 줄이고, 더 높은 정확성과 표면 마감을 갖춘 주조물을 얻을 수 있으며, 물리적, 기계적 특성을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 이 캐스팅 방식에도 단점이 있다. 금속이 급속히 냉각되면 복잡한 모양의 벽이 얇은 주물을 얻기가 어려워지고, 주철 주물에서 표백되고 가공하기 어려운 표면이 나타날 위험이 있습니다.

사출 성형- 비철금속으로 정밀한 형상의 주물을 생산하는 가장 생산적인 방법 중 하나입니다. 이 방법의 핵심은 액체 또는 부드러운 금속이 주형을 채우고 과도한 압력에서 결정화 된 후 주형이 열리고 주물이 제거된다는 것입니다.

압력을 생성하는 방법에 따라 피스톤 및 가스 압력 하의 주조, 진공 흡입, 액체 스탬핑으로 구분됩니다.

피스톤 압력 하에서 가장 일반적인 주조 성형은 고온 또는 저온 압축 챔버가 있는 기계에서 이루어집니다. 사출 성형에 사용되는 합금은 충분한 유동성, 좁은 온도-시간 간격의 결정화 및 화학적으로 금형 재료와 상호 작용하지 않아야 합니다. 이 방법을 사용하여 주물을 생산하려면 아연, 마그네슘, 알루미늄 합금 및 구리 기반 합금(황동)이 사용됩니다.

사출 성형은 계수기의 드럼, 최대 50kg의 카메라 본체 및 본체 부품, 오토바이 엔진용 실린더 헤드 등 장치용 부품을 생산합니다. 주물은 구멍, 비문, 외부 및 내부 스레드를 생성할 수 있습니다.

그림 5 특수 주조 방법

a – 압력을 받고 있습니다. b - 원심력.

그림 5, a는 피스톤 기계(냉각 수직 압축 챔버 포함)에서 주조물을 얻는 순서를 보여줍니다. 용융 금속은 부분적으로 수직 압축 챔버 2로 공급됩니다. 아래로 이동하면 피스톤 1이 금속을 누르고 힐 4가 아래로 이동하여 결과적으로 공급 채널 ​​3이 열리고 금속이 공동으로 들어갑니다. 몰드 5. 몰드를 채우고 3~30초 동안 유지한 후 피스톤과 힐이 올라가고 힐이 스프루를 잘라내고 프레스 잔여물을 밀어냅니다. b. 금형(8)의 가동부가 오른쪽으로 이동하여 주물(7)을 쉽게 제거할 수 있다. 주물의 내부 공동과 구멍은 금속 막대를 사용하여 만들어집니다.

작업을 시작하기 전에 금형을 가열하고 윤활합니다. 작동 중에 필요한 온도가 유지되고 금형에 주기적으로 윤활이 적용됩니다.

금형은 합금 공구강(3Х2В8, ХВГ, Х12М 등)으로 만들어지며 경화 및 높은 템퍼링을 거칩니다. 금형 비용은 금형 비용보다 3~5배 더 높습니다.

주형의 내구성은 주물의 크기와 형상에 따라 아연합금의 경우 30만~50만개, 알루미늄합금의 경우 30~50만개, 구리합금의 경우 5~20만개 정도입니다. 피스톤 기계의 생산성은 시간당 500개의 주조에 도달합니다.

대량 생산 조건에서 사출 성형의 사용은 경제적으로 정당합니다. 이 방법을 사용하면 주물 생산의 노동 강도를 10~12배, 기계 가공의 노동 강도를 5~8배 줄일 수 있기 때문입니다.

제조의 높은 정밀도와 압력 하에서 얻은 주조의 향상된 기계적 특성으로 인해 일회용 주형의 주조에 비해 최대 30~50%의 금속 절약이 달성됩니다. 프로세스의 완전한 자동화 가능성이 생성됩니다.

원심주조 방식주로 비철 및 철-탄소 합금 및 바이메탈로 회전체(부싱, 피스톤 링용 쉘, 파이프, 라이너)와 같은 중공 주조물을 생산하는 데 사용됩니다. 이 방법의 핵심은 회전하는 금속 또는 세라믹 주형(금형)에 액체 금속을 붓는 것입니다. 원심력으로 인해 액체 금속이 금형 벽쪽으로 던져져 퍼지고 경화됩니다.

긴 파이프와 슬리브는 수평 회전축이 있는 기계에서 주조되고, 짧은 부싱과 큰 직경의 크라운은 수직 회전축이 있는 기계에서 주조됩니다.

주조 방법을 고려하면 주조물은 밀도가 높고 가스와 비금속 개재물이 없으며 미세한 구조를 갖습니다.

원심 주조는 생산성이 높으며(직경 200~300mm의 주철 파이프 40~50개를 1시간 내에 주조할 수 있음) 순차적 주입을 통해 로드 및 바이메탈 주조를 사용하지 않고도 중공 주조를 얻을 수 있습니다. 두 가지 합금(예: 강철과 청동).

냉간 주조와 마찬가지로 금속 주형은 액체 금속을 붓기 전에 가열되고 보호 코팅이 적용됩니다. 타설 후 기계의 생산성을 높이고 과열을 방지하기 위해 때때로 워터 샤워로 금형을 냉각시킵니다.

원심주조법은 높은 생산성과 공정의 단순성으로 정지사점토나 금형주조에 비해 고품질의 주조품을 제공할 수 있고, 이익과 통풍구의 금속소모를 거의 없애고 적합한 주조품의 수율을 높인다. 20...60%.

이 방법의 단점은 금형 및 장비 비용이 높고 주조 범위가 제한적이라는 점입니다.

로스트 왁스(로스트 왁스) 주조다음과 같다. 금속은 저융점 모델 구성으로 모델(일회용)에 따라 만들어진 일회용 얇은 벽 세라믹 몰드에 부어집니다. 이 방법은 사실상 가공이 필요하지 않은 몇 그램에서 100kg에 이르는 모든 합금으로 정밀한 주조물을 생산합니다.

결과 주조품의 치수 정확도와 표면 청결도는 가공 양을 줄이거나 제거할 수 있도록 해줍니다. 이는 가공이 어려운 합금으로 부품을 제조할 때 특히 중요합니다.

수행되는 모델에 따른 주물 생산 기술에는 다음 단계가 포함됩니다. 모델용 금형 생산; 모델 구성을 금형에 압축하여 왁스 모델을 얻는 단계; 공통 피더에 모델 블록을 조립합니다(소형 주조의 경우). 단일 모델이나 블록의 표면에 내화 코팅을 적용하는 단계; 내화물(세라믹) 쉘 몰드의 용융 모델; 주형의 하소; 뜨거운 주형에 금속을 붓는 것.

분할 금형은 모델 질량과 주조 금속의 수축을 고려하여 부품 도면이나 표준에 따라 강철 또는 기타 합금으로 만들어집니다.

페이스트 상태의 모델 구성(예: 세레신, 석유 역청, 로진, 폴리에틸렌이 첨가된 파라핀)은 주사기나 압착 기계를 사용하여 제자리에 압착됩니다.

결과 모델을 금형에서 꺼내어 내화 코팅으로 여러 층으로 덮고 바인더 조성물에 여러 번 담근 다음 석영 모래를 뿌립니다. 코팅의 각 층이 건조됩니다. 코팅하기 전에 작은 주조 모델을 블록으로 조립하여 공통 게이팅 시스템에 연결(납땜)한 다음 블록을 라이닝합니다.

뜨거운 공기나 뜨거운 물을 사용하여 세라믹 껍질에서 모델을 녹입니다. 모형 재료는 재사용을 위해 수집되며, 작업 표면이 매끄러운 세라믹 주조 주형은 하소를 위해 보내집니다. 후자는 형태의 기계적 강도와 모델 재료의 최종 제거를 제공하는 데 필요합니다. 주형을 강철 상자에 넣고 석영 모래로 덮은 다음 금속을 붓기 위해 스프루 보울에 접근할 수 있게 두고 850~900°C의 온도에서 소성합니다.

금속을 뜨거운 주형에 부어 넣으면 금속의 유동성이 향상되고 복잡한 얇은 벽의 주물을 얻을 수 있습니다.

냉각 후, 손으로 불어서 또는 공압 진동기를 사용하여 내화 코팅층에서 주물을 청소합니다. 공동과 구멍에서 가성소다의 끓는 용액으로 침출하여 곰팡이 잔여물을 제거한 다음 소다를 첨가하여 주물을 따뜻한 물로 세척합니다.

주조물에서 게이팅 시스템을 분리하는 작업은 선반, 밀링 기계, 가황 연마 휠 및 진동 기계에서 수행할 수 있습니다.

인베스트먼트 주조는 자동차 및 트랙터 제작, 기구 제작, 항공기 부품, 터빈 블레이드, 절단 및 측정 도구 제조를 위한 다양하고 복잡한 주조물을 생산합니다.

1톤의 인베스트먼트 주조 비용은 다른 방법으로 생산된 비용보다 높으며 여러 요소(부품의 연속 생산, 주조 공정의 기계화 및 자동화 수준 및 주조 가공 공정)에 따라 달라집니다.

대부분의 경우, 다른 방법으로 얻은 단조품이나 주조품 대신 정밀 주조품을 사용할 때 기계 가공의 노동 강도, 금속 및 금속 절단 도구의 소비를 줄이면 상당한 경제적 효과를 얻을 수 있습니다. 특히 기계 가공이 어려운 구조 및 공구 재료를 사용할 때 금속 및 밀링 비용이 큰 비중을 차지하는 비용 구조에서 부품의 매몰 주조로 전환할 때 가장 큰 효과가 달성됩니다.

대부분의 작업이 쉽게 기계화되고 자동화될 수 있기 때문에 매몰주조 도입에 많은 관심이 쏠리고 있습니다. 과학연구소와 첨단공장 직원들의 공동 노력으로 고성능 자동라인과 매몰주조 자동화 작업장을 만들어가고 있습니다.

쉘 캐스팅주철, 강철 및 비철금속에서 최대 100kg의 주물을 얻는 데 사용됩니다. 얇은 벽(벽 두께 6 ... 10 mm) 몰드는 모래-수지 혼합물, 즉 미세한 석영 모래와 열경화성 합성 수지(3 ... 7%)로 만들어집니다. 모래-수지 혼합물은 모래와 분쇄된 분말 수지를 용매를 첨가하여(냉간 방법) 또는 100 ~ 120°C(고온 방법)의 온도에서 혼합하여 제조되며, 그 결과 수지가 ( 클래드) 모래 알갱이. 그런 다음 혼합물을 개별 수지 피복 입자로 추가로 분쇄하고 호퍼에 넣습니다. 성형은 금속 모델을 사용하여 수행됩니다.

게이팅 시스템의 모델은 하위 모델 플레이트에 고정되고 200~250°C의 온도로 가열되며 이형제의 얇은 층이 작업 표면에 도포됩니다. 그런 다음 호퍼의 목을 모델 플레이트(모델이 내부에 있음)로 닫고 180° 회전합니다. 혼합물이 가열된 모델 위에 떨어지면 수지가 녹고 15~25초 후에 필요한 두께의 쉘(반 금형)이 모델에 형성됩니다. 호퍼를 다시 180° 회전시키고 나머지 혼합물을 호퍼 바닥으로 떨어뜨리고 반고체 쉘이 있는 모델 슬래브를 오븐에 넣어 300~400°C의 온도에서 40분간 최종 경화합니다. ...60초 특수 이젝터를 사용하면 하프 몰드를 모델에서 쉽게 제거할 수 있습니다.

반형 고정(조립)은 금속 스테이플, 클램프 또는 속경화 접착제를 사용하여 수행됩니다. 중공 주조용 모래수지 막대도 비슷한 방식으로 생산됩니다.

견고성을 높이기 위해 조립된 껍질 주형을 플라스크에 넣고 외부를 주철 탄이나 마른 모래로 덮은 다음 금속으로 채웁니다.주물이 굳어진 후에 껍질 주형은 쉽게 파괴됩니다.

쉘 몰드로 제작된 주물은 높은 정확도와 표면 청결도로 구별되며, 이를 통해 주물의 무게를 20~40% 줄이고 기계 가공의 복잡성을 40~60% 줄일 수 있습니다. 모래-점토 주형의 주조에 비해 주조물 제조의 노동 강도는 몇 배로 줄어듭니다. 이 방법은 크랭크 및 캠 샤프트, 커넥팅 로드, 리브 실린더 등 중요한 기계 부품을 생산합니다. 쉘 제조 공정은 자동화하기 쉽습니다.

모래-점토 혼합물에 비해 모래-수지 혼합물의 비용이 더 높음에도 불구하고 주물의 대량 및 연속 생산으로 상당한 경제적 효과가 달성됩니다.

쉘 주조는 주로 철 기반 합금(주철, 탄소강, 스테인리스강)뿐만 아니라 구리 및 특수 합금으로 부품을 생산하는 데 사용됩니다.

키예프 오토바이 공장에서는 리브형 실린더가 변성 크롬-니켈 주철로 주조되고, 고리키 자동차 공장에서는 쉘 몰드를 통해 고강도 주철로 크랭크샤프트가 만들어집니다.

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