TO kategória:

Zlieváreň

Technológie výroby foriem

V súčasnosti vyrábané odliatky sa vyznačujú veľkou rozmanitosťou, čo si vyžaduje použitie rôznych odlievacích foriem a materiálov.

1. Klasifikácia odlievacích foriem

Odlievacie formy sú klasifikované podľa materiálu, z ktorého sú vyrobené, a stavu pri odlievaní.

Jednorazové formy sa používajú na tvarovanie iba jedného odliatku, po ktorom sa zničia. Formy sa vyrábajú z pieskovo-hlinitých, pieskovo-živicových a iných zmesí.

Jednorazové formy môžu byť mokré (tvarovanie za mokra), suché (tvarovanie za sucha), sušené, chemicky vytvrdzované a zostavené zo suchých alebo vytvrdených jadier.

Surové formy sú vďaka nízkej cene, jednoduchosti a rýchlosti výroby a absencii procesu sušenia najpoužívanejšie. Používajú sa na odliatky jednoduchej a strednej zložitosti z liatiny, ocele a neželezných zliatin s hmotnosťou do 1500 kg.

Suché formy sú určené na výrobu stredných a veľkých odliatkov s veľkým množstvom opracovania. Dobre vysušená, odolná forma potiahnutá nepriľnavou farbou zaisťuje vysoko kvalitné odliatky. Dlhý cyklus sušenia (6-36 hodín a viac), značná spotreba paliva a zvýšená pracnosť pri vyklepávaní odliatkov z foriem ich však robia neekonomickými. Nahrádzajú ich povrchovo vysušené a chemicky vytvrdzované formy.

Sušené formy sa vyrábajú z formovacích pieskov obsahujúcich spojivá SP, SB a KT. Tieto formy sa používajú na kritické odliatky zo železa a ocele s hmotnosťou od 1000 do 8000 kg. Čas sušenia pre takéto formy je 10-krát kratší ako pre bežné suché formy.

Chemicky vytvrditeľné formy sú určené na výrobu odliatkov z ocele, liatiny a neželezných zliatin s hmotnosťou 100 ton a viac. Existujú dva druhy takýchto foriem: niektoré sa vytvrdzujú fúkaním alebo fúkaním oxidom uhličitým a druhé sú samovytvrdzujúce - s krátkodobou expozíciou v dielenskej atmosfére.

V poslednom desaťročí sa rozšíril proces chemického vytvrdzovania foriem, založený na použití tekutých samotvrdnúcich formovacích zmesí (LSM) obsahujúcich tekuté sklo ako spojivo a jeho urýchľovač tvrdnutia (katalyzátor) - trosku z výroby ferochrómu.

Opakovane použiteľné (semipermanentné) formy sa používajú na výrobu stredných a veľkých odliatkov jednoduchej konfigurácie s hmotnosťou do 15 ton.Tieto formy sú vyrobené z vysoko žiaruvzdornej zmesi pozostávajúcej prevažne zo šamotu, formovacej hliny a kremenného piesku. Po vhodnom tepelnom spracovaní dosahuje trvanlivosť formy 25-40 odstránení.

Medzi opakovane použiteľné formy patria aj kovové formy na odliatky z rôznych zliatin jednoduchej a strednej zložitosti, malých a stredných váh a rozmerov (v sériovej a hromadnej výrobe).

Ryža. 1. Zariadenie na tvarovanie šablón.

2. Formovacie nástroje a príslušenstvo

Pri výrobe foriem a jadier sa používajú rôzne nástroje, banky a zariadenia.

Nástroj. Pri ručnom formovaní sa používa najkompletnejšia sada nástrojov. Technické podmienky pre nástroj upravuje GOST 11775-74 - 11801-74.

Na siatie modelu obkladovou zmesou sa používajú pravouhlé sitá s kovovou sieťkou s bunkami 2-6 mm. Obdĺžnikové lopaty sa používajú na plnenie zmesi do baniek a lopaty so zahroteným koncom sa používajú na kopanie otvorov v pôde pri formovaní.

Zmes v bankách sa zhutňuje pomocou rôznych ubíjadiel:
— pri práci na pracovných stoloch používajte krátke ubíjadlo (dĺžka 300 mm). Rukoväť takéhoto ubíjadla je vyrobená z hliníkovej zliatiny a klinové a ploché topánky sú vyrobené z St. 40 alebo z gumy odolnej voči oleju a benzínu triedy A so zvýšenou tvrdosťou;
— pri zhutňovaní zmesi v stredných a veľkých bankách je najproduktívnejšia pneumatická ubíjačka. Jeho topánky sú vyrobené z liatiny triedy SCh18-36 alebo najlepšie z gumy odolnej voči oleju a benzínu triedy A so zvýšenou tvrdosťou.

Ubíjadlo je poháňané stlačeným vzduchom pod tlakom 5-6 kgf/cm2.

Hladidlá sa používajú na vyhladenie tvarov. Na miestach neprístupných pre hladidlá sa na tieto účely používajú lancety. Dokončenie konkávnych plôch a priehlbín sa vykonáva pomocou obojstranných lyžíc. Vyhladzovanie plytkých valcových plôch, rohov filiet a iných zakrivených plôch sa vykonáva tvarovanými hladidlami, Zvyšné čiastočky zmesi sa z hlbokých dutín odstránia háčikmi.

Piesok sa z modelu a plôch foriem zmetá štetkou na vlasy, ktorá je určená aj na maľovanie a umývanie veľkých foriem. Najlepšia kvalita maľby sa dosiahne pri použití striekacej pištole.

Vetranie foriem sa vykonáva pomocou vetracích otvorov - ihiel rôznych priemerov.

Ryža. 10.2. Typy baniek. listiny vo forme realizácie

Veľké modely sa zatláčajú kovovým kladivom a do modelu je potrebné vyrezať špeciálne oceľové platne, ktoré ho chránia pred poškodením. Modely sa odoberajú z polovíc formy pomocou špicatých a skrutkových zdvihákov.

Pri formovaní podľa šablóny so zvislou osou otáčania použite zariadenie znázornené na obr. 10.1. Skladá sa z prítlačnej pätky, vretena, poistného krúžku a objímky, na ktorej je šablóna zaistená.

Investičné krúžky musia mať vysokú pevnosť, tuhosť a minimálnu hmotnosť. Vyrábajú sa z liatiny nie nižšej ako SCh15-32, nízkouhlíkovej ocele 20L - ZOL-1, zliatin hliníka a horčíka.

Banky sú buď liate alebo zvárané. Podľa konfigurácie sa rozlišujú obdĺžnikové, tvarované a okrúhle banky.

Podľa hmotnosti sa delia na ručné, kombinované a žeriavové. Ručné banky bez zmesi vážia do 30 kg a so zmesou - nie viac ako 60 kg; kombinované bez zmesi - od 31 do 60 kg a so zmesou - viac ako 60 kg; žeriavy bez zmesi aj so zmesou - nad 60 kg.

Na presnú montáž polforiem slúžia čapy vyrobené z ocele triedy 40-45 s kalením a následným brúsením. Existujú odnímateľné a trvalé kolíky. Tieto sú zosilnené v ušiach spodnej banky a vo veľkých bankách - v policiach pozdĺžnych stien. Odnímateľné čapy sa najviac používajú pri strojnom lisovaní.

Pre zameniteľnosť baniek sú pozdĺž prípravku vyvŕtané strediace otvory v ich ušiach. Do týchto otvorov sú zalisované kalené oceľové puzdrá, čo umožňuje ich výmenu pri opotrebovaní a tým zabezpečuje presnosť párovania baniek.

Pri výbere rozmerov baniek by sa malo vychádzať z najmenších prípustných hrúbok formovacieho piesku v rôznych oblastiach formy.

3. Ručná výroba foriem

Pri ručnom lisovaní sa odlievacie formy vyrábajú z drevených masívnych a delených modelov, modelových dosiek, skeletových modelov a šablón.

4. Plesnenie v pôde

Pri formovaní v pôde je najdôležitejšou operáciou príprava spodnej časti formy - lôžka. Existujú dva typy postelí: mäkké a tvrdé.

Mäkká posteľ. Pri výrobe jednotlivých malých odliatkov sa pre každý z nich pripraví lôžko v pôde. Pri výrobe série odliatkov rovnakého typu sa v podlahe zlievarne vykope diera s hĺbkou o 100-125 mm väčšou ako je výška modelu a rozmermi presahujúcimi rozmery modelu o 200-250 mm na jedna strana. Na dne jamy zostanú štyri kôpky zmesi; na dvoch z nich je položená drevená lišta a na ďalších dvoch lišta.

Na tieto lišty sa položí pravítko a pomocou vodováhy sa skontroluje vodorovná poloha. Potom sa lamely zalejú zmesou, zhutnia a opäť sa skontroluje ich vodorovná poloha. Potom sa priestor medzi lamelami vyplní použitým formovacím pieskom, vyrovná sa a prebytok sa zhrabne pomocou pravítka. Na lamely sa položia tyče vysoké 10-12 mm a na vrstvu odpadovej zmesi sa nanesie vrstva preosiatej obkladovej zmesi.

Po odstránení tyčí ju zhutnite takto: prvý formovač pritlačí pravítko proti koľajnici a druhý, zdvihnutím a spustením druhého konca pravítka, zhutní zmes na ploche 300 - 400 mm. Potom druhý formovač pritlačí pravítko na koľajnicu a prvý zhutní zmes.

Konečné vyrovnanie povrchu a odstránenie drážok sa dosiahne pohybom pravítka po lamelách. Vyrovnaný povrch je pokrytý tenkou vrstvou obkladovej zmesi. Model sa položí lícom nadol na výsledné lôžko a údermi kladiva alebo tampónu sa pretlačí cez medzitesnenie.

Tvrdé lôžko sa používa pri výrobe foriem pre stredné a veľké odliatky. V podlahe dielne je vykopaná diera hlboká 300-400 mm, ako je výška modelu. Spodok jamy sa tesne zhutní, naleje sa naň vrstva preosiatych sadzí alebo lámanej tehly s hrúbkou 150 - 200 mm, ľahko sa zhutní a vyrovná jemnými sadzami.

Ryža. 3. Schéma na výrobu mäkkého lôžka.

Ryža. 4. Schéma na výrobu tvrdého lôžka: 1 - vrstva horenia; 2- vetracie kanály; 3- lícová vrstva zmesi; 4 - ventilačné potrubia.

Povrch vrstvy sa vyrovná pravítkom a potom sa pomocou kolíka s priemerom 9 mm prepichne vetracie potrubie až k škvárovému lôžku.

Takto pripravený záhon posiate vrstvou (40-50 mm) obkladovej zmesi. Po zhutnení sa v ňom prerazia aj vetracie potrubia so vzduchovým otvorom s priemerom 3-4 mm.

5. Lisovanie v párových bankách

Najväčšia rozmerová presnosť odliatkov sa dosahuje pri formovaní v bankách. Formovanie v párových bankách sa rozšírilo. Lisovanie odliatkov so zložitými konfiguráciami sa vykonáva v troch, štyroch alebo viacerých bankách. Príklad výroby odliatku T v párových bankách je znázornený na obr. 5.

Proces formovania začína výrobou spodnej polovice formy. Na podmodelový štít sa umiestni spodná polovica modelu a dva podávače, na model sa nanesie vrstva obkladovej zmesi a ručne sa pritlačí. Plniaca zmes sa naleje do banky a zhutní. Po očistení prebytočnej zmesi prepichnite vetracie potrubie tlmičom.

Výsledná polovičná forma je pripevnená k podmodelovému štítu a otočená o 180°, umiestnená na uvoľnenú platformu formovacej plošiny, zľahka zabrúsená, potom sa štít uvoľní a odstráni. Potom pražec vyhladia, posypú suchým kremičitým pieskom a piesok sfúknu z modelu. Po umiestnení hornej polovice modelu a lapača trosky sa nainštalujú modely stúpačky a prieduchov.

Ryža. 5. Formovanie v párových bankách: 1 - spodná polovica formy; 2 - horná polovičná forma; 3 - tyč.

Potom sa v rovnakom poradí vyrobí horná polovica formy.

Jeho zhutnenie by malo byť rovnomerné, bez lokálnych slabín alebo nadmerného spevnenia. Stupeň zhutnenia zmesi sa kontroluje tvrdomerom. Závisí to od hmotnosti a výšky odliatku.

Na zvýšenie pevnosti hornej polovice formy je vystužená oceľovými háčikmi alebo drevenými kolíkmi - „vojakmi“, predtým navlhčenými tekutou hlinkou.

Vytiahnutím modelu stúpačky a ťahov môžete formu otvoriť. Pri formovaní malých modelov sú po zhutnení zmesi polovice modelu držané v polovičnej forme a nevyžadujú dodatočné upevnenie. Pri formovaní stredne veľkých a veľkých ťažkých modelov trenie medzi formovacím pieskom a modelom nestačí na jeho uchytenie v hornej polovici formy a je potrebné dodatočné spevnenie. Po zaistení modelu zdvihnutím do hornej banky, otvorte formu, odstráňte polovice modelov a dokončite hornú a spodnú polovicu formy, potom nainštalujte jadro a zostavte formu.

6. Lisovanie pomocou modelových dosiek

Pri tejto metóde formovania sa spodná a horná polovica formy vyrábajú oddelene pomocou dvoch modelových dosiek.

Odporúča sa vykonávať lisovanie na platne v malosériovej výrobe. V mnohých leningradských podnikoch - v združeniach pomenovaných po Karlovi Marxovi, pomenovanom po Ya. M. Sverdlov, Nevsky Plant pomenovaný po V. I. Leninovi atď. - sa úspešne používa v malosériovej výrobe pomerne veľkých odliatkov (viac ako 3 m dlhý a vážiaci do 3 T).

Oddelené tvarovanie doskami poskytuje:
— zvýšenie presnosti odliatkov;
— zvýšenie produktivity práce o 15 – 20 % v dôsledku zníženia dokončovacích operácií;
- schopnosť vyrábať modely z jednotlivých dielov a následne ich zostavovať na modelovú dosku;
— 1,5-násobné zvýšenie odoberania odliatkov z formovacieho priestoru v dôsledku inštalácie foriem v 2-3 poschodiach s posunom.

Pre malosériovú výrobu sa používajú dosky vyrobené z odolných drevených panelov a pre hromadnú výrobu sa používa hobľovaná liatina. Modelové dosky je možné použiť opakovane.

Sada modelových dosiek na výrobu odliatkov pre telo stredne veľkého textilného stroja (920X420X400 mm) je znázornená na obr. 6.

Lisovacie práce vykonáva tím dvoch formovačov. Na zníženie únavy pracovníkov sa modelové dosky inštalujú na nízke podpery.

Ryža. 6. Sada modelových doštičiek na formovanie korpusu: a - doska na spodnú polovicu formy; b - doska pre hornú polovicu formy; 1 - doska; 2 - centrovacie puzdrá; 3-model.

Práca sa vykonáva v nasledujúcom poradí:
— čistenie modelu a dosky a nanesenie separačného prostriedku;
— inštalácia spodnej a hornej banky na dosky;
— nanesenie obkladovej zmesi na model, inštalácia háčikov (v hornej polovici formy) a stlačenie zmesi;
— naplnenie baniek plniacou zmesou, jej zhutnenie, odstránenie prebytku a prepichnutie ventilačných potrubí;
— upevnenie modelových dosiek s bankami a ich lemovaním; inštalácia spodnej polovice formy na pripravenú plošinu, odpojenie modelovej dosky, jej odstránenie a dokončenie (v prípade potreby)
- polovičné formy;
— inštalácia tyčí;
— odpojenie a odstránenie vrchnej dosky, dokončenie (ak je to potrebné) polovice formy;
- zostava formy.

Na zostavenú polovičnú formu je umiestnená liatinová doska (niekedy drevená), na ktorej je inštalovaná druhá forma so šmýkačkou na inštaláciu vtokovej misy.

7. Chemicky vytvrdzujúce a veľké škrupinové formy

Pri výrobe foriem procesom CO2 sa do formovacej zmesi pridáva tekuté sklo ako spojivo. Lícna vrstva zmesi tekutého skla sa nanesie na model vo vrstve 20-40 mm a zvyšok banky sa naplní plniacou zmesou. Všetky operácie výroby foriem sa vykonávajú v rovnakom poradí ako pri formovaní pomocou zmesí piesku a ílu. Po vybratí modelu a dokončení formy sa táto prepláchne oxidom uhličitým, ktorý ju rýchlo vytvrdí. Potom je formulár zostavený.

Chemicky tvrdnúce zmesi sa používajú aj pri výrobe veľkých škrupinových foriem, ktoré sa používajú pri výrobe stredných a veľkých odliatkov. Forma na odlievanie ocele podložky valcovacej stolice s hmotnosťou 10 ton je na obr. 7.

Mušle sú vyrobené zo starostlivo opracovaného štiepaného dreveného modelu potretého grafitom.

Proces pozostáva z nasledujúcich operácií:
— spodná polovica modelu je umiestnená na hobľovanom podmodelovom štíte;
- na ňom je nainštalovaný skladací drevený plášť, v stenách ktorého sú vyvŕtané otvory s priemerom 9-10 mm. Vzdialenosť medzi stenami plášťa a modelom by mala byť približne 120-150 mm;
— v medzere medzi modelom a plášťom je nainštalovaný zváraný rám na spevnenie plášťa;
— zmes tekutého skla sa naleje do vrstiev vysokých 80 – 100 mm, zhutní a medzi jednotlivé vrstvy zmesi sa vložia oceľové tyče s priemerom 8 mm, aby sa vytvorili preplachovacie kanály, ktoré by nemali siahať 20 – 25 mm od Model; – prebytočná zmes sa očistí od vodorovného povrchu a prepichnú sa čistiace kanály;
— odstráňte oceľové tyče a prefúknite výsledný plášť oxidom uhličitým cez preplachovacie kanály;
— vytvrdená škrupina spolu s modelom a plášťom sa otočí o 180°;
- vyberte model, otvorte drevený plášť a vyberte ho.

Horná škrupina sa vyrába v rovnakom poradí.

Polovičné formy sú zostavené v ráme pozostávajúcom z dvoch baniek bez rebier. Spodná banka sa položí na vyrovnanú plochu a naočkuje sa plnivovou zmesou, ktorá sa potom zhutní. Spodný plášť je inštalovaný na výslednom lôžku a medzery medzi ním a bankou sú vyplnené suchou zmesou. Do škrupinových značiek sa nainštaluje škrupinová tyč, nanesie sa vrchná škrupina a druhá banka a pokryje sa 150 mm vrstvou suchej zmesi.

Ryža. 7. Kombinovaná forma s vložkami škrupiny: a - spodná škrupina; b - horná škrupina; c - škrupinová tyč; g - zostavená forma; d - odlievanie.

Zvyšok banky je naplnený kovovými guľôčkami s priemerom 40 mm. Pred nalievaním sa forma dodatočne zaťaží závažím.

Použitie foriem na škrupiny, ktoré sa vytvrdzujú pred odstránením modelov, umožňuje získať škrupiny s veľkosťou pracovnej plochy zodpovedajúcou rozmerom modelu. Okrem toho sú modely takýchto foriem skladacie, čo umožňuje eliminovať na nich tvarovacie svahy, ktoré si vyžadujú dodatočnú spotrebu kovu.

8. Lisovanie vzorov

Modelovanie sa vykonáva pri výrobe jednotlivých stredných a veľkých odliatkov s vonkajším tvarom rotačných telies jednoduchej konfigurácie (misky, zotrvačníky, rúry, rúry s prírubami atď.),

Rozlišujú sa tieto typy šablónových výliskov: s vertikálnym vretenom, s horizontálnym vretenom a preťahovaním blokov.Najrozšírenejšie je tvárnenie so zvislým vretenom. Uvažujme to na príklade tvarovania odliatku misky mlecích bežcov.

Na tvarovanie šablóny misy (obr. 8, a) je potrebné: stroj so zvislou osou, miera šablóny (obr. 8, b), šablóny na brúsenie bloku s telom (obr. 8, c ) a miskový blok (obr. 8, d ), modely rebier (obr. 8, e) a náboj so stredovým otvorom (obr. 8, f). Formovanie sa vykonáva v pôde (s tvrdým lôžkom) pod hornou bankou.

Ryža. 8. Zariadenia na tvarovanie šablóny misky bežca.

Proces pozostáva z niekoľkých etáp. V prvej fáze sa nabrúsi blok s telom, ktorý bude slúžiť ako model na výrobu hornej polovice formy; na druhom sa vykonajú operácie na výrobu hornej polovice formy; na treťom je spodná polovica formy zaostrená; na štvrtom je forma dokončená a zostavená; na piatu sa naloží forma, odliatky sa vylejú a vyklepú.

9. Lisovanie podľa skeletového modelu

Pri jedinej výrobe veľkých odliatkov, aby sa znížili náklady na výrobu modelov, sa používajú skeletové modely, pričom sa predpokladá, že hrúbka rebier sa rovná hrúbke stien odliatku.

Skeletový model na výrobu odliatku veľkej vane je znázornený na obr. 9, a, a schéma tvarovania je na obr. 9, b. Model sa formuje v banke alebo v pôde. Vnútorná dutina je vyhladená na úrovni tyčí a výsledný povrch je pokrytý papierom. Potom sa vyrobí horná polovica formy s blokom. Po rozdelení sa horná polovica formy oreže a odstráni sa uvoľňovací papier v spodnej polovici, zmes zhutnená medzi rebrami sa mierne uvoľní a vrstva zmesi na hrúbku rebier sa odstráni pomocou hrable šablóna. Potom sa model vyberie a výroba formy sa dokončí bežným spôsobom.

Ryža. 9. Schéma tvarovania podľa skeletového modelu.

10. Formovanie v hline na tehle

Formovanie tehál v hline sa vykonáva pri výrobe takých veľkých odliatkov, ako sú formy, naberačky, kotly, rúry s veľkým priemerom atď. Formovanie sa vykonáva podľa modelu, modelu rámu alebo šablóny.

Postupnosť výroby formy a tyče na odlievanie veľkej rúry je znázornená na obr. 10. Do pevného lôžka nainštalujte axiálne ložisko, vreteno a objímku, na ktorú je šablóna spevnená. Pomocou vodováhy skontrolujte správnu montáž vretena. Na liatinovú panvicu sa nanesie vrstva hliny a vyloží sa prvý rad muriva z červených tehál. Na ňu sa nanesie vrstva hliny s hrúbkou 15 - 20 mm a položí sa druhý rad, ktorý prekrýva švy v prvom rade.

Na zvýšenie priepustnosti plynov sa medzi rady tehál ukladá jemná škvara, na vytvorenie ventilačných kanálov vo vysušenej hline sa používa granulovaná kupolová troska, zväzky slamy a tlmivka. Na zvýšenie pevnosti muriva sú liatinové dosky položené každých 5-6 radov, spojené so spodnou paletou a navzájom pomocou väzieb.

Správnosť muriva sa kontroluje pomocou šablóny. Medzi pracovnou hranou šablóny a povrchom muriva by mala byť medzera 20-25 mm. Vnútorná plocha muriva je vyložená hlinou a pracovná plocha je nabrúsená šablónou. Po krátkom sušení na vzduchu odstráňte šablónu a vreteno a vysušte formu pomocou prenosnej sušičky. Potom sa trhliny utesnia, forma sa natrie a druhýkrát vysuší.

Ryža. 10. Zhotovenie tehlovej formy a tyče podľa šablóny: a - zhotovenie formy; b - výroba tyče; c - zostavená forma; g-odlievanie; 1 - axiálne ložisko; 2- vreteno; 3- paleta; 4 - podpery; 5 - murivo; 6 -- šablóna na ostrenie formy; 7 - vtokový systém; 8 - obkladová hlina.

Proces výroby jadra je podobný procesu výroby formy. Vysušte tyč v sušičke.

Murovanie sa vykonáva v špeciálnych kesónoch alebo bankách s medzerami medzi murivom a stenou banky vyplnenými formovacou zmesou. Takéto formy možno opakovane použiť na malé medziopravy.

Moderné metódy ručnej výroby veľkých foriem

Neustály rast výroby veľkých odliatkov si vyžaduje zlepšovanie technologických procesov a pracovných podmienok, znižovanie náročnosti výroby odliatkov pri ručnom formovaní, uvažujme o niektorých racionálnych postupoch tvarovania odliatkov vyvinutých zlievarňami leningradských združení pomenovaných po Ya. M. Sverdlov, Nevsky Plant pomenovaný po V. I. Leninovi a ďalších podnikoch.

Kovové postele. Pri formovaní veľkých odliatkov sa používajú tvrdé pieskovo-hlinité lôžka a pri výrobe obzvlášť veľkých odliatkov je lôžko murované. Pri vyberaní odliatku z formy sa lôžko čiastočne zničí a pred každým formovaním je potrebné venovať veľa času jeho oprave.

Ryža. 11. Schéma prípravy pevného kovového lôžka: 1 - vrstva horenia; 2 - kovová doska; 3 - výstupné potrubia plynu; 4 - kesón; 5 - horná polovičná forma.

Forma s kovovým lôžkom, vyrobená v kesóne, je znázornená na obr. 11. Medzery medzi stenami kesónu a modelom sú určené pohodlnosťou plnenia formy. Dno kesónu je pokryté rovnomernou vrstvou horenia, na ktorej je umiestnená liatinová doska, ktorá tvorí pevné kovové lôžko.

Nahradenie hornej polovice formy tyčami

Aby sa zabránilo úniku kovu počas liatia, zvyčajne sa používa tlmiaci íl, v dôsledku čoho sa na odliatku vytvárajú zálivy, ktorých odstránenie si vyžaduje prácu orezávačov a odpadový kov. Pri výmene hornej polovice formy s prekrývajúcimi sa tyčami sa namiesto tlmiacej hliny začali používať pieskové vankúše. Na tento účel sa vo vodorovných značkách tyčí, ktorými sa vypúšťajú plyny, vytvoria vybrania 20-25 mm, vyplnené vlhkým pieskom s určitým nadhodnotením. Pri inštalácii krycích tyčí sa piesok zhutňuje, čím sa vytvára spoľahlivá izolácia ventilačných potrubí a tesný kontakt medzi tyčami, čím sa eliminuje možnosť zátok.

Ryža. 12. Technológia výroby veľkých foriem: a - stará technológia; b - nová technológia: 1 - spodné polformy pôdy; 2- horná polovica formy; 3 - tlmiaca hlina; 4 - nakladacia doska; 5 - tyč nahrádzajúca hornú polovicu banky; 6 - stúpačky vetrania; 7 - pieskové vankúše.

V dôsledku zavedenia novej technológie sa zvýšila rozmerová presnosť odliatkov, znížila sa spotreba kovu, odstránili sa zásoby baniek a potreba sušiť objemné polovičné formy a znížila sa pracnosť orezávacích operácií. . Lisovanie podľa blokového modelu. Pri výrobe malých sérií stredných a veľkých odliatkov je vhodné spojiť dva podobné modely do jedného bloku, spojeného deliacou tyčou.

Výroba foriem z tekutých samotvrdnúcich zmesí. Tieto zmesi sú široko používané pri výrobe veľkých tyčí.Takže v zlievarňach združenia pomenovaného po Ya.M.Sverdlov sú všetky tyče na odliatky s hmotnosťou viac ako 3 tony vyrobené zo ZhS.

Prax ukázala, že tieto zmesi možno úspešne použiť aj pri výrobe foriem na veľké odliatky. Schéma tvarovania v ZhSS je znázornená na obr. 14. Model sa inštaluje na tehly alebo na špeciálne podpery, ktoré sú k nemu pripevnené, alebo sa upevňujú v kesóne pomocou dosiek. Medzi modelom a stenami kesónu by mala byť medzera 100-150 mm. Model má poklopy na plnenie tekutého cementu. Aby sa zlepšilo plnenie formy, zmes sa vytláča z poklopov pomocou posúvačov. Po naplnení priestoru pod modelom zmesou sa naleje po obvode kesónu do medzier medzi jeho stenami a modelom. 35-40 minút po naliatí LSS je možné model vybrať a začať s dokončovaním formy.

Pracovná plocha formy má výraznú pórovitosť. Na jej odstránenie sa na povrch nanesie špeciálna farba a suší sa na horáku 2-4 hodiny pri teplote 200-220 °C.

Výrobná technológia zložitého tvaru na odlievanie liatinového modelu čepele s hmotnosťou 35 ton je znázornená na obr. 15. Tento model je určený na tvarovanie veľkých oceľových odliatkov. Lisovanie sa vykonáva pomocou dreveného modelu vybaveného zarážkami, pozdĺž ktorých je model umiestnený na posteli v kesóne. Na modeli je umiestnený odnímateľný rám, ktorý tvaruje obrysy figuríny. Aby sa zabránilo plávaniu, model a rám sa načítajú.

Plnenie LSC sa vykonáva cez poklopy dostupné v modeli a odnímateľnom ráme a do medzier medzi stenami kesónu a odnímateľným rámom. Potom sa zmes lisuje pomocou tlačných tyčí. Po krátkom vystavení sa odstráni odnímateľný rám, zmes sa vyberie z poklopov, oreže sa okolo modelu, povrch polovice formy sa prekryje uvoľňovacím papierom a zaistí sa špendlíkmi, potom sa pokračuje v návrhu hornej polovice formy (bloková tyč).

Ryža. 13. Technológia výroby foriem pomocou blokového modelu: a - pôdna forma; b - tyčová forma.

Ryža. 14. Schéma výroby formy zo ZhSS.

Ryža. 15. Technológia výroby veľkých foriem pomocou

12. Strojové lisovanie

Mechanizovaná extrakcia a modely bez predbežného štiepenia zaisťujú vysokokvalitné formy, zvyšujú presnosť odliatkov a znižujú odpad. Zavedením súradnicových a typových rámových dosiek je štandardné používanie strojového lisovania nielen v sériovej a hromadnej výrobe, ale aj v malosériovej a individuálnej výrobe.

Typicky sa odlievacia forma vyrába na dvoch strojoch: jeden - spodná polovica formy a druhý - horná polovica. V sériovej a sériovej výrobe sa kovové modely a prvky vtokového systému montujú na jednostranné liatinové dosky a v malosériovej a kusovej výrobe drevené modely.

zosilnené na súradnicových doskách alebo v typových doskách-rámoch. Model na súradnicovej doske a v rámovej doske sa na pracovisku vymení do 20-30 minút.

Na základe spôsobu zhutňovania zmesi v banke sa rozlišujú lisovacie stroje so spodným a horným lisovaním, vytriasacie stroje, vytriasacie stroje s predlisovaním a stroje na vrhanie piesku.

Zhutňovanie zmesi na strojoch so spodným lisovaním. Prevádzková schéma takéhoto stroja je znázornená na obr. 17. Na lisovací piest umiestnený vo valci je pripevnený stôl. Je na ňom modelová doska, ktorá sa pohybuje v stacionárnom ráme. Banka sa umiestni na čapy stacionárneho rámu a naplní sa zmesou, pričom sa vyrovná po celom povrchu, potom sa banka so zmesou umiestni pod stacionárny priečny nosník. Pri privádzaní stlačeného vzduchu do valca sa piest lisu zdvihne, model sa zavedie do zmesi a zhutní ju. Keď sa prívod vzduchu zastaví, piest sa spustí a model sa vyberie.

Pri spodnom lisovaní vzniká najvyššia hustota zmesi na modeli a smerom k vrchnej časti banky klesá, pričom sa mierne zvyšuje na traverze, čo je výhodou tejto metódy.

Veľká spotreba energie na prekonanie trecej sily zmesi o steny banky obmedzuje rozsah použitia týchto strojov. Môžu byť použité pre banky s jasnými rozmermi do 1100X800 mm a výškou do 150 mm.

Zhutňovanie zmesi na strojoch s horným lisovaním. Prevádzková schéma tohto stroja je znázornená na obr. 18. Na lisovací piest umiestnený vo valci je pripevnený stôl, na ktorom je umiestnená doska s modelom. Po inštalácii banky s plniacim rámom a ich naplnení formovacou zmesou sa do valca privádza stlačený vzduch pod tlakom 6 kgf/cm2. Vplyvom vzduchu sa piest spolu so stolom a na ňom namontovaným modelovacím zariadením zdvihne nahor, pričom lisovací blok namontovaný na traverze sa zasunie do plniaceho rámu a zhutní zmes v banke.

Po zastavení prívodu stlačeného vzduchu do valca sa stôl pod vplyvom vlastnej gravitácie spustí.

Zhutňovanie zmesi na trepačkách. Tento spôsob zhutňovania zmesi je napriek niektorým podstatným nevýhodám najbežnejší, pretože umožňuje vyrábať formy na zložité veľké odliatky v bankách so svetlými rozmermi 3000 x 2000 mm a výškou až 750 mm.

Ryža. 16. Typy modelových dosiek: a - jednostranné; b - súradnica: c - sadzobný rám; 1 - hlavná doska; g - vložte modelový štítok; 3 - model, 4 - lapač trosky; 5 - stúpačka; 6 - prítlačné skrutky.

Ryža. 17. Schéma činnosti stroja so spodným lisovaním.

Na obr. Obrázok 19 znázorňuje schému činnosti trepacieho stroja s predlisovaním. Má dva valce: lisovací a vytriasací valec, pričom prvý slúži ako piest.Vnútri valca sa nachádza vytriasací piest, na ktorom je namontovaný stôl. Na stole je pripevnená modelová doska s modelom.

Banka s rámom je inštalovaná pozdĺž kolíkov na modelovej doske. Po naplnení banky a rámu zmesou sa do dutiny trepacieho valca privádza stlačený vzduch, pod tlakom ktorého sa natriasací piest zdvihne. V tomto prípade je vstupný otvor blokovaný bočným povrchom piestu a výfukový otvor sa otvára a vzduch uniká do atmosféry.

Stôl s modelovou doskou a bankou vplyvom vlastnej gravitácie spadne na koniec valca, takže pri náraze sa formovacia zmes v banke zhutní. Keď sa piest spustí, vstupný otvor sa opäť otvorí a cyklus sa opakuje. Stôl sa zvyčajne zdvihne do výšky 30-80 mm a robí 30-120 úderov za minútu. Na zhutnenie zmesi stačí 20-40 úderov.

Po ukončení procesu natriasania vstupuje stlačený vzduch do dutiny lisovacieho valca a modelová doska a zariadenie sa dostanú do kontaktu s lisovacím blokom namontovaným na traverze. Blok vstupuje do dutiny plniaceho rámu a zhutňuje horné vrstvy zmesi (obr. 19, d a e).

Zhutňovanie zmesi pomocou viacpiestovej hlavy. Pri zhutňovaní zmesi tuhým lisovacím blokom (obr. 19), najmä vo veľkých formách, je ťažké dosiahnuť rovnomerné zhutnenie. V takýchto prípadoch sa odporúča použiť viacpiestovú hlavu (obr. 20), v ktorej je formovacia zmes lisovaná veľkým počtom lisovacích čeľustí vybavených piestovými hydraulickými pohonmi. Každá topánka pod vplyvom oleja na piest stlačí oblasť formy umiestnenej pod ňou, bez ohľadu na susedné oblasti.

Zhutňovanie zmesi pieskovými dúchadlami sa široko používa na mechanizáciu plnenia a zhutňovania zmesi vo veľkých bankách a jadrových boxoch. Výkon pieskových dúchadiel je od 12 D° 80 m3/h zhutnenej zmesi.

Hlavnou pracovnou časťou fúkača piesku je hlava (obr. 21). Rotor sa otáča v oceľovom plášti, na ktorom je pomocou spojky pripevnená lopatka lyžice. Cez okienko v plášti pásový dopravník kontinuálne privádza formovaciu zmes, ktorá je pri rýchlom otáčaní rotora zachytená lopatkou, trochu zhutnená a vyhadzovaná von do banky cez okienko vo forme malých balení. Pri vysokej rýchlosti prúdenia zmesi z okienka a nepretržitom pohybe hlavy vrhača piesku po ploche banky sa vytvára rovnomerné zhutnenie všetkých vrstiev zmesi bez ohľadu na výšku banky.

ZSSR úspešne prevádzkuje automatizované formovacie linky domácej výroby - návrhy VNII lit-mash, NII Traktorselkhozmash, Giprosantekhprom atď., Ako aj zahraničných firiem.

Proces tvarovania, montáže a dierovania na týchto linkách je plne automatizovaný, operátor ovláda mechanizmy len pomocou tlačidiel.

Inštalácia jadra a liatie sa vykonávajú manuálne a na niektorých linkách je proces liatia aj automatizovaný.

Na obr. Obrázok 23 znázorňuje schému automatizovanej linky od spoločnosti Gizag (NDR). Pozostáva z dvoch poloautomatických lisovacích foriem na výrobu spodnej (položka IV) a hornej (položka II) polovice foriem a odlievacieho dopravníka (položka VII). Formulár zostavený na poz. X dorazí na poz. XI - na nákladný dopravník, kde sa nakladá, a na poz. XII, kde je vyplnená kovom. Ďalším pohybom sa naliata forma dostáva do chladiacej komory (poz. XIII), vybavenej výkonným ventilačným systémom. Na poz. XIV Závažie sa vyberie z vychladenej formy.

Horná banka sa stiahne k sebe pomocou ťažného zariadenia do pol. I a prenesie sa do stroja na výrobu horných polovíc foriem (položka II). Spodná polovica formy s odliatkom a hrudkou zmesi sa pohybuje smerom k poz. III, kde sa spodná banka vytiahne, prevráti a prenesie do stroja na výrobu spodných polovíc formy (položka IV).

Pri priblížení k posúvaču sa hrudka zmesi s odliatkom prenesie do poz. V- chladiaca mriežka (úložná). Po krátkom ochladení prichádza na poz. VI - vyraďovacia mriežka, kde sa odliatok zničí a uvoľní.

Tvárniaci stroj má dva lisy, medzi ktorými je zdvíhací mechanizmus a dávkovač zmesi. Keď banka dorazí, spáruje sa s modelovou doskou a pritlačí k dávkovacej násypke, pričom sa určitá časť zmesi nadávkuje do banky. Potom sa banka prenesie do ľavého alebo pravého lisu, ktorý má viacpiestovú hlavu.

Po procese lisovania sa spodná polovica formy vráti do strednej polohy, kde je po pretiahnutí modelu vstupnou bankou vytlačená a prenesená do polohy. VIII. Tu sa spodná polovica formy prevráti a inštaluje na plošinu dopravníka. Na poz. Do tohto polovičného tvaru sú inštalované tyče IX.

Pri približovaní sa k poz. X Spodná polovica formy sa prekryje hornou a forma sa odošle na plnenie. Horná polovica formy je vyrobená podobne ako spodná.

Produktivita linky v závislosti od typu formovacieho stroja a veľkosti baniek je 200-280 foriem za hodinu.

Ryža. 23. Schéma automatizovanej formovacej linky.

Moderná hutnícka výroba produkuje dva druhy finálnych produktov. Jedným sú valcované výrobky, čo je profilový kov (tyče s konštantným prierezom) - koľajnice, nosníky, žľaby, kruhové a štvorcové železo, pásové železo, plech. Valcované výrobky sa vyrábajú z oceľových ingotov tavených v oceliarňach. Ďalším typom finálneho produktu sú odliatky.

Vo všeobecnom diagrame moderného metalurgického procesu znázornenom na obr. 1 je vidieť, že železná ruda vyťažená z baní sa dodáva do banských a spracovateľských závodov, aby z nej odstránili časť odpadovej horniny; Uhlie vyťažené v baniach sa posiela do koksovní, kde sa koksovateľné uhlie premieňa na koks. Obohatená ruda a koks sa nakladajú do vysokých pecí, ktoré tavia železo. Kvapalné železo sa odovzdáva čiastočne do zlievarní, čiastočne do výroby ocele (kyslíkový konvertor, otvorená pec, elektrická výroba ocele). V zlievarniach sa vyrábajú predvalky rôznych tvarov a v oceliarňach sa odlievajú ingoty, ktoré sa potom posielajú do valcovní na výrobu valcovaného kovu.

Ryža. 1. Schéma moderného metalurgického procesu

Ryža. 2. Odlievacia forma a jej prvky. Postup výroby pieskového odliatku je:
a - výkres odlievania; b - model odlievania; c - položenie hornej polovice modelu na spodnú a inštalácia hornej banky; g - jadrová skriňa; d - tyč; e - extrakcia polovíc modelu z poloforiem; g - inštalácia hornej polovice formy na spodnú; h - odlievanie s vtokmi; 1 - horná a dolná polovica modelu; 2 - model vtokového systému; 3 - horná banka; 4 - spodná banka; 5-tyčové lisovanie; 6 - tyč


Ryža. 3. Postupnosť výroby odliatkov

Čo je podstatou zlievarenskej technológie? Ak chcete urobiť odliatok, musíte urobiť nasledovné.

1) urobte výpočet: koľko materiálov je potrebné vložiť do vsádzky na ich roztavenie. Pripravte si tieto materiály. Nakrájajte ich na kúsky prijateľnej veľkosti. Vyraďte maličkosti. Odvážte požadované množstvo každej zložky. Vložte materiály do taviaceho zariadenia (procesy miešania a dávkového plnenia);
2) vykonajte tavenie. Získať tekutý kov požadovanej teploty, tekutosti, správneho chemického zloženia, bez nekovových inklúzií a plynov, schopný vytvárať jemne kryštalickú štruktúru bez defektov, s dostatočne vysokými mechanickými vlastnosťami po stuhnutí;
3) pred koncom tavenia pripravte odlievacie formy (na liatie kovu do nich), ktoré sú schopné odolať bez porušenia vysokej teplote kovu, jeho hydrostatickému tlaku a erozívnemu účinku prúdu, a tiež prechod plynov uvoľnených z kovu a novovytvorených cez póry alebo kanály (proces lisovania);
4) uvoľnite kov z pece do panvy. Prepravte naberačku s kovom do odlievacích foriem. Naplňte formy tekutým kovom, aby ste zabránili prerušeniu toku a zabránili vniknutiu trosky do formy;
5) po vytvrdnutí kovu otvorte formy a vyberte z nich odliatky (proces vyrazenia odliatkov);
6) oddeliť od odliatku všetky vtoky (kov stuhnutý vo vtokových kanáloch, v lapači trosky, stúpačke, miske, prieduchu), ako aj vytvorené hrebene a otrepy (v dôsledku nekvalitného odlievania alebo formovania);
7) očistiť odliatky od častíc formovacieho alebo jadrového piesku priľnutých na ich povrchu (operácia čistenia odliatkov);
8) vykonať vonkajšiu kontrolu hotových odliatkov za účelom zistenia prípadných chýb (proces triedenia odliatkov). Vykonávať kontrolu kvality a kontrolu veľkosti odliatkov.

Postupnosť výroby odliatkov je znázornená na obr. 2 a v schéme (obr. 3).

Najdôležitejšie v zlievárenskej technológii je po prvé nataviť kvalitnú taveninu s potrebnými vlastnosťami a po druhé pripraviť spoľahlivú, stabilnú, odolnú a plyn priepustnú odlievaciu formu. Preto sú v zlievarenskej technológii dominantné fázy tavenia a tvárnenia.

Odlievaním je možné vyrobiť diely s hmotnosťou od niekoľkých gramov do stoviek ton, veľkosti od niekoľkých milimetrov do desiatok metrov, najzložitejšie tvary, ktoré sa nedajú získať inými metódami. Je možné odlievať širokú škálu zliatin, tvárnych aj krehkých. Odlievaním sa vyrábajú obrobky s minimálnymi prídavkami na spracovanie a v niektorých prípadoch diely, ktoré vôbec nevyžadujú spracovanie, čo výrazne znižuje spotrebu kovu a množstvo opracovania. V ZSSR tvorí podiel oceľových odliatkov na celkovej bilancii odliatkov asi 23 %, liatiny – 72 % a neželezných zliatin – 5 %. Zlievárenské výrobky pre stavbu lodí sú veľké oceľové odliatky: vretená, kormové stĺpiky, kotvy, reťaze atď. Najčastejšie ich vyrábajú podniky, ktoré majú vlastnú zlievareň a zlieváreň. Podstata zlievarenskej výroby spočíva v tom, že tvarové diely (polotovary) sa vyrábajú liatím tekutého kovu do odlievacej formy, ktorej dutina zodpovedá ich veľkosti a tvaru. Po vykryštalizovaní kovu sa odliatok (predvalok), nazývaný odliatok, vyberie z formy a odošle na následné spracovanie. Používajú sa jednorazové a opakovane použiteľné formy. Technologický postup výroby odliatkov v jednorazových formách pozostáva z množstva operácií, ktoré sa realizujú na príslušných oddeleniach zlievarne (obr. 4.1).

Ryža. 4.1. Schéma technologického postupu výroby odliatkov v jednorazových formách

Okrem požadovaných mechanických, fyzikálnych a chemických vlastností musia mať odlievacie zliatiny určité technologické vlastnosti, medzi ktoré patrí predovšetkým tekutosť, zmršťovanie, sklon k segregácii a absorpcia plynov.

Tekutosť je schopnosť tekutého kovu vyplniť štrbinové dutiny odlievacej formy a jasne reprodukovať obrysy odliatku. Pri dobrej tekutosti kov vyplní celú dutinu formy, bez ohľadu na to, aká je zložitá, a ak je nedostatočná, tvorí podvýplne v tenkých častiach odliatku. Tekutosť závisí od chemického zloženia a teploty odlievanej zliatiny. Fosfor, kremík a uhlík ho zlepšujú a síra zhoršuje. Zvýšenie teploty tekutého kovu zlepšuje tekutosť.

Zmršťovanie je zmenšenie objemu kovu a lineárnych rozmerov odliatku pri jeho kryštalizácii a ochladzovaní v pevnom stave.

Likvácia je heterogenita chemického zloženia zliatiny v priereze odliatku.

Absorpcia plynu je schopnosť odlievacích zliatin v kvapalnom stave rozpúšťať kyslík, dusík a vodík a ich rozpustnosť sa zvyšuje s prehriatím taveniny. Plynom nasýtená tavenina naliata do formy sa ochladzuje, rozpustnosť plynov sa znižuje a tie, uvoľnené z kovu, môžu vytvárať plynové vrecká v odliatku.

Veľkosť napätí, tvorba dutín a pórovitosť závisia od správneho spojenia a konštrukcie rohov odliatku. Pri navrhovaní odliatku je potrebné dodržať rovnakú hrúbku; prítomnosť tvarovacích svahov na zvislých stenách kolmých na deliacu rovinu formy; hladké prechody pri spájaní stien; prítomnosť filé atď.

INŠTITÚT MODERNÉHO POZNANIA

POBOČKA VITEBSK

Katedra: "Informatika a manažment"

Disciplína: "Výrobné technológie"

Test

Na tému: „Zlievárenská technológia
výroba"

študent 2. ročníka

Skupina ZE 00/4

Vitebsk

Téma: Zlievárenská technológia

1. Podstata zlievarenskej výroby a jej vývoj................................................ 2

2. Odlievanie do jednorazových pieskovo-hlinených foriem...................................... ............. .3

3. Špeciálne metódy odlievania................................................ ...................... 10

4. Literatúra ............................................................ .................................................................... ........... 15

1. Podstata zlievarenskej výroby a jej vývoj

Zlieváreň je proces výroby tvarovaných výrobkov (odliatkov) nalievaním roztaveného kovu do dutej formy, ktorá reprodukuje tvar a rozmery budúcej časti. Po vytvrdnutí kovu vo forme sa získa odliatok - obrobok alebo časť. Odliatky majú široké využitie v strojárstve, hutníctve a stavebníctve.

Je možné vyrábať odliatky rôznych hmotností (od niekoľkých gramov až po stovky ton), jednoduchých aj zložitých tvarov z liatiny, ocele, zliatin medi a hliníka, zinku a horčíka a pod. Použitie odliatkov je obzvlášť efektívne pri výrobe tvarových výrobkov zložitých konfigurácií, ktoré je nemožné alebo ekonomicky nepraktické vyrobiť inými spôsobmi spracovania kovov (tlak, zváranie, rezanie), ako aj pri výrobe výrobkov z kovov a zliatin s nízkou plasticitou.

Pri všetkej rozmanitosti techník odlievania, ktoré sa vyvinuli počas dlhého obdobia vývoja jej technológie, zostal základný diagram procesu odlievania prakticky nezmenený počas viac ako 70 storočí svojho vývoja a zahŕňa štyri hlavné etapy: tavenie kovu, výroba forma, nalievanie tekutého kovu do formy, vyberanie stuhnutého odliatku z formy.

Až do polovice nášho storočia bola zlievarenská metóda považovaná za jednu z najdôležitejších metód výroby tvarových polotovarov. Hmota odlievaných dielov tvorila asi 60 % hmotnosti traktorov a poľnohospodárskych strojov, až 70 % valcovní a až 85 % kovoobrábacích strojov a tlačiarenských strojov. Avšak spolu s takými výhodami zlievarenskej výroby, ako je relatívna jednoduchosť výroby a nízke náklady na odliatky (najmä z liatiny), schopnosť vyrábať zložité diely z krehkých kovov a zliatin, má aj množstvo významných nevýhod: všetko skôr nízka produktivita práce, heterogenita zloženia a znížená hustota materiálu obrobkov, a preto sú ich pevnostné charakteristiky nižšie ako u obrobkov získaných tlakovým spracovaním.

V rokoch 11. päťročnice v ZSSR výrazne vzrástla výroba zlievarenských zariadení. Zvládla sa výroba automatických liniek na formovanie, odlievanie a vyraďovanie odliatkov, sú vytvorené zostavy moderných zariadení na prípravu zmesí, zvládnutá je výroba celého radu strojov pre špeciálne metódy odlievania, úroveň mechanizácie a automatizácie technologických procesov výrazne vzrástol.

Hlavné smery hospodárskeho rozvoja ZSSR na obdobie do roku 2000 zabezpečujú výrazné zrýchlenie rozvoja strojárstva. Významným prínosom k riešeniu zadaných problémov môže byť rekonštrukcia a modernizácia zlievarenskej výroby, výmena zastaraných zariadení za vysokovýkonné odlievacie automaty a poloautomaty a robotické komplexy. Veľká rezerva na úsporu kovu a znižovanie materiálovej náročnosti strojárskych výrobkov spočíva vo zvyšovaní podielu odliatkov z legovaných ocelí a vysokopevnostnej liatiny, ako aj presných odliatkov vyrábaných špeciálnymi metódami.

Hlavné technicko-ekonomické ukazovatele práce zlievarní sú: ročná produkcia odliatkov v tonách; výroba odliatkov na pracovníka (výroba); odstránenie odliatkov z 1 m 2 výrobnej plochy dielne; výťažnosť použiteľného kovu (ako percento hmotnosti kovovej náplne a tekutého kovu); podiel vád odliatkov (v percentách), úroveň mechanizácie; podiel odliatkov vyrobených špeciálnymi metódami; náklady na 1 tonu odliatku.

V štruktúre nákladov na odlievanie tvoria hlavný podiel náklady na kov (až 80 %). Pri vykonávaní technicko-ekonomického rozboru zlievarenskej výroby je potrebné venovať osobitnú pozornosť tým etapám a prvkom technologického procesu, ktoré priamo súvisia s možnými stratami kovov odpadom, rozstrekom, defektmi a pod.

Náklady na odlievanie závisia od objemu výroby, úrovne mechanizácie a automatizácie technologických procesov.

2. Odlievanie do jednorazových pieskovo-hlinených foriem

Odlievanie do jednorazových pieskovo-hlinených foriem je najbežnejším a relatívne jednoduchým spôsobom výroby odliatkov. Jednorazové pieskovo-hlinité formy je možné pripraviť buď priamo v pôde (v podlahe zlievarne) podľa šablón, alebo v špeciálnych bankách podľa modelov. Odliatky veľkých dielov (rámy, stĺpy a pod.) sa vyrábajú v zemine, menšie odliatky sa vyrábajú spravidla v bankových formách.

Vonkajší obrys odliatkov zodpovedá vybraniam formy, otvory sú vytvorené tyčami vloženými do dutiny formy.

Technologický proces výroby odliatkov v bankových formách (obr. 1) pozostáva z troch etáp: prípravnej, hlavnej a konečnej.

Modelárske náradie vyrábané v modelárňach je zariadenie, ktoré sa používa na výrobu foriem a jadier. Vybavenie zahŕňa modely dielov, podmodelové štíty, jadrové skrine, modely prvkov vtokového systému a baniek.

Modely (obr. 2, a) sa používajú na získanie dutiny v hlinenej forme, ktorá svojou veľkosťou a vonkajším obrysom zodpovedá budúcemu odliatku. Keďže sa kov po vytvrdnutí zmršťuje (zmenšuje svoj objem), rozmery modelu sú o niečo väčšie.

Modely sú vyrobené z dreva, plastu alebo kovu. Výber materiálu závisí od výrobných podmienok a požiadaviek na odlievanie z hľadiska rozmerovej presnosti a povrchovej úpravy. Aby sa modely dali ľahko vybrať z formy, vyrábajú sa s formovacími sklonmi a sú často odnímateľné, z dvoch alebo viacerých častí, ľahko sa upevňujú pomocou čapov.

Na získanie odliatkov s otvormi alebo vybraniami sú na modeloch na vhodných miestach umiestnené výstupky - značky tyčí, ktoré zanechávajú odtlačky vo forme na inštaláciu tyčí. Priestor, ktorý zaberá tyč vo forme, nie je vyplnený kovom a po vybratí tyče sa v odliatku vytvorí otvor alebo priehlbina. Tyče sa vyrábajú zo špeciálnej jadrovej zmesi, ktorá sa plní ručne alebo strojovo do jadrovín (obr. 2, b). V tomto prípade sa berie do úvahy zmena rozmerov odliatku pri tuhnutí kovu. Rozmery tyčí by mali byť menšie ako otvory o množstvo zmrštenia kovu. V závislosti od zložitosti výroby sa jadrové boxy vyrábajú plné alebo delené. Pre malé série jadier sú boxy drevené, v hromadnej výrobe, najmä pri zvýšených požiadavkách na presnosť odlievania, sa používajú kovové boxy (liatina alebo zliatiny hliníka).

Modely vtokového systému sú navrhnuté tak, aby vytvárali kanály a dutiny, ktoré slúžia na privádzanie kovu, zadržiavanie trosky a uvoľňovanie vzduchu z dutiny formy (obr. 2, c). Konštrukcia vtokového systému zaisťuje pokojný tok kovu bez nárazov do formy a chráni ju pred poškodením.

Podmodelové dosky sa používajú na umiestnenie modelov na ne a inštaláciu banky pri ručnej výrobe odlievacej formy.

Pri hromadnej výrobe pri strojnom lisovaní je efektívne použiť starostlivo spracované drevené alebo kovové modelové dosky s modelmi dielov a prvkov vtokového systému pevne pripevnenými k nim alebo vyrobenými z jedného kusu (obr. 2, d).

Opky sú drevené alebo kovové rámy, rámy, ktorých hlavným účelom je držať pieskovo-ílovú zmes, zabezpečiť dostatočnú pevnosť a tuhosť formy pri jej výrobe, preprave a liatí kovu.

Formovacie a jadrové zmesi pozostávajú hlavne z kremenného piesku určitej zrnitosti a tepelnej odolnosti.

Obr. 1 Technologický postup výroby odliatkov v bankových formách

Formovacie a jadrové zmesi musia mať plasticitu a priepustnosť pre plyny a formy a jadrá z nich vyrobené musia mať dostatočnú pevnosť. Tieto vlastnosti sa dosahujú pridaním hliny, ľanového oleja, dextrínu, tekutého skla, ako aj drevených pilín alebo rašelinových triesok do základného materiálu. Ako spojivo sa pridáva navlhčená hlina.

Piliny a rašelinové triesky, ktoré vyhoreli po naliatí kovu do foriem, tvoria ďalšie póry, ktoré zvyšujú priepustnosť plynu zmesi.

Obr.2 Modelová výbava:

a – model časti; b – jadrovník; c – model vtokového systému;
d – podmodelová doska; d – banka.

Do jadrových zmesí sa zvyčajne pridávajú olejové spojovacie materiály (sušiaci olej, ľanový olej), ktoré musia mať vyššiu pevnosť ako lisovacie. Príprava formovacích a jadrových zmesí sa vykonáva v oddeleniach prípravy zeminy zlievarne a zahŕňa operácie predbežnej prípravy (sušenie, mletie), dávkovanie východiskových materiálov a ich dôkladné premiešanie, kým sa nedosiahne homogénna kompozícia. V moderných zlievarňach sú tieto operácie mechanizované. Pripravené zmesi sa nechajú odležať v bunkri pre rovnomernejšie rozloženie vlhkosti a následne sa po nakyprení a kontrole výsledných vlastností transportujú na pracoviská formovačov.

Formovacie zmesi sú na základe zamýšľaného účelu rozdelené na obkladové, plniace a jednoduché. Obkladové zmesi v priamom kontakte s tekutým kovom sa pripravujú z kvalitnejších čerstvých materiálov. Plnivo je použitá (spálená) zmes. V hromadnej výrobe sa formy vyrábajú z jednej zmesi, ktorej materiálom je použitá zmes s čerstvými prísadami piesku, hliny, spojovacích materiálov atď.

Výroba jadier sa môže uskutočniť napchaním jadrovej zmesi do škatule a jej podbíjaním ručne alebo strojovo. Strojová príprava tyčí sa vykonáva pomocou lisovacích, vytriasacích, pieskovacích a iných tyčových strojov. V hromadnej výrobe sa jadrá vyrábajú na výrobných linkách pozostávajúcich z jadrových strojov, sušiacich pecí a rôznych dopravných zariadení. Tvarované surové prúty sa sušia pri teplote 160...300 °C v sušiarňach alebo komorách, aby mali vysokú pevnosť.

V poslednej dobe väčšina tovární používa metódu výroby tyčí z rýchloschnúcich zmesí na tekutom skle. Sušenie alebo chemické vytvrdzovanie tyčiniek sa v tomto prípade dosiahne ich prefukovaním oxidom uhličitým počas dvoch až troch minút. Niektoré továrne zaviedli vysokorýchlostné sušenie tyčí pomocou vysokofrekvenčných prúdov.

Použitie týchto metód sušenia pomáha skrátiť výrobný cyklus odliatkov 2 až 5-krát, zvýšiť odber odliatkov z výrobného priestoru dielne Gm 2 a znížiť náklady na dopravu a energiu.

Obr.3 Technologický postup lisovania puzdier

Lisovanie je najzložitejšia a najnáročnejšia operácia výroby odliatkov v jednorazových pieskovo-hlinených formách. Náročnosť výroby odlievacích foriem je 40...60% z celkovej prácnosti výroby odliatkov.

V podmienkach hromadnej a veľkosériovej výroby malých a stredne ťažkých odliatkov sa používa strojové formovanie. Ručné lisovanie sa používa v individuálnej a malovýrobe, ako aj pri výrobe veľkých odliatkov. Koncept „ručného formovania“ je trochu zastaraný, pretože mnohé práce (dodávanie formovacieho piesku, podbíjanie, vyberanie modelov, otáčanie a presúvanie baniek) sú teraz mechanizované.

Pozrime sa na postupnosť ručného formovania odliatkov časti typu puzdra.

Polovica modelu 2 sa umiestni na podmodelový štít 3 (obr. 3, a) a nainštaluje sa spodná banka, potom sa na povrch modelu nanesie nelepivý prach cez sito 4 - prach z dreveného uhlia, grafitový prášok ( Obr. 3, b). Pomocou lopatky 5 nanesieme na model obkladovú formovaciu zmes a potom naplníme celú banku plniacou formovacou zmesou (obr. 3, c). Pomocou ručného alebo pneumatického dusadla 6 zmes zhutníme (obr. 3, d), zhrabeme jej zvyšky a tlmivkou (šidlom) prepichneme 7 otvorov pre lepšie uvoľnenie plynov (obr. 3, e). Potom sa spodná banka s vylisovaným modelom otočí o 180°, nasadí sa druhá polovica modelu 8 a horná banka 9 (obr. 3, e). Po inštalácii modelov vtokového systému 10 sa horná banka formuje v rovnakom poradí (obr. 3, g). Na konci formovania sa banky oddelia, modely sa opatrne odstránia, zborcené časti formy sa opravia, forma sa zvnútra vypráši a po umiestnení tyče 12 na miesto značiek 11 v spodnej časti formy. polovice formy (obr. 3, h), horná polovica formy sa opäť nainštaluje na spodnú a pripevní sa pomocou skrutiek, svoriek alebo sa jednoducho pritlačí závažím, aby sa zabránilo prerazeniu kovu cez deliacu rovinu formy. V tejto forme je odlievacia forma pripravená na liatie kovu.

Na získanie veľkých odliatkov sa polformy pred montážou sušia pri teplote 350 °C 6...20 hodín v závislosti od rozmerov formy.

Strojové formovanie je ekonomicky realizovateľné v podmienkach sériovej a hromadnej výroby, kedy formovacie stroje sú zaťažené minimálne 40...60% pracovného času. Skúsenosti popredných fabrík u nás však ukazujú, že strojové lisovanie je ekonomicky opodstatnené pri individuálnej výrobe, ak sa použijú rýchlovýmenné modelové dosky. V tomto prípade sa výmena modelov realizuje za 1,5...2 minúty, t.j. V krátkom čase môžete prejsť na výrobu nových odliatkov.

Podstata strojového formovania spočíva v mechanizácii hlavných operácií: inštalácia modelových dosiek a baniek, plnenie baniek formovacou zmesou, zhutňovanie zmesi a vyberanie modelov z foriem. Niektoré konštrukcie formovacích strojov umožňujú aj mechanizáciu niektorých pomocných operácií: otáčanie baniek, vyberanie hotových polforiem zo stola stroja, ich prenášanie na montáž atď.

Podľa spôsobu zhutňovania zmesi sa formovacie stroje delia na lisovacie, vytriasacie, vrhacie pieskom (obr. 4) a kombinované (vytriasanie s predlisovaním alebo lisovanie vibrátorom).

Lisovacie stroje sú najjednoduchšie a najproduktívnejšie, ale zabezpečujú nerovnomerné zhutnenie zmesi po výške banky, vytriasacie stroje sú menej produktívne, ale v kombinácii s predlisovaním umožňujú rovnomernejšie zhutnenie pôdy aj vo vysokých a veľkých- plošné banky. Vrháky piesku sa používajú na plnenie stredných a veľkých baniek. Vyznačujú sa vysokou produktivitou (až 50...70 m 3 / h) a poskytujú najrovnomernejšie zhutnenie zeme pozdĺž výšky banky.

Formovacie stroje, kombinované dopravnými zariadeniami s inými strojmi a mechanizmami, umožňujú vytvárať radové (mechanizované, poloautomatické a automatické) formovacie plochy.

Obr.4 Formovacie stroje:

a – lis; b – trasenie; c – hádzanie piesku.

Strojové formovanie nielen uľahčuje prácu formovačom, ale umožňuje aj zvýšenie produktivity práce, získanie presnejších odliatkov s menšími prídavkami na obrábanie a zníženie zmetkovitosti.

V celkovej náročnosti výroby odliatkov tvoria procesy tavenia a odlievania kovu do foriem asi 7...10%. Tieto procesy sú však obzvlášť zodpovedné, pretože majú rozhodujúci vplyv na kvalitu a cenu odliatkov.

Najdôležitejšie zliatiny na odlievanie sú liatina (sivá, vysokopevná), oceľ (uhlík, zliatina), zliatiny medi (bronz, mosadz), hliník, horčík, zliatiny zinku atď.

Najlepší komplex odlievacích vlastností má sivá liatina, bronz a zliatiny hliníka a kremíka (siluminy). Liatina sa taví predovšetkým v kupolových a šachtových peciach. Kuplovna je kontinuálna vertikálna šachtová pec na zlievárenský koks a fúkanie vzduchu. Výdatnosť kupole v závislosti od jej veľkosti je 1...30 t/h, maximálna dosiahnuteľná teplota je 3400...1420 °C. Zintenzívnenie procesu tavenia v kupolovej peci sa uskutočňuje pomocou horúceho (400...500 °C) dúchania vzduchom obohateným kyslíkom.

V poslednej dobe sa rozšírili koksoplynové a plynové kupolové pece, ktoré umožňujú ďalšie zlepšenie technickej a ekonomickej výkonnosti procesov zlepšením kvality kovu, lepším využitím vsádzkových materiálov a skrátením doby tavenia.

Indukčné pece na tavenie liatiny, pracujúce pri priemyselných frekvenčných prúdoch, sú najsľubnejšie taviace jednotky. Ich použitie umožňuje taviť liatinu homogénneho zloženia s vysokými mechanickými vlastnosťami a tým výrazne znížiť hmotnosť odliatkov. Vysoká teplota ohrevu v indukčných peciach umožňuje využiť lacný oceľový odpad a jeho nauhličením získať liatinu požadovaného chemického zloženia.

V dielňach veľkých a stredne veľkých odliatkov z uhlíkovej a nízkolegovanej ocele (čiastočne vysokolegovanej), kyslých a zásaditých otvorených pecí s kapacitou do 80 ton.Na výrobu malých a stredne veľkých odliatkov z uhlíkovej a nízkolegovanej ocele sa používajú elektrické oblúkové pece, na nekritické odliatky - malé Bessemerove konvertory, liatina, do ktorej pochádza z kupolových pecí. V obzvlášť kritických prevádzkach na odlievanie ocele sa používajú vysokofrekvenčné indukčné pece a elektrotroskové pretavovacie zariadenia.

Zliatiny neželezných kovov sa v závislosti od ich vlastností (teplota tavenia, chemická aktivita a pod.) a rozsahu výroby tavia v téglikových peciach, plameňových a elektrických dozvukových peciach, indukčných, vákuových, vákuových, vákuových elektrónových peciach.

Všetky taviace jednotky používané v zlievarňach musia spĺňať určité všeobecné požiadavky: zabezpečiť teplotu potrebnú na tavenie a prehriatie kovu, mať dostatočnú produktivitu, byť hospodárne (minimálna spotreba paliva a energie na 1 tonu tekutého kovu a minimálny odpad kovu), viac resp. menej spoľahlivé chrániť roztavený kov pred kontamináciou plynmi a nekovovými inklúziami.

Roztavený kov je dodávaný do priestoru plnenia formy v nalievacích panvách rôznych objemov.

Kvalita odliatkov do značnej miery závisí od dodržiavania pravidiel nalievania. Kov sa naleje do formy hladko, v nepretržitom prúde, až kým sa neobjaví vo výčnelkoch a ziskoch. Teplota liatia je vždy vyššia ako teplota tavenia zliatiny, jej prehriatie by však malo byť minimálne, aby sa zabezpečilo dobré plnenie formy. Ak je teplota liatia príliš vysoká, dochádza k nadmernému vývinu plynu, formovacia zmes vyhorí na povrch odliatku a zvýši sa jeho zmrštenie. Teplota liateho kovu je riadená optickými pyrometrami alebo termočlánkami.

Po stuhnutí a ochladení na určitú teplotu, pri ktorej získajú odliatky dostatočnú mechanickú pevnosť, sa vyklepú z foriem; tyče sa vyklepú neskôr, po dodatočnom ochladení odliatkov.

Vyklepávanie odliatkov je jednou z najťažších operácií v zlievárenskej výrobe, sprevádzaná veľkými emisiami tepla a prachu. Z hľadiska náročnosti práce tvoria operácie vyklepávania, rezania a čistenia 30...40% z celkovej náročnosti výroby odliatkov.

Podstatou procesu vyraďovania je zničenie formy, uvoľnenie odliatkov z okolitej formovacej zeminy. V moderných zlievarňach je proces tepovania mechanizovaný a prebieha pomocou rôznych vibračných strojov, najčastejšie na trepacích roštoch. Formovací piesok padá cez sito na dopravný pás a je transportovaný do formovacej miestnosti na opätovné použitie.

Po vyklepaní sa odliatky upravia a očistia. Orezávanie pozostáva z oddelenia výstupkov, prieduchov a priehradiek od odliatkov.

Orezávanie je náročná operácia, ktorú je ťažké mechanizovať. Vyrába sa pomocou pneumatických sekáčov, pásových a kotúčových píl, lisov a rezania plynom.

Čistenie odliatkov, vykonávané po rezaní, zahŕňa odstraňovanie spálenej formovacej zeminy (kôry), vodného kameňa a malých otrepov. Hlavným účelom čistenia je zníženie náročnosti následného obrábania a zníženie miery opotrebovania rezného nástroja. Čistenie odliatkov od spálenej zeminy a okovín sa vykonáva v rotačných bubnoch, na pieskovo-hydraulických a brokových tryskacích strojoch, ako aj chemickou a elektrochemickou úpravou vnútorných povrchov odliatkov, ktoré sú iným čistením ťažko dosiahnuteľné. metódy.

Čistenie malých otrepov a nerovností zostávajúcich po rezaní sa vykonáva na prenosných a stacionárnych brúskach s hrubozrnnými brúsnymi kotúčmi.

Pred odoslaním do strojární sa oceľové odliatky nevyhnutne podrobia tepelnému spracovaniu - žíhaniu alebo normalizácii - aby sa uvoľnilo vnútorné napätie a zušľachtilo sa kovové zrno. V niektorých prípadoch sú odliatky z iných zliatin podrobené tepelnému spracovaniu.

Poruchy sa môžu vyskytnúť z rôznych príčin vo všetkých fázach zlievarenskej výroby, pričom existujú opraviteľné a neopraviteľné chyby. Hlavné typy chýb odliatkov sú: deformácia; plynové, zmršťovacie, zemné a troskové výlevky; praskliny; nedopĺňanie kovov a spájkovanie; bielenie povrchu (pre liatinové odliatky). Povrchové plytké defekty sa odstraňujú zváraním, lisovaním (epoxidové živice) a metalizáciou. Deformovanie sa niekedy dá napraviť narovnaním. Chlad sa eliminuje dodatočným žíhaním odliatkov.

V prípade vnútorných a hlbokých vonkajších defektov sa odliatky posielajú na pretavenie. Platné odliatky sa posielajú do strojární na ďalšie spracovanie alebo do skladu hotových výrobkov.

3. Špeciálne metódy odlievania

V posledných rokoch sa v zlievarenskom priemysle vo veľkej miere zaviedli špeciálne metódy odlievania, ktoré majú v porovnaní s tradičným odlievaním do jednorazových pieskovo-hlinených foriem množstvo výhod. Podiel odliatkov vyrobených špeciálnymi metódami neustále rastie.

Medzi špeciálne metódy patrí odlievanie: a) do trvalých kovových foriem (chill), b) odstredivé, c) pod tlakom, d) do tenkostenných jednorazových foriem, e) odlievanie do strateného vosku, f) odlievanie do kôry alebo škrupiny, g ) elektrotroskové odlievanie.

Špeciálne metódy odlievania umožňujú získať odliatky presnejších rozmerov s dobrou kvalitou povrchu, čo pomáha znižovať spotrebu kovu a náročnosť obrábania; zvýšiť mechanické vlastnosti odliatkov a znížiť straty z defektov; výrazne znížiť alebo vylúčiť spotrebu formovacích materiálov; zmenšiť výrobný priestor; zlepšiť sanitárne a hygienické podmienky a zvýšiť produktivitu práce. ...

Väčšina operácií so špeciálnymi metódami odlievania sa dá ľahko mechanizovať a automatizovať.

Ekonomická realizovateľnosť nahradenia odlievania v jednorazových pieskovo-hlinených formách jednou alebo druhou špeciálnou metódou závisí od rozsahu výroby, tvaru a veľkosti odliatkov, použitých odlievacích zliatin atď. Stanovuje sa na základe dôkladnej technicko-ekonomickej analýzy všetkých nákladov spojených s novým technologickým postupom.

Jedným z najbežnejších je chill casting. Chladiaca forma je pevná alebo delená kovová forma vyrobená z liatiny alebo ocele.

Chladiče sú určené na výrobu veľkého počtu rovnakých odliatkov z neželezných alebo železo-uhlíkových zliatin. Trvanlivosť kokíl závisí od materiálu a veľkosti odliatku a samotnej kokily, ako aj od dodržiavania prevádzkových podmienok. Približná životnosť liatinových foriem je 200 000 cín-olovo, 150 000 zinok, 50 000 hliník alebo 100...5000 liatina. Je vhodné používať kokily v sériovej aj sériovej výrobe (pre dávku odliatkov min. 300...500 kusov).

Pred odlievaním kovu sa kokily zohrejú na teplotu 100...300 °C a pracovné plochy, ktoré sú v kontakte s roztaveným kovom, sú pokryté ochrannými nátermi. Náter zvyšuje životnosť formy, zabraňuje privareniu kovu k stenám formy a uľahčuje vyberanie odliatkov. Ohrev chráni formu pred prasknutím a uľahčuje plnenie formy kovom. Počas prevádzky sa požadovaná teplota kokily udržiava v dôsledku tepla generovaného odlievaným kovom. Po vytvrdnutí sa odliatok odstráni vytrasením alebo pomocou zatĺkača.

Chill casting umožňuje znížiť spotrebu kovu pre zisky a prefuky, získať odliatky s vyššou presnosťou a povrchovou úpravou a zlepšiť ich fyzikálne a mechanické vlastnosti. Tento spôsob odlievania má však aj nevýhody. Rýchle ochladzovanie kovu sťažuje získavanie tenkostenných odliatkov zložitých tvarov, čo spôsobuje riziko, že sa na odliatkoch z liatiny objavia bielené, ťažko opracovateľné povrchy.

Vstrekovanie- jedna z najproduktívnejších metód výroby presných tvarových odliatkov z neželezných kovov. Podstatou metódy je, že tekutý alebo kašovitý kov vyplní formu a pod nadmerným tlakom kryštalizuje, potom sa forma otvorí a odliatok sa vyberie.

Podľa spôsobu vytvárania tlaku sa rozlišujú: odlievanie pod tlakom piestu a plynu, vákuové nasávanie, lisovanie kvapaliny.

Najbežnejšie tvarovanie odliatkov pod tlakom piestu je v strojoch s horúcou alebo studenou kompresnou komorou. Zliatiny používané na vstrekovanie musia mať dostatočnú tekutosť, úzky teplotno-časový interval kryštalizácie a nesmú chemicky interagovať s materiálom formy. Na výrobu odliatkov touto metódou sa používa zinok, horčík, zliatiny hliníka a zliatiny na báze medi (mosadz).

Vstrekovaním sa vyrábajú diely pre zariadenia: bubny počítacích strojov, telá kamier a diely karosérie s hmotnosťou do 50 kg, hlavy valcov pre motocyklové motory. Odliatky môžu vytvárať otvory, nápisy, vonkajšie a vnútorné závity.

Obr.5 Špeciálne metódy odlievania

a – pod tlakom; b – odstredivé.

Obrázok 5a znázorňuje postupnosť získavania odliatku na piestovom stroji (so studenou vertikálnou kompresnou komorou). Roztavený kov sa po častiach privádza do zvislej lisovacej komory 2. Pri pohybe dole piest 1 tlačí na kov, posúva pätku 4 nadol, v dôsledku čoho sa prívodný kanál 3 otvára a kov vstupuje do dutiny lisovacej komory. forma 5. Po naplnení formy a podržaní 3...30 s sa piest a pätka zdvihnú, pričom pätka odreže vtok a vytlačí zvyšky lisu b. Pohyblivá časť formy 8 sa pohybuje doprava a odliatok 7 sa dá ľahko vybrať. Vnútorné dutiny a otvory v odliatkoch sú vyrobené pomocou kovových tyčí.

Pred začatím práce sa forma zahreje a namaže. Počas prevádzky sa udržiava požadovaná teplota a forma sa periodicky maže.

Formy sú vyrobené z legovaných nástrojových ocelí (3Х2В8, ХВГ, Х12М, atď.) a sú podrobené kaleniu a vysokému popúšťaniu. Náklady na formu sú 3...5 krát vyššie ako náklady na formu.

Trvanlivosť foriem v závislosti od veľkosti a tvaru odliatkov je 300...500 tisíc odliatkov pri odlievaní zo zliatin zinku, 30...50 tisíc odliatkov zo zliatin hliníka, 5...20 tisíc odliatkov zo zliatin medi. Produktivita piestových strojov dosahuje 500 odliatkov za hodinu.

V podmienkach sériovej výroby je použitie vstrekovania ekonomicky opodstatnené, pretože táto metóda umožňuje znížiť náročnosť výroby odliatkov 10...12 krát a náročnosť mechanického spracovania 5...8 krát.

Vďaka vysokej presnosti výroby a zaisteniu zvýšených mechanických vlastností odliatkov získaných pod tlakom sa dosahuje úspora až 30...50% kovu v porovnaní s odlievaním do jednorazových foriem. Vytvára sa možnosť úplnej automatizácie procesu.

Metóda odstredivého liatia Používa sa najmä na výrobu dutých odliatkov ako sú rotačné telesá (puzdrá, plášte pre piestne krúžky, rúrky, vložky) z neželezných a železo-uhlíkových zliatin, ako aj bimetalov. Podstatou metódy je nalievanie tekutého kovu do rotujúcej kovovej alebo keramickej formy (formy). Vplyvom odstredivých síl sa tekutý kov vrhá smerom k stenám formy, šíri sa po nich a stvrdne.

Na strojoch s vodorovnou osou otáčania sa odlievajú dlhé rúry a objímky, na strojoch so zvislou osou otáčania sa odlievajú krátke puzdrá a korunky veľkého priemeru.

Pri posudzovanom spôsobe odlievania sú odliatky husté, bez plynov a nekovových inklúzií, s jemnozrnnou štruktúrou.

Odstredivé liatie je vysoko produktívne (40...50 liatinových rúr s priemerom 200...300 mm je možné odliať za jednu hodinu), umožňuje získať duté odliatky bez použitia tyčí a bimetalické odliatky postupným odlievaním z dvoch zliatin (napríklad ocele a bronzu).

Rovnako ako pri kokilovom odlievaní sa kovové formy pred naliatím tekutého kovu zahrievajú a nanášajú sa na ne ochranné nátery. Po naliatí sa formy niekedy ochladzujú vodnou sprchou, aby sa zvýšila produktivita strojov a zabránilo sa ich prehriatiu.

Spolu s vysokou produktivitou a jednoduchosťou procesu poskytuje metóda odstredivého liatia v porovnaní s odlievaním do stacionárnych pieskovo-hlinitých a kovových foriem vyššiu kvalitu odliatkov, takmer eliminuje spotrebu kovu na ziskoch a prieduchoch a zvyšuje výťažnosť vhodných odliatkov. o 20...60 %.

Nevýhody tejto metódy zahŕňajú vysoké náklady na formy a zariadenia a obmedzený rozsah odliatkov.

Odliatok strateného vosku (strateného vosku). je nasledujúca. Kov sa naleje do jednorazovej tenkostennej keramickej formy, vyrobenej podľa modelov (aj na jedno použitie) z nízkotaviteľnej modelovej kompozície. Touto metódou sa vyrábajú presné odliatky z akýchkoľvek zliatin s hmotnosťou od niekoľkých gramov do 100 kg, ktoré nevyžadujú prakticky žiadne opracovanie.

Presnosť rozmerov a povrchová čistota výsledných odliatkov je taká, že umožňujú znížiť množstvo opracovania alebo ho eliminovať, čo je dôležité najmä pri výrobe dielov z ťažkoobrobiteľných zliatin;

Technológia výroby odliatkov podľa vykonávaných modelov zahŕňa nasledujúce etapy: výroba foriem na modely; získavanie voskových modelov lisovaním modelovej kompozície do foriem; montáž bloku modelov na spoločný podávač (v prípade malých odliatkov); nanesenie ohňovzdorného náteru na povrch jedného modelu alebo bloku; taviace modely zo žiaruvzdorných (keramických) škrupinových foriem; kalcinácia foriem; liatie kovu do horúcich foriem.

Delené formy sa vyrábajú z ocele alebo iných zliatin podľa výkresu dielu alebo jeho normy s prihliadnutím na zmrštenie hmoty modelu a odlievaného kovu.

Modelová kompozícia (napríklad z parafínu s prídavkom cerezínu, ropného bitúmenu, kolofónie, polyetylénu) v pastovom stave sa vtlačí na miesto pomocou injekčnej striekačky alebo na lisovacom stroji.

Výsledné modely sa vyberú z foriem a potiahnu sa v niekoľkých vrstvách ohňovzdorným náterom, niekoľkokrát sa ponoria do spojivovej kompozície a posypú kremičitým pieskom. Každá vrstva povlaku sa vysuší. Pred potiahnutím sa model malých odliatkov zostaví do blokov, spojí sa (spájkovaním) so spoločným vtokovým systémom a potom sa blok obloží.

Modely sa tavia z keramických škrupín pomocou horúceho vzduchu alebo horúcej vody. Modelový materiál sa zhromažďuje na opätovné použitie a výsledná keramická odlievacia forma s hladkým pracovným povrchom sa posiela na kalcináciu. Ten je potrebný na dodanie formy mechanickej pevnosti a konečného odstránenia materiálu modelu. Forma je umiestnená v oceľovej krabici, pokrytá kremičitým pieskom, pričom vtoková misa je prístupná na liatie kovu, a kalcinovaná pri teplote 850...900 °C.

Kov sa naleje do horúcej formy, čo zlepšuje tekutosť kovu a umožňuje získať zložité tenkostenné odliatky.

Po ochladení sa odliatok očistí od žiaruvzdornej povlakovej vrstvy ručne alebo pomocou pneumatických vibrátorov. V dutinách a dierach sa zvyšky plesní odstránia vylúhovaním vo vriacom roztoku lúhu sodného, ​​následne sa odliatok premyje v teplej vode s prídavkom sódy.

Oddelenie vtokového systému od odliatkov je možné vykonať na sústruhoch a frézach, vulkanitových brúsnych kotúčoch a vibračných zariadeniach.

Odlievanie strateného vosku vyrába rôzne komplexné odliatky pre výrobu automobilov a traktorov, výrobu nástrojov, na výrobu častí lietadiel, lopatiek turbín, rezných a meracích prístrojov.

Cena 1 tony odliatkov vyrobených na modeloch strateného vosku je vyššia ako pri iných metódach a závisí od mnohých faktorov (sériová výroba dielov, úroveň mechanizácie a automatizácie zlievarenských procesov a procesov obrábania odliatkov).

Vo väčšine prípadov zníženie prácnosti obrábania, spotreby kovu a kovoobrábacích nástrojov pri použití presných odliatkov namiesto výkovkov alebo odliatkov získaných inými metódami poskytuje významný ekonomický efekt. Najväčší efekt sa dosiahne pri prechode na odlievanie dielov do strateného vosku, v štruktúre nákladov ktorých veľký podiel tvoria náklady na kov a frézovanie, najmä pri použití ťažko spracovateľných konštrukčných a nástrojových materiálov.

Veľká pozornosť sa venuje zavedeniu odlievania strateného vosku, pretože väčšina operácií sa dá ľahko mechanizovať a automatizovať. Spoločným úsilím zamestnancov výskumných ústavov a vyspelých tovární vznikajú vysoko efektívne automatické linky a automatizované dielne na investičné liatie.

Odlievanie mušlí používa sa na výrobu odliatkov s hmotnosťou do 100 kg z liatiny, ocele a neželezných kovov. Tenkostenné (hrúbka steny 6...10 mm) formy sú vyrobené zo zmesi piesku a živice: jemnozrnného kremenného piesku a termosetovej syntetickej živice (3...7 %). Zmes piesku a živice sa pripravuje zmiešaním piesku a rozdrvenej práškovej živice s prídavkom rozpúšťadla (metóda za studena) alebo pri teplote 100...120 °C (metóda za tepla), v dôsledku čoho sa živica obalí ( plátované) zrnká piesku. Zmes sa potom ďalej drví na jednotlivé zrná potiahnuté živicou a plní sa do násypky. Lisovanie sa vykonáva pomocou kovových modelov.

Model vo vtokovom systéme je upevnený na podmodelovej doske, zahriaty na teplotu 200...250 °C a na jeho pracovnú plochu je nanesená tenká vrstva separačného prostriedku. Potom sa hrdlo násypky uzavrie modelovou doskou (model je vo vnútri) a otočí sa o 180°. Zmes padá na nahriaty model, živica sa roztopí a po 15...25 s sa na modeli vytvorí škrupina (polforma) požadovanej hrúbky. Násypka sa opäť otočí o 180°, zvyšná zmes padá na dno násypky a modelová doska s polotuhou škrupinou sa vloží do pece na konečné vytvrdnutie pri teplote 300...400 °C na 40 ...60 s. Pomocou špeciálnych vyhadzovačov možno poloformu z modelu jednoducho vybrať.

Upevnenie (montáž) polforiem sa vykonáva kovovými sponkami, svorkami alebo rýchlotvrdnúcim lepidlom. Podobným spôsobom sa vyrábajú pieskovo-živičné tyče na duté odliatky.

Pre väčšiu tuhosť sa zostavené škrupinové formy vložia do baniek, z vonkajšej strany sa pokryjú liatinovým brokom alebo suchým pieskom a naplnia sa kovom.Po vytvrdnutí odliatku sa škrupinová forma ľahko zničí.

Odliatky vyrobené v škrupinových formách sa vyznačujú vysokou presnosťou a čistotou povrchu, čo umožňuje znížiť hmotnosť odliatkov o 20...40% a náročnosť ich opracovania o 40...60%. V porovnaní s odlievaním do pieskovo-hlinených foriem sa pracnosť výroby odliatkov niekoľkonásobne znižuje. Touto metódou sa vyrábajú kritické časti strojov – kľukové a vačkové hriadele, ojnice, rebrované valce atď. Procesy výroby plášťov sa dajú ľahko automatizovať.

Napriek vyššej cene zmesi piesku a živice v porovnaní so zmesou piesku a ílu sa pri hromadnej a sériovej výrobe odliatkov dosahuje výrazný ekonomický efekt.

Škrupinové odlievanie sa používa na výrobu dielov predovšetkým zo zliatin na báze železa (liatina, uhlíková a nehrdzavejúca oceľ), ako aj z medi a špeciálnych zliatin.

V závode na výrobu motocyklov v Kyjeve sa rebrované valce odlievajú z modifikovanej chrómniklovej liatiny, v závode Gorky Automobile sú kľukové hriadele vyrobené z vysoko pevnej liatiny v škrupinových formách.

Hneď teraz odošlite svoju žiadosť s uvedením témy, aby ste sa dozvedeli o možnosti konzultácie.