Разработка технологического процесса изготовления отливки «Проводка»

Формовочные уклоны выполняют:

• на обрабатываемых поверхностях за счет увеличения размера отливки сверх припуска на механическую обработку;

• на необрабатываемых поверхностях, которые не сопрягаются с другими деталями за счет одновременного увеличения и уменьшения номинального размера отливки, начиная с его середины;

• на необрабатываемых поверхностях, которые сопрягаются с другими деталями увеличением или уменьшением номинального размера отливки на величину уклона.

Величина формовочного уклона зависит от высоты поверхности  модели, извлекаемой из формы.

Модель крепится при формовке на модельной плите.

Чтобы предохранить материал моделей и стержневых ящиков от набухания, исключить прилипание к ним формовочных и стержневых смесей, модельные комплекты окрашивают. Перед окрашиванием рабочие поверхности грунтуют, шпатлюют и зачищают шкуркой.

 Для зачистки рабочих поверхностей деревянных модельных комплектов применяют шлифовальную шкурку на тканевой или бумажной основе.

 

4.2 Расчет размеров модельного комплекта

 

Размеры модели верха , модели низа и стержневых ящиков должны быть больше размеров отливки на величину усадки сплава, из которого изготавливают отливку. Расчет производится по формуле:

 

                                    (4.1)

 

где LM – номинальный размер модели, мм;

       Lo- расчетный размер отливки, включающий припуск на механическую обработку, мм;

       y – усадка сплава отливки, %;[y=1,8]

       TM  - допуск на размер отливки, мм.

 

     Таблица 4.1 – Расчет размеров модели

Размер отливки, мм	Размер модели, мм
239	244
238	240
208	210
167	169
1042	1060
107	108
1747	1779
258	261
278,5	281

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 ВЫБОР ФОРМОВОЧНЫХ И СТЕРЖНЕВЫХ СМЕСЕЙ

 

5.1  Формовочная  смесь

 

Холоднотвердеющие смеси  на основе синтетических смесей (ХТС) применяют для изготовления мелких, средних и крупных форм и стержней в единичном и серийном производстве.

Примерный состав ХТС:

- песок кварцевый                                            100%

- кислота ортофосфорная(70-80% конц.)       0,5…1,2%

- смола КФ- 90                                                   2,5%

- Влажность смеси                                             0,9…1,5%

- живучесть смеси                                              10-15 мин.

 

5.2 Стержневая  смесь

К стержневым смесям предъявляют  требования более жесткие, чем к  формовочным. Прочность стержня  в и его поверхностная твердость должны быть выше этих же параметров формы Стержневые смеси должны иметь большую огнеупорность, податливость и небольшую гигроскопичность, особенно при формовке по-сырому, высокую газопроницаемость и малую газотворную способность, хорошую выбиваемость.

Учитывая все перечисленные  требования, в условиях мелкосерийного производства стержни для отливки  «скребок» целесообразно изготовлять из холоднотвердеющей смеси (ХТС). К преимуществам такой стержневой смеси можно отнести следующее:

      -  высокая прочность и точность стержней;

      -  легко удаляются  из отливок при выбивке;

      -  отсутствие операции  уплотнения;

      -  низкая шероховатость  поверхностей отливок, получаемых  с использованием ХТС;

      -  малая трудоемкость  стержневых и очистных работ.

К недостаткам данной технологии относятся:

  - при изготовлении стержней  из ХТС необходимо обеспечить  на участке стабильную                                           температуру 18—25°С во избежание снижения текучести смеси;

   -  высокая стоимость и  токсичность ХТС.

Для приготовления ХТС  используют кварцевые пески с  содержанием глинистой составляющей не более 0,5% и влажностью 0,3…0,5%. Повышенная влажность замедляет отверждение смеси.

В таблице 5.1 приведены  состав и свойства холоднотвердеющей  стержневой смеси.

Таблица 5.1 - Состав и свойства стержневой смеси

Массовая доля компонентов, %			Характеристика смеси
Песок	Смола ФФ-1ФМ	Катализатор БСК	Живучесть, мин	Время отверждения, мин	Прочность на сжатие, кПа
97,6	2,0	0,4	0,1…0,2	0,5…0,7	2000…2100

 

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 РАСЧЕТ ВРЕМЕНИ ОХЛАЖДЕНИЯ  ОТЛИВКИ И ЗАЛИВКА ФОРМЫ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ  РАСПЛАВА ПРИ ЗАЛИВКЕ.

 

По формам сталь заливают при  помощи специальных разливочных  ковшей. Ковш служит для транспортировки  жидкого металла и заливки  форм. Ковш имеет стальной кожух, стенки и днище ковша выполнены огнеупорным материалом. Для стали материал футеровки шамот или магнезит.

Продолжительность заливки составляет 21 с (смотри приложение В).

Для обеспечения хорошей заполняемости  формы и получения качественной отливки, необходимо выдержать определенную температуру заливаемого сплава, который выбирается в зависимости от вида сплава и характера отливки. Для стали 30Л, так как отливка средняя, принимаем выпуск из печи 1520 , заливка 1390 .

Для обеспечения полного затвердевания  расплава в форме и для исключения образования усадочных дефектов, а также, для получения требуемой  структуры металла отливки, необходимо определить время охлаждения отливки  в форме перед выбивкой. Время охлаждения отливки «проводка» рассчитано на ЭВМ и результаты расчетов приведены в приложении Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 ФИНИШНЫЕ  ОПЕРАЦИИ

К числу финишных операций относят  выбивку, очистку, обрубку, зачистку отливок, их термическую обработку, контроль и исправление дефектов. Трудоемкость финишных операций составляет более трети трудоемкости всего процесса изготовления отливки. Причем объем этих работ в большой степени зависит от качества формовочных материалов, качества форм и стержней, состояния модельно-опочной оснастки.

7.1 Выбивка  отливки

Выбивку отливки из литейной формы осуществляют на выбивной решетке. Участок выбивки должен быть оборудован мощной приточно-вытяжной вентиляцией. Для отсоса пыли применяются вентиляционные зонты и боковые отсосы, расположенные по периметру выбивной установки. Смесь после выбивки по транспортерам передается в смесеприготовительное отделение на регенерацию. Удаление стержней из отливки и ее частичная очистка происходит в электрогидравлической установке.

Принцип действия установки  ЭГОЛ основан на использовании энергии  электрических разрядов, протекающих  в воде между электродами и  поверхностью отливки, возникающие  в воде ударные волны разрушают  стержень. Выбивка стержня производится в рабочей камере, расположенной в баке и закрытой звукоизолирующим кожухом. Камера оснащена механизмами для перемещения электродов, загрузки и выгрузки отливок, удаления выбитой из отливки смеси.

7.2 Очистка  отливки

После выбивки отливки подвергают очистке, чтобы удалить с поверхностей пригар, остатки формовочной и стержневой смеси. Отливки на очистку подают без стержневых каркасов, литников н выпоров и при необходимости пробивают заливы в окнах для очистки внутренних полостей отливки. Так как отливка подвергалась обработке в электрогидравлической установке, то перед очисткой ее необходимо обсушить. Основным способом очистки отливок является дробеметная обработка, которой подвергается более 80 % производимых отливок. В дробеметной камере очистка отливки осуществляется направленными потоками дроби.

 

7.3 ^{Обрубка и зачистка отливки}

Одной из наиболее тяжелых  и трудоемких технологических операций в литейном производстве является обрубка  и зачистка отливок. При обрубке  от отливки отделяют элементы литниковой системы, выпора, заливы по разъему формы, контуру знаков, а также

всевозможные неровности поверхностей отливки Обрубка осуществляется при помощи воздушно-дуговой резки. При разрезке металл расплавляется  электрической дугой и удаляется  направленной струей сжатого воздуха. Зачистку отливок выполняют обдирочно-шлифовальным оборудованием - на стационарных обдирочно-шлифовальных или на подвесных станках.

7.4 Термообработка отливки

Процесс термической  обработки отливок заключается  в их нагреве и охлаждении в  определенном режиме. Термическая обработка литых деталей способствует улучшению структуры, повышению механических свойств сплавов, устранению коробления отливок за счет уменьшения внутренних напряжений. Вид термообработки для отливки «проводка» -отжиг при 750…780 ˚С. Такая термообработка приводит к снижению твердости, улучшению обрабатываемости, повышению пластичности и ударной вязкости отливок из стали.

Рисунок 7.1 - График термообработки отливки

7.5 Грунтовка  отливки

Перед отправкой потребителю отливки грунтуют, чтобы защитить их поверхности от коррозии. Продолжительность защитного действия грунтовки зависит от условий хранения отливок. При хранении отливок в помещениях склада срок действия грунтовки 25…30 дней.

Лакокрасочные материалы перемешивают в краскомешалках, в которые поочередно заливают грунтовку, растворитель, сиккатив, Затем перемешанные и доведенные до рабочей вязкости грунтовки разливают в тару и развозят по рабочим местам. Перед грунтованием поверхности отливки очищают от грязи, песка, пыли. Промывают и обезжиривают отливки в уайт-спирите или в щелочном растворе После промывки отливки сушат в сушильной камере при 100˚С. Слой грунтовки наносится в грунтовочной камере проходного типа, сушка после грунтовки осуществляется в сушильной камере при температуре 18…23˚С в течение 40…45 мин.

8 КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ОТЛИВКИ

 

Контроль за качеством  выпускаемых отливок осуществляет отдел технического контроля (ОТК).

Основанием для контроля качества готовых отливок служат ГОСТы, действующие технические условия, чертежи на отливку со специальными конструктивными и технологическими требованиями к ней.

Контроль качества отливок в  литейном цехе включает в себя наружный осмотр, проверку размеров отливок, контроль массы отливок, изготовление пробных отливок и специальные методы контроля и испытаний.

Наружный осмотр - самый  распространенный и быстрый метод  контроля качества отливок, позволяющий  выявить видимые поверхностные  дефекты. Для обнаружения трещин при наружном осмотре используют лупы, простукивание отливок, смачивание отливок керосином или маслом.

Для проверки размеров отливок  и их соответствия чертежам осуществляют разметку, при которой устанавливаются  допуски, припуски на механическую обработку, расположению отверстий и т.д. С  целью сокращения трудоемкости операций по разметке применяют измерительные шаблоны.

Существуют и специальные  способы контроля и испытаний  отливок, применяемые для контроля таких свойств отливок, как проницаемость, кислотоупорность.

Все пороки отливок по своим внешним признакам, причинам возникновения и мерам предупреждения подразделяются на следующие основные группы: раковины, трещины, пороки поверхности, несоответствие формы, размеров и массы отливок чертежам; несоответствие металла отливок требованиям ГОСТов и технических условий.

В соответствии с принятым разделением отливок на группы к  исправимому браку относятся  отливки, которые могут быть исправлены. Основные способы исправления дефектов: электродуговая и газовая заварка; пайка; заделка раковин и отверстий  пробками и завертышами; металлизация; заделка замазками и пропитка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

 

1)  Методические указания к выполнению курсового проекта по теоретическим основам      формообразования  ДГМА, 2002г., 58 с.

 

2)  Методические указания к практическим и самостоятельным работам по дисциплине       “Проектирование и производство оснастки” для студентов специальностей 7.090205,  7.090405 – Краматорск ДГМА, 1997г. – 64с. 

 

3)Абрамов А.В.. Справочник молодого литейщика – М. Машиностроение, 1976 – 272 с.

 

4)Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине:

«Технология литейного производства» для студентов специальностей 7.090205, 7.090405 – Краматорск ДГМА, 1997г. – 64с.