РАЗРАБОТАТЬ ТЕХНОЛОГИЮ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ

После простановки стержней в нижнюю полуформу проверить  правильность установки стержней шаблоном, если этого требует технологический  процесс изготовления данной отливки, продуть полуформу сжатым воздухом.

Переместить верхнюю  полуформу на пневмоподъемнике и  установить ее над нижней полуформой по центру.

Опустить верхнюю полуформу  и произвести сборку полуформ по сборочным  штырям.

Столкнуть сталкивателем  собранную форму с позиции сталкивателя на площадку литейного конвейера.

Собранные формы по литейному  конвейеру перемещаются на участок

заливки форм [2].

 

 

5 ВЫБОР ПЛАВИЛЬНОЙ ПЕЧИ, ШИХТОВКА, ТЕМПЕРАТУРА МЕТАЛЛА

 

5.1 Выбор плавильного агрегата

 

В качестве исходных материалов для получения жидкого чугуна применяют чушковые литейные и передельные чугуны, чугунный и стальной лом, брикетированную стружку, ферросплавы, топливо и флюсы. Их хранят на складе шихты, где также подготовляют исходные материалы к плавке: сортируют, дробят до необходимых размеров и шихтуют в соответствии с расчетом для получения заданного химического состава чугуна. Подготовленную шихту по рельсовым путям подают в плавильное отделение для приготовления жидкого металла.  Для плавки чугуна используют индукционные тигельные печи с последующим переливом жидкого металла в индукционный канальный миксер, где металл перегревается и усредняется по химическому составу.

5.2 Расчет шихты

 

При плавке чугуна для  обеспечения заданного химического состава и качества выплавляемого металла необходимо правильно рассчитать шихту, т. е. подобрать соответствующую   смесь  из   различных   сортов  доменного   чугуна, чугуна оборотного, чугунного и стального лома и ферросплавов. Расчет шихты осуществляется на основании данных о химическом составе и

качестве имеющихся  на   шихтовом   складе   материалов.

Для расчета необходимо иметь задание на химический состав чугуна в

отливках с допускаемыми отклонениями по содержанию элементов и установленный из условий данного производства угар элементов в процентах. Расчет проводят с  учетом   наличия шихтовых   материалов и их химического состава.

5.3 Заливка металла в форму

 

На получение заданной структуры СЧ20 существенное влияние оказывает величина перегрева жидкого металла заливаемого в форму. При перегреве и заливке чугуна в форму резко снижается его графитизирующая способность, увеличивается пригар на отливке, а также, что немаловажно, при заливке в песчано-глинистые формы увеличивается феритизация чугуна, т.к. замедляется процесс охлаждения отливок. Однако при заливке холодного чугуна для уменьшения пригара и усиления перлитизации структуры возникает риск образования брака по недоливу и получения отбела на отливках.

Заливку форм производим в интервале температур от 1300 ⁰C до 1250  ⁰C. Металл, после наполнения жидким расплавом ковша с носиком (емкость 500 кг), транспортируется  к заливочному бункеру, в котором происходит спокойная заливка формы металлом по типу стопорного ковша. Когда жидкий расплав показывается у поверхности литниковой чаши, перекрывается клапан подачи металла. После заливки формы, отливка охлаждается и затвердевает.

Для устранения дефектов, связанных с появлением внутренних напряжений в отливках, необходимо выбивать их из форм при 500 ⁰C [18].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 ФИНИШНЫЕ ОПЕРАЦИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВОК

6.1 Технологические схемы выбивки  отливок из форм

 

Процесс выбивки отливок  из литейных форм, который называют также «выбивкой литейных форм», сопровождается большим выделением пыли, газов и теплоты. В современных литейных цехах операции выбивки отливок и стержней из них механизируют, а по возможности и автоматизируют, т.е. используют установки, работающие без непосредственного участия рабочих. Процесс выбивки отливок из сырых песчано-глинистых форм можно рассматривать состоящим из двух этапов. На первом этапе производится извлечение отливок вместе со смесью из опок. На втором этапе отливку отделяют от смеси. Отделённую отработанную смесь направляют на переработку, а отливки – на финишные операции.

Существует пять методов разрушения опочных форм и удаления отливок из них: вибрационный, инерционный, прошивание механическое, прошивание с помощью воздуха, вакуумное прошивание.

6.2 Отделение литниково-питающей системы

 

Для отделения литниковых систем от отливок используют разные методы в зависимости от материала отливок, их массы и вида производства.

Наиболее легко отделяются литники от отливок из серого и  ковкого чугуна.

Так как это хрупкие  металлы, литники могут отделятся  как сами в процессе выбивки, так  и под ударами молотка при ручной очистке.

Операция может производиться  на выбивных устройствах, непосредственно  около них или перед началом  первых операций очистки.

 

6.3 Очистка отливок

 

Очистка поверхности  отливок от остатков смесей производится в галтовочных барабанах, дробеметных и дробеструйных установках

периодического или  непрерывного действия, виброочистных машинах.

Для очистки металлических  изделий от пригара, оксидов, окалины  и других видов загрязнений широко применяется электрохимическая  очистка. Электрохимическое травление в расплавах щелочей основано на реакции восстановления оксидов металла на очищаемой поверхности металлическим натрием, выделяющимся в процессе электролиза щелочи.

6.4 Зачистка отливок

 

При зачистке отливок  с поверхности отливки срезают остатки питателей и заливы, образовавшиеся по плоскости разъёма, а также заливы в знаковых частях стержней.

Оборудование для зачистки отличается от оборудования других переделов литейного цеха, что связано не только с характером самой операции, но и с тем, что движение инструмента относительно отливки и режим его работы зависят от конфигурации отливки данного наименования. Поэтому выбор средств механизации и тем более автоматизации процесса зачистки зависит от массовости производства.

Существуют два метода зачистки: с помощью абразивных шлифовальных кругов и с помощью специального режущего инструмента [5].

 

 

 

8 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

 

8.1 Требования безопасности труда при машинной формовке

 

Перед началом работы надеть и привести в порядок спецодежду и обувь, застегнуть рукава, заправить одежду, убрать волосы под плотно облегающий головной убор.

Проверить наличие на рабочем месте опок, модельных комплектов, инструмента и приспособлений для изготовления отливок, проверить состояние модельных плит, моделей и опок (нет ли трещин, забоин, заусенцев и т.д.).

Проверить исправность  шлангов для подвода сжатого воздуха, надежность их присоединения к штуцерам; не присоединять и не отсоединять шланг при открытом вентиле воздухопровода, а при перерывах в работе закрывать вентиль воздухопровода.

Произвести наружный осмотр узлов и механизмов формовочной  машины, в том числе защитных ограждений и устройств, убедиться в их исправности. Чтобы предотвратить самопроизвольное включение машины, рекомендуется пусковые рукоятки снабжать предохранительными дугами или специальным предохранительным запором.

Рабочим необходимо четко определить операции и последовательность их выполнения и строго соблюдать установленный порядок.

При работе на машинах, имеющих устройство для прессования смеси, нельзя впускать сжатый воздух под поршень, не установив траверсу в рабочее положение.

На формовочных машинах с поворотным или перекидным столом

нельзя поворачивать стол, не проверив закрепление опоки  на модельной плите.

При работе на встряхивающих  машинах с перекидным столом формовщик  не должен находиться в зоне действия поворотно-вытяжного механизма.

Необходимо следить  за тем, чтобы колеса тележек передвижных пескометов имели ограждение со стороны рельсовых путей и с боков.

Метательная головка пескомета должна иметь оградительный кожух, предохраняющий рабочего от травмирования в случае разрыва лопастного колеса и выброса смеси.

После окончания работы следует отключить оборудование, очистить машину от остатков формовочной смеси, закрыть вентили на магистралях сжатого воздуха, сообщить сменщику и мастеру о всех замеченных неисправностях.

8.2 Стержневое отделение

 

В конструкциях стержневых машин должны быть предусмотрены:

а) автоматизация операции извлечения стержней из стержневых ящиков;

б) блокировка, не допускающая вдува смеси до полного поджима стержневого ящика к пескодувному резервуару;

в) блокировка, не допускающая опускания поджимного стола

машины до полного  падения давления воздуха в пескодувном резервуаре;

г) защитные ограждения на случай выбивания смеси в зазор

между стержневым ящиком и пескодувным резервуаром;

д) отсос токсичных газов и паров в процессе отверждения

стержней.

Для удаления с поверхности  стержней и стержневых ящиков частиц смеси машины необходимо оборудовать пылеотсасывающими

приспособлениями.

В конструкции универсальных машин должна быть предусмотрена автоматизация зажима стержневых ящиков, надува смеси, подъема и опускания стола.

Машины с массой стержней более 10 кг должны иметь устройства для кантовки и протяжки стержней.

8.3 Требования безопасности труда на финишных операциях изготовления отливок

 

В литейных цехах со ступенчатым режимом работы рекомендуется производить регулярное орошение водой смеси в форме и полов у мест выбивки. Распыление воды осуществляется специальными аэраторами. При параллельном режиме работы цеха участки выбивки оборудуются местной отсасывающей вентиляцией. Включение в работу такой выбивной решетки должно быть сблокировано с закрытием кожуха и включением вентиляции. Внутренние стенки укрытия облицовываются звукопоглащающимися материалами, которые легко очищаются от пыли. Участки выбивки должны быть оснащены механизмами установки и снятия опок и удаления отливок. Вибровозбудители выбивных решеток и механизмы приводов необходимо закрывать защитными кожухами. Участки автоматической выбивки отливок следует заключать в укрытие с вентиляционным отсосом.

При гидравлической очистке отливок необходимо иметь блокировку

загрузочных люков с  главным насосом установки. Блокировка предотвращает пуск водяной струи большого давления в открытую камеру,

где могут находиться люди. Гидромонитор установки должен быть прочно закреплен в шаровой цапфе, что значительно облегчает труд рабочего. Гибкие шланги, подводящие воду к монитору, должны быть надежно защищены от случайного   прокола [2].

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Аксенов П.Н. Оборудование литейных цехов. – М.: Машиностроение, 1977. – 510 с.
2. Кукуй Д.М., Скворцов В.А., Эктова В.Н. Теория и технология литейного производства. – Минск.: Дизайн ПРО, 2000. – 416 с.
3. Чугун: Справочник /Сост. А.Д. Шерман. – М.: Металлургия,1991. –  576 с.: ил.
4. ГОСТ 1412–85. Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки. – Взамен ГОСТ 1412–79; Введ. 01.01.97; – М.: Государственный комитет по стандартам, 1987. – 8 с.
5. Технология литейного производства: Литье в песчаные формы: Учебник для студ. высш. учеб. Заведений / А.П. Трухов, Ю.А. Сорокин, М.Ю. Ершов и др.; Под ред. А.П. Трухова. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 528с.
6. ГОСТ 26645–85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку. –  Введ. 01.07.90; – М.: Издательство стандартов, 1989. – 58 с.
7. ГОСТ 3212–92. Комплекты модельные. Уклоны формовочные, стержневые знаки, допуски размеров. – Взамен ГОСТ 3212 –80, ГОСТ 3606–80, ГОСТ 11961–87; Введ. 05.02.92; – М.: Издательство стандартов, 1995. – 24 с.
8. ГОСТ 15002–69. Опоки литейные цельнолитные чугунные прямоугольные  размерами в свету: длиной от 600 до 900 мм, шириной от 500 до 900 мм, высотой от 125 до 400 мм. Конструкция и размеры. – Взамен МН 2013 –61; Введ. 01.01.71; – М.: Издательство стандартов, 1970. – 7 с.

 

 

 

9. Методическое пособие к курсовому проектированию по

дисциплине «Технологические основы литейного производства»

для студентов специальности 1–42.01.01 «Литейное производство черных и цветных металлов» / Сост. В. И. Тутов, Г. В. Довнар, А. М. Михальцов, Б. М. Немененок. – Мн.: БНТУ, 1989. – 36с.

10. ГОСТ 20122–74. Штыри центрирующие для модельных плит.

Конструкция и размеры. Конструкция и размеры. – Взамен ГОСТ 1327–60; Введ. 01.01.76; – М.: Издательство стандартов, 1975. – 2 с.

11. ГОСТ 20123–74. Штыри направляющие для модельных плит.

Конструкция и размеры. – Взамен ГОСТ 1328 –60; Введ. 01.01.76; – М.: Издательство стандартов, 1975. – 2 с.

12. ГОСТ 15019–69. Втулки центрирующие для модельных плит. Конструкция и размеры. – Введ. 01.01.76; – М.: Издательство стандартов, 1975. – 2 с.
13. ГОСТ 15019–69. Втулки направляющие для модельных плит. Конструкция и размеры. – Введ. 01.01.76; – М.: Издательство стандартов, 1975. – 2 с.
14. ГОСТ 2138–91. Пески формовочные. Общие технические условия. – Введ. 01.01.93; – М.: Издательство стандартов,   1992. – 12 с.
15. ГОСТ 28177–89. Глины формовочные бентонитовые. Общие технические условия. – Введ. 01.01.96; – Минск: Издательство стандартов, 1995. – 14 с.
16. Кукуй Д. М., Андрианов Н. В. Теория и технология литейного производства. Формовочные материалы и смеси – Мн.: БНТУ, 2005. – 391с.