ГК та ВО Росії
НГТУ
Кафедра ТМС
Курсова робота по
Техніці та технології в галузі.
Лиття в піщано-глинисті форми, обладнання і оснащення.
Факультет: Бізнесу
Група: ФБ-51
Студент: Жуков Н.В.
Викладач: Куроєдов Ю.Б.
Новосибірськ, 1997
ЗМІСТ
ВСТУП 3
1. Виготовлення модельних комплексів 6
1.1. Загальні відомості 6
1.2. Обладнання та інструмент 7
2.Формовочние матеріали та суміші 9
2.1. Загальні відомості. 9
2.2. Властивості формувальних сумішей 9
2.3. Приготування формувальних і стрижневих сумішей 11
3. Виготовлення форм 13
3.1. Загальні відомості 13
3.2. Інструмент для ручного формування 14
3.3. Опоки 14
3.4. Формування в опоках 14
3.5. Машинна формовка 16
4. Літніковие системи 17
5. Виготовлення стрижнів 19
6. Складання форм 19
ВИСНОВОК 21
Список використаних джерел 22
Додаток 1 23
Додаток 2 24
ВСТУП.
Загальні відомості про ливарні формі.
Відливання виходить в результаті заповнення порожнини ливарні формирідким металом. Після заливки рідкий метал охолоджується у формі ітвердне, утворюючи виливок.
Послідовність технологічного процесу виготовлення виливкирозглянемо на прикладі виливки чавунної втулки 1 (див. додаток 1) Закресленням втулки виготовляють дерев'яну модель 2.
Модель - це пристосування для отримання у формі відбитка,відповідного конфігурації та розмірів виливки. Моделі роблять із дерева,металу, гіпсу, пластмас та інших матеріалів.
Модель втулки складається з двох половин, які взаємно центруються здопомогою шипів і гнізд.
Отвір втулки 1 виконується стрижнем 3. Стрижень - це частиналиварні форми. Його виготовляють з стрижневий суміші, ущільнюється в ящику 4.
Після вилучення з шухляди стрижень піддають сушінні в печі. При складанніформи сухий стрижень встановлюють стрижневими знаками до відповіднихгнізда форми, отримані за допомогою знаків 5 моделі 2. Довжина стрижня більшедовжини порожнини виливки на величину знаків.
ливарних форм для втулки збирають з двох напівформ: верхньої 6 інижній 7. Напівформи виготовляють з формувальної суміші, ущільнюється вчавунних або сталевих рамках 8, які називають опоками.
Виготовлення ливарні форми втулки. На подопочний щиток 9встановлюють половину моделі 2, за якою необхідно отримати відбиток унижній напівформи, а також опоку 8. Поверхня моделі 2 і щитка 9 посипаютьабо обприскують розділової рідиною, після чого в опоку насипаютьформувальну суміш і ущільнюють її. Надлишок формувальної суміші зчищають зповерхні ущільненої напівформи, опоку перевертають на 180 градусів івстановлюють на подопочний щиток 9. Потім на нижню половину моделівстановлюють верхню половину моделі, на нижню опоку - верхню. Зновупосипають поверхню моделі розділовим піском, ставлять моделі літніковойсистеми, засипають формувальну суміш у верхню опоку і ущільнюють її.
Знімають верхню напівформи, витягають половини моделей, встановлюютьстрижень і збирають форму. Для складання форми опоки мають спеціальні втулки
10, в які входять центруючі штирі. Рідкий метал при заповненні формитисне на стінки форми, в результаті чого верхня опока може піднятися, ітоді по площині роз'єму утворюється зазор, через який метал можевитікати з форми. Для попередження цього верхню напівформи кріплять донижній скобами 12, а іноді ставлять на верхню опоку вантаж.
При заливанні рідкий метал надходить у порожнину 13 форми по літніковимканалах. Систему каналів, що підводять метал у форму, називають літніковой.
Літніковая система складається з стояка 14 (вертикального каналу),шлакоуловітеля 15 і живильника 16, через який метал надходить у порожнинуформи. До літніковой системі відноситься також випор 17. Випор служить длявиходу з форми повітря і газів, а також для контролю заповнення формиметалом.
Після затвердіння й охолодження металу форму руйнують і звільняютьвиливок від формувальної суміші, відрізають літники і поверхня виливкиочищають від формувальної суміші.
Описану вище ливарню форму називають разової, так як її використовуютьодноразово. Зазвичай разові ливарні форми виготовляють з формувальнихсумішей, основною складовою яких є кварцовий пісок. В якостісполучною добавки, що додає міцність суміші, використовують глину. Міцністьтаких сумішей відносно невисока, а тиск рідкого металу на стінкиформи досить велика, тому форми з піщано-глинистих сумішейдоводиться робити товстостінні. Проте, якщо в якості сполучноговикористовувати спеціальні матеріали, що надають високу міцність формувальноїсуміші, то ливарню форму можна зробити оболонкових (тонкостінної). Цедозволяє різко скоротити витрату формувальної суміші, а також завдяки їїособливим властивостям підвищити точність і чистоту поверхні виливків.
У разових товстостінних формах з піщано-глинистих сумішей можнаодержувати виливки досить складної конфігурації масою від декількох грамівдо десятків тонн з різних сплавів як в умовах одиничного, так ісерійного і масового виробництва. Це пояснюється відносною простотоютехнологічного процесу, дешевизною використовуваних матеріалів, достатньоїточністю виливків, гарною чистотою поверхні, можливостями механізаціїі автоматизації процесу їх виготовлення.
У ливарному виробництві застосовують також форми, виготовлені зспеціальних високоогнеупорні мас, наприклад на основі графіту. У такихформах можна одержувати до декількох десятком виливків без істотногозносу форми. Ці форми називаються полупостояннимі. Їх застосовують прималосерійному виробництві відливок з чавуну і кольорових сплавів
(алюмінієвих, мідних). Для масового і великосерійного виробництвастійкість цих форм недостатня, а для одиничного виробництва високавартість їх виготовлення.
Широке застосування знаходять металеві форми, що називаються такожпостійними. У цих формах можна отримувати від декількох десятків додекількох тисяч виливків зі сталі, чавуну і кольорових сплавів. Відлиття можутьмати складну конфігурацію і масу кілька тонн. Найбільш часто вметалевих формах виготовляють відливання малої та середньої (до декількохдесятків кілограмів) маси з легких кольорових сплавів.
Виливки, отримані в металевих формах, мають чисту поверхню іпідвищену точність розмірів. Застосування постійних форм дозволяєвиключити формувальну суміш, поліпшити умови праці, механізувати іавтоматизувати виробництво. Однак вартість металевих формдосить висока, тому їх застосовують в умовах великосерійного імасового виробництва виливків.
Технологічний процес виготовлення відливок в разових формах широкопоширений у ливарному виробництві. Він складається з різнихпроцесів, які здійснюються у спеціальних цехах або відділенняхливарного цеху (див. додаток 2).
Технологічний процес виготовлення виливки починається з підготовкимодельного комплекту: моделей або модельних плит, модельних щитків,стрижневих ящиків, сушильних плит, шаблонів для перевірки розмірів форми істрижнів, кондукторів до шаблонів для контролю правильності установкистрижнів у формі, опок, штирів і т. д.
Модельний комплект виготовляють у модельному цеху або модельному відділенніливарного цеху.
Не менш важливою ланкою технологічного ланцюга є підготовкаматеріалів для виготовлення ливарні форми. Формувальних матеріалівназивають матеріали, що використовуються для виготовлення разових і полупостояннихформ. Це піски, що пов'язують і спеціальні добавки. Вихідні формувальніматеріали зберігають на складі формувальних матеріалів в спеціальних ємностях ібункерах. При надходженні на склад обов'язково перевіряють відповідність їхсертифікату якості. Контроль якості формувальних матеріалів проводять вспеціальних лабораторіях.
Процес виготовлення ливарних форм називають формуванням. У ливарномувиробництві використовують ручну і машинне формування: в одиничному імалосерійному виробництві - ручного формування (форми виготовляють звичайно подерев'яних моделях), у поточно-масовому і серійному виробництві - машинну
(форми виготовляють на машинах по металевих моделей).
Стрижні отримують за допомогою скриньок або шаблонів. Готові стрижні сушатьу спеціальних печах (сушилах) для збільшення їх міцності,газопроникності, а також зменшення газотворной здібності. Стрижніперед установкою в форму фарбують фарбами, що складаються з вогнетривкихматеріалів: графіту, пилоподібного кварцу, циркону обезжелезенного тощо, щонеобхідно для підвищення чистоти поверхні виливки.
Перед складанням сирі напівформи пріпилівают (графітом, тальком,деревним вугіллям та ін) і фарбують для отримання чистої поверхнівиливки. Якщо відливання має порожнину, то у форму перед складанням встановлюютьстрижень. Потім форму збирають, скріплюють опоки болтами або скобами іподають на заливання рідким металом.
У якості вихідних матеріалів для отримання рідкого чавуну і сталівикористовують чушковий ливарні і переробні чавуни, чавунний і сталевий брухт.
Брикетована стружку, феросплави, паливо і флюси. Ці вихідніматеріали називають шихтові. Їх зберігають на складі шихти, де такожроблять підготовку вихідних матеріалів до плавці: сортування, дробленнядо необхідних розмірів, шихтуванням - зважування окремих порцій різнихматеріалів відповідно до розрахунку для отримання заданого хімічногоскладу металу.
Підготовлену шихту спеціальними транспортними засобами подають доплавильне відділення для приготування рідкого металу (плавки металу).
плавильними печами називають агрегати, призначені для розплавлення іперегріву чорних і кольорових металів і сплавів. Для плавки чавуну застосовуютьспеціальні печі-вагранки, електропечі і полум'яні печі; для плавкистали-мартенівські печі, конвертори, електропечі, для плавки кольоровихсплавів - електропечі і полум'яні печі.
Розплавлений метал повинен бути перегрітий в печі до певноїтемператури, щоб він добре заповнював ливарню форму. Після розплавлення іперегріву метал зливають з печі в різні ковші і транспортують наділянка заливки форм. Метал, залитий у форму, віддаючи теплоту формі,охолоджується і твердне.
Після охолодження відливання форми руйнують (вибивають) і виливкивитягують з форм. Вибивка форм роблять тільки після охолодження виливкидо певної температури, так як при високих температурах сплавинедостатньо міцні і відливання може зруйнуватися. Вибивка форм здійснюютьна спеціальних установках, розташованих у відділенні або на ділянцівибивки.
Виливки мають літники, випори, іноді задирки і затоки металу, їхповерхня може бути забруднена пригоріла до неї формувальної сумішшю.
Відрізку або обрубка літників, випоров, задирок, очищення поверхнівиливків виробляють у відділенні очищення і обрубки виливків спеціальнимінструментом, на дробеструйні і дробеметні установках, в гідравлічних,пескогідравліческіх і очисних барабанах.
Після цього виливки надходять у відділ технічного контролю (ВТК). Тутпроводять контроль виливків: перевіряють їх розміри і герметичність, наявністьвнутрішніх і зовнішніх дефектів (усадочних раковин, газових раковин, тріщин іт. д.), механічні властивості та структуру металу. Виливки, що маютьнезначні дефекти, виправляють різними способами: газової таелектричної заваркою, пропиткою різними смолами, нанесенням замазки таін
Дуже часто для отримання необхідних структури і механічних властивостей,зняття внутрішньої напруги виливки піддають термічній обробці -нагрівання та охолодження за суворо заданим режимам (за часом і температурі)в термічних печах. Ця операція проводиться в термічному відділенніливарного цеху. Потім виливки знову піддають очищенню і контролю.
Прийняті ВТК чи майстром ливарного цеху. виливки відправляють на складготових виробів, а звідти на механічну обробку. Деякі виливкиперед відправкою в механічний цех фарбують, щоб запобігтикорозію.
При механічній обробці відливання надається остаточнагеометрична форма, необхідні точність і чистота поверхні,передбачені кресленнями та технічними умовами на готову деталь. Ценайбільш трудомісткий процес у машинобудуванні, тому що витрати намеханічну обробку становлять 40-60% витрат на виготовлення машини.
Отже, необхідно прагнути одержувати виливки з мінімальнимиприпусками на механічну обробку або такими точними і чистими, щоб небула потрібна механічна обробка.
1.Ізготовленіе модельних комплектів.
1.1.Общіе відомості.
Для виготовлення виливків застосовують велике число різнихпристосувань, які називають ливарні оснащенням. Частина ливарніоснащення, що включає всі технологічні пристосування, необхідні дляотримання у формі відбитка моделі виливки, називають модельним комплектом.
Модельний комплект складається з моделей відливання і елементів літніково -живильної системи; стрижневих ящиків; модельних плит для встановлення абокріплення моделей відливання і літніковой системи; сушильних плит іпристосувань для доведення і контролю форм і стержнів.
При формуванні крім модельного комплекту використовують опоки і різніпристосування - наповнювальні рамки, щитки, штирі, скоби і т.д. Поетом, зпоняттям "формувальний комплект", тобто повний комплект оснащення, необхіднийдля одержання разової форми.
Модельні комплекти виготовляються робітниками-модельником, як правило,високої кваліфікації.
Модельний комплект повинен задовольняти наступним основнимвимогам:
1) Забезпечити отримання виливки певної геометричної форми ірозмірів;
2) Володіти високою міцністю і довговічністю, тобто забезпечувативиготовлення необхідного числа форм і стрижнів;
3) Бути технологічним у виготовленні;
4) Володіти мінімальної масою і бути зручним в експлуатації;
5) Мати мінімальну вартість з урахуванням вартості ремонту;
6) Зберігати точність розмірів і міцність протягом певногочасу експлуатації.
Необхідні точність, міцність і довговічність модельного комплектузалежать від умов виробництва одиничного, серійного, масового. Уодиничного і дрібносерійного виробництва найчастіше використовують дерев'янімодельні комплекти; в масовому і великосерійному виробництві --металеві модельні комплекти, які хоч і дорожче, але значнодовговічніше дерев'яних.
У серійному виробництві у багатьох випадках успішно застосовують моделі зпластмас, наприклад епоксидних смол, а також з гіпсу та цементу.
Металеві та пластмасові моделі протягом тривалого термінуслужби зберігають точність розмірів, сприяють отриманню чіткоїконфігурації виливки, міцні і довговічні. Однак вартість виготовленняметалевих і пластмасових моделей у 3-5 разів перевищує вартістьвиготовлення дерев'яних, тому їх застосування повинно бути обгрунтованоекономічним розрахунком. Правильний, економічно обгрунтований вибірматеріалу доя модельного комплекту дозволяє істотно знизитисобівартість виливків.
1.2.Оборудованіе та інструмент.
Обладнання. Для обробки дерева застосовують циркулярні та стрічковіпили, верстати: фуговальні, рейсмусові, фрезерні, шліфувальні,шипорізні.
Циркулярний круглопильний верстат використовують для поздовжнього іпоперечного розпилювання дощок та брусків.
Стрічковий верстат застосовують для прямолінійного і криволінійноїрозпилювання дощок. Пиломатеріали подають вручну під ріжучу кромкущо рухається вертикально замкненого стрічкового полотна. Для безпечноїроботи стрічкове полотно разом зі шківа захищають кожухом зметалевої сітки.
Фуговальні верстат застосовують для обробки площин брусків ідощок. На плиті столу верстата знаходиться вал з пластинчастими ножами, якийобертається від електродвигуна. Переміщенням плити столу за допомогою гвинтіввстановлюють певну товщину (зрізаної стружки. Дошки нафуговальный верстат подають вручну, з притиском дошки до плити.
Рейсмусовый стругальний верстат застосовують для стругання поверхнідошки і для вирівнювання її товщини. Зазвичай на рейсмусових верстатах стругаютьдошки, одна їх поверхонь яких оброблена на фуговально верстатістругають дошки, одна з яких поверхонь оброблена на фуговальноверстаті. Рейсмусовий стругальний верстат має стіл, що переміщається повертикалі для установки заданої товщини обстругіваемой дошки, вал зножами, що обертається від електродвигуна. Дошка до ножового валу подаєтьсяспеціальними валиками і роликами.
На фрезерних верстатах обробляють криволінійні поверхнідерев'яних заготовок, особливо для стрижневих ящиків, які мають великечисло криволінійних поверхонь. Фрезерні верстати бувають декількох типів:вертикальні, горизонтальні і копіювальні.
Шліфувальний верстат застосовують для шліфування стрічкою або шкіркоюдерев'яних заготовок моделей і стрижневих ящиків. Шліфувальні верстатибувають різних конструкцій: стрічкові, дискові і комбіновані.
Токарний верстат застосовують для обробки заготовок моделей істрижневих ящиків, що мають форму тіл обертання. Заготівлю зміцнюють уцентрах верстата на планшайбі або в спеціальному патроні. Заготівлі діаметром
150-300 мм з розташуванням волокон деревини перпендикулярно осі обертаннязакріплюють на планшайбі шурупами. Заготівлі моделей шківів, маховиків іна інші моделі діаметром 3000 мм і більше обробляють на токарно-лобовихверстатах.
Для стругання, фрезерування, свердління, шліфування, загвинчуванняшурупів і т.д. застосовують електрифіковану інструмент, значнополегшує працю модельника. Найбільш поширені такі інструменти:дискова електропила моделі І-78 з редуктором для обрізки заготовок,пропіліванія пазів та інших робіт, стрічкова електропила, електрорубанок,електрофрез, електроразвертка, а також інструмент для електрошліфованіяповерхонь моделі.
вимірювального інструменту. При виготовленні моделей і стрижневих ящиківкористуються вимірювального інструменту: усадкових метром, косинцем, Малко,рейсмус, циркулем, кронціркулем, нутромери і штангенциркулем.
усадкових метром вимірюють розміри заготовок моделей і стрижневихскриньок. Усадочні метри (лінійки) виготовляють довжиною більше звичайногопростого метра на величину усадки сплаву виливки.
Угольников перевіряють прямі кути і розмічають перпендикулярні лініїна брусках і дошках, він складається з колодки і вставленою в неї під прямимкутом тонкої лінійки. При користуванні косинцем колодку прикладають доплощині заготовки, прийнятої за базу.
Малко, металева або дерев'яна, служить для перевірки різнихкутів і для розмітки, складається з колодки і лінійки (пера), поєднаної зколодкою шарнірним гвинтом.
Рейсмус необхідний для проведення паралельних ліній на брусках ідошках. У колодку рейсмуса вставлені два дерев'яних або металевихбруска, що мають на кінцях металеві шпильки. При роботі колодкупритискають до базової площини дошки, а кожен брусочок закріплюють напевній відстані то площині колодки до металевої шпильки. Припереміщенні колодки металева шпилька наносить на поверхню дошкиризику.
Кронціркулем вимірюють зовнішні розміри тіл обертання, а також товщинувиробів, нутромери - діаметри отворів, поглиблення і відстані міжокремими частинами моделі.
штангенциркулем розмічають кола великих розмірів.
Ріжучий і стругальний інструмент. При виготовленні моделей істрижневих ящиків використовують стругальний та різальний інструмент: стамески,шерхебелем, рубанки, фуганки, цінубелі, свердла та пристосування длязгортання.
плоскими стамесками обробляють плоскі і опуклі поверхні.
Напівкруглими стамесками вирізують внутрішні криві поверхні. Клюкарзамі обробляють поверхні, які неможливо обробити звичайнимистамесками. За допомогою долота отримують поглиблення в моделях і стрижневихящиках.
Шерхебель використовують для грубої обробки деревини. У прорізколодки шерхебеля вставляють під кутом 450 пластину з лезом напівкруглоюформи, закріплену клином.
Для отримання більш чистої поверхні застосовують одинарні абоподвійні рубанки.
рубанками з подвійними різцями обробляють торцеві і частковіповерхні заготовок.
Площини довжиною більше 300 мм, коли потрібно отримати плоскуповерхню виробу, стругають фуганком. Пристрій фуганка аналогічнопристрою рубанка.
2.Формовочние матеріали і суміші.
2.1.Общіе відомості.
формувальними матеріалами називаються матеріали, що використовуються длявиготовлення ливарних форм і стрижнів. Формовочні матеріали поділяють навихідні формувальні матеріали, формувальні і стрижневі суміші,допоміжні формувальні суміші.
Вихідні формувальні матеріали діляться на дві групи: 1) основні --вогнетривка основа суміші (кварцовий пісок і т. д.), сполучні матеріали
(глина, різні смоли, інші сполучні речовини); 2) допоміжні,наприклад різні добавки (вугілля, деревне борошно, торф і т. д.), що додаютьформувальної або стрижневий суміші певні властивості.
Формовочні і стрижневі суміші готують з вихідних формувальнихматеріалів і з відпрацьованих сумішей (суміші, що були в ужитку). Складсумішей залежить від призначення, способу формування, роду заливається в формуметалу.
Допоміжні формувальні склади - це матеріали (фарби, клеї,замазки), необхідні для обробки та виправлення форм і стержнів.
2.2.Свойства формувальних сумішей.
Для отримання якісних форм, стрижнів і кожен, хто здатний виливківформувальні і стрижневі суміші повинні володіти технологічними властивостями,відповідають певним вимогам.
Для гарного ущільнення формувальної суміші в опоки велике значення маєпластичність суміші - здатність деформуватися під дією прикладенихзовнішніх зусиль або власної маси, що забезпечує отримання відбиткамоделі або заповнення порожнини стрижневого скриньки. Пластичність формувальної істрижневий суміші залежить від властивостей складових суміші і застосовуванихзв'язуючих. Наприклад, суміш з масляним сполучною має великупластичністю; піщано-глинисті суміші мають невелику пластичність.
Ливарна форма повинна мати достатню міцність, щоб призбирання, транспортування та заливки металом вона не руйнувалася. Тому йформувальна суміш повинна мати певний міцністю - здатністючинити опір руйнуванню під дією навантаження. Міцність формувальноїсуміші залежить від зернистості піску, вологості, щільності і від змістуглини або компонентів у суміші. Зі збільшенням щільності, зменшенням розмірузерен піску, збільшенням гліносодержанія міцність суміші зростає.
сипучість суміші впливає на зависання її в бункерах, на заповнення ірівномірність розподілу суміші при засипання в опоку, якість ітривалість перемішування суміші в змішувачі. З сипучістю пов'язанакомкуемость - здатність суміші утворювати грудки. Сипкість і комкуемостьзалежать від міцності зв'язків піщинок в місцях контакту. Початкова
(насипна) щільність суміші підвищує рівномірність ущільнення форми. Томусуміш повинна мати гарну сипучість - мінімальну комкуемость.
Велике значення має поверхнева міцність - опірповерхневого шару форми або стрижня стирання. Поверхнева міцністьхарактеризується осипаемостью.
У процесі заливки та охолодження виливки стінки форми нагріваютьсяметалом до високих температур, рівних практично температурі металу,тому формувальні матеріали повинні володіти високою вогнетривкістю. Цеодна з головних вимог, що пред'являються до формувальним матеріалами.
Вогнетривкість - здатність суміші чинити опір розм'якшення аборозплавлюванню під дією високої температури рідкого металу - залежить відвогнетривкості складових суміші та кількісного їх співвідношення. Чимбільше домішок у піску і глині, тим менше вогнетривкість формувальних істрижневих сумішей. Чим більше пісок і чим менше в ньому домішок, пилу табільше кремнезему, тим більше вогнетривка суміш.
У процесі заливання форми металом органічні матеріали, що входять досклад формувальної суміші (сполучні, тирса), згоряють і виділяють гази,волога випаровується і утворює велику кількість пар. Здатність сумішівиділяти гази при заливці називається газотворностью. Вона визначаєтьсякількістю газів, що виділяються з 1 кг суміші. Утворені гази, пари іПовітряний прагнуть вийти з форми через пори формувальної суміші. Тому вонаповинна мати достатню газопроникність.
газопроникність - властивість суміші пропускати через себе гази --залежить від якості і кількості глинистих складових і кварцового піску.
Чим більше піску в формувальної суміші і чим він більший, тим вищегазопроникність суміші, і навпаки. Газопроникність залежить також відформи зерен піску, вологості, наявності пилу, вугілля, ступеня ущільнення і т.п. Чим більше пилу в піску, тим менше газопроникність. При швидкомугазоутворення і недостатньою газопроникності суміші тиск газуперевищує тиск залитого металу, і газ прагне вийти з форми нечерез суміш, а через метал. У цьому випадку в відливання можуть з'явитися ігазові раковини.
У процесі затвердіння й охолодження розміри виливки зменшуютьсявнаслідок усадки металу. Однак форма перешкоджає усадки, в результаті ввідливці можуть виникати напруги і з'являтися тріщини. Томуформувальна суміш повинна мати піддатливість - здатністю скорочуватисяв обсязі і переміщатися під дією усадки виливки.
Висока міцність і газопроникність формувальної сумішізабезпечуються однорідністю - рівномірним розподілом у формувальноїсуміші складових компонентів в результат ретельного перемішування.
Формовочні і стрижневі суміші повинні мати мінімальнуприлипання до моделі або стрижневий скриньки, що залежить від вмістувологи, сполучною добавки і її властивостей. Прилипаемость суміші підвищується ззбільшенням кількості рідини в суміші. Сульфітно-спиртова бардазбільшує прилипаемость суміші, масляні сполучні зменшують її.
Гігроскопічність-здатність формувальної і стрижневий суміші поглинативологу з повітря - залежить від властивостей сполучної добавки. Стержні,виготовлені із сумішей на сульфітної барді, мають великугігроскопічністю. Тому зібрані форми з такими стрижнями не можнавитримувати перед заливанням металу, в іншому разі збільшується бракз газових раковин.
Довговічність - здатність суміші зберігати властивості при повторнихзаливках. Чим довговічніше суміш, тим менше додають у відпрацьовану сумішсвіжих формувальних матеріалів при її переробці. Звільнення відпрацьованоїсуміші від пилу, введення свіжого піску та глини дозволяють відновитивластивості суміші.
Вибіваемость - здатність стрижневий суміші легко віддалятися привибивка її з охолодженої виливки - залежить від кількості піску, глини івиду сполучного в стрижневих сумішах.
2.3.Пріготовленіе формувальних і стрижневих сумішей.
Формовочні і стрижневі суміші готують із свіжих піщано -глинистих формувальних матеріалів, добавок та відпрацьованої суміші. Узалежно від маси виливків витрата формувальних сумішей коливається від 500 до
1300 кг, а свіжих матеріалів від 500 до 1000 кг на 100 кг кожен, хто здатний виливків.
Технологічний процес приготування формувальних сумішей складаєтьсяз наступних основних операцій: 1) попередньої обробки свіжихформувальних матеріалів і добавок; попередньої обробки відпрацьованоїформувальної суміші; 3) приготування суміші із заздалегідь підготовленихсвіжих і відпрацьованих формувальних сумішей, добавок і зв'язуючих.
Попередня обробка свіжих формувальних матеріалів включаєоперації сушіння піску, тонкого подрібнення кам'яного вугілля, просіювання піскуі вугілля. Відпрацьована суміш перед повторним використанням охолоджується,розпушується, піддається магнітної сепарації і просівається.
Сушка піску та глини виробляється в різних печах (трубчастих, вертикальнихі горизонтальних) і на плитах. Найбільш поширені вертикальні ігоризонтальні сушильні печі. Вертикальні печі застосовують для сушіннякварцових і малоглинистих пісків. Для жирних ж пісків і глин їх незастосовують внаслідок налипання матеріалів на диски та плужками. Широкезастосування знаходять установки для сушіння піску в киплячому шарі. Умеханізованих цехах пісок і глину сушать в барабанах з водянимохолодженням піску після сушіння. Свіжий пісок сушать при 250 (С.
Продуктивність таких сушив від 5 до 20 т/год і вище.
Останнім часом стали застосовувати установки з сушінням піску гарячимповітрям. Пісок з бункера завантажують у трубу, в яку знизу подаєтьсяповітря, нагріте до 200-250 ° С. Сирий пісок захоплюється вгору зі швидкістю
15-17 м/с і швидко висихає. Продуктивність установки може доходити до
15 т/г сухого піску.
Суху глину розмальовують і просівають до порошкоподібного стану.
Глину розмелюють в бігуна або ж у кульових млинах. Тонке подрібненняглини і кам'яного вугілля досягається у кульових млинах. Кульова млинявляє собою металевий барабан, футерованих сталевими плитками ззазорами між ними. Глину або кам'яне вугілля завантажують у барабан черезвирву. При обертанні барабана сталеві кульки, що знаходяться всередині нього,розмелюють глину або вугілля. Розмелений матеріал провалюється через зазориміж плитками і просівається через сито. Готовий матеріал висипають збарабана. Продуктивність кульових млинів 100-8000 кг/ч.
Замість сухої глини часто застосовують глинисту і гліноугольную емульсію
(розчин глини або глини і вугільного порошку у воді). При використанніемульсії глину і бентоніт можна не сушити і не молоти, у зв'язку з чимвідпадає ряд операцій з підготовки та транспортування цих матеріалів.
Глиниста емульсія повинна мати щільність 1,09-1,15 г/см3, її готуютьнаступним чином: в бак-мішалку з водою завантажують глину і перемішують впротягом певного часу до досягнення емульсією заданої щільності.
Готову емульсію випускають через вентиль бака-мішалки.
Гліноугольную емульсію готують в баку-концентраторі, в якийподають певну кількість глинистої і гліноугольной емульсії. Післянаповнення бака-концентратора емульсію перемішують до потрібної щільності
(1,1-1,5 г/см3) і потім спеціальними насосами-дозаторами автоматичноподають в бігуни або змішувачі.
Обробка відпрацьованої формувальної суміші. Відпрацьована формувальна суміш,вибита з опок, перед повторним використанням повинна бути попередньоперероблена. У немеханізованих ливарних цехах її просівають на звичайномуситі або на виготовлення сумішей пересувної установки, де відбуваєтьсявідділення металевих частинок та інших сторонніх домішок. Умеханізованих цехах відпрацьована суміш подається з-під вибивне решіткистрічковим транспортером у виготовлення сумішей відділення. Великі грудкисуміші, що утворюються після вибивки форм, зазвичай розминають гладкими аборифленими вулицями. Металеві частки відокремлюють магнітними сепараторами,встановленими на ділянках передачі відпрацьованої суміші з одноготранспортера на інший.
Регенерація (відновлення) полягає у видобуванні піску звідпрацьованих сумішей та приведення його властивостей у відповідність звстановленими технічними вимогами на формувальні піски. Узалежно від умов роботи цеху регенерацію відпрацьованої сумішіпроводять різними способами: мокрим, електрокоронним і спеціальним длясумішей, приготованих на рідкому склі.
Мокрий спосіб регенерації застосовують головним чином у цехах, що маютьгідравлічні або пескогідравліческіе установки для очищення виливків. Примокрому способі зерна піску за допомогою води відмиваються від глини і дрібноїпилу, які потоком води несуться у відстійники і далі в відхід. Промитийі обеспиленний пісок осідає на дно збірки, звідки грейфером подається всушильну піч, а потім просівається і використовується для приготуванняформувальних сумішей.
При електрокоронной регенерації відпрацьована суміш розділяється начастки різних розмірів за допомогою високої напруги. Піщинки, поміщеніу полі електрокоронного розряду, заряджаються негативними зарядами. Якщоелектричні сили, що діють на піщинку і що притягає її доосаджувальної електроду, більше сили тяжіння, то піщинки осідають наповерхні електрода. Змінюючи напругу на електродах, можна розділятипісок, що проходить між ними, по фракціях.
Регенерація формувальних сумішей з рідким склом здійснюєтьсяспеціальним способом, тому що при багаторазовому використанні суміші в нійнакопичується більше 1-1,3% луги, що збільшує Пригара, особливо начавунне відливання. Під обертається барабан установки для регенерації подаютьодночасно суміш і гальку, які, пересип?? Ясь з лопатей на стінкибарабана, механічно руйнують плівку рідкого скла на зернах піску.
Через регульовані жалюзі в барабан надходить повітря, відсмоктує разом зпилом у мокрий пиловловлювач. Потім пісок разом з галькою подають добарабанне сито для відсіювання гальки і великих зерен з плівками. Придатнийпісок із сита транспортують на склад.
Приготування формувальних і стрижневих сумішей. Дуже важливимиопераціями є зволоження і перемішування суміші. Ретельнеперемішування суміші необхідно для рівномірного розподілу їїскладових. При перемішуванні глина і сполучна обволікають зерна піску,грудки окремих складових руйнуються і рівномірно розподіляється волога.
Добре перемішана суміш має максимальну міцністю ігазопроникністю. Для перемішування суміші застосовують лопатеві змішувачіабо бігуни.
лопатевою змішувач - це машина безперервної дії, він може бутивбудований в автоматизовану систему виготовлення сумішей. Смеситель частозастосовують для приготування сумішей з низьким вмістом глини
(наповнювальних сумішей, сипучих і т. д.) або сумішей з рідкими сполучними.
Суміші з високим вмістом глини в лопатевим змішувачі поганоперемішуються і тому володіють низькими технологічними властивостями.
Такі суміші зазвичай готують в Катковим змішувачах-бігунів.
Порядок завантаження складових суміші. Спочатку завантажують сухіматеріали: пісок, глину і відпрацьовану формувальну суміш. Суху сумішперемішують приблизно 1-3 хвилини і потім зволожують. У разі застосуванняглинистої емульсії (розчину глини у воді або ж гліноугольной емульсії)вологість регулюють додаванням розчину емульсії і води. Після зволоженнясуміш ще раз перемішується протягом декількох хвилин. Сполучні зазвичайзавантажують останніми. Тривалість перемішування складає для суміші:наполнительной 2-3 хв, 3-5 хвилин і облицювальної 5-10 хв.
Для швидковисихаючі облицювальних сумішей особливе значення порядокзавантаження і тривалість перемішування сумішей. Зазвичай швидковисихаючісуміші готують в змішувальних бігунів. При приготуванні цих сумішейспочатку в бігуни завантажують сухі матеріали (відпрацьовану суміш, пісок,добавки тощо) і перемішують протягом 5 хвилин, потім вводять сполучна іводу, все перемішують ще 7-10 хв. Готова суміш повинна вилежатися передвживанням протягом кількох годин для рівномірного розподілу вній вологи.
При приготуванні швидковисихаючі сумішей з рідким склом спочаткузавантажують пісок, глину і перемішують 2-3 хв, потім додають їдкий натр ісуміш ще раз перемішують 3-4 хвилини, потім вводять рідке скло і зновуперемішують 10-12 хвилин. Після цього додають мазут і знову перемішуютьпротягом 4-5 хвилин.
3.Ізготовленіе форм
3.1.Общіе відомості.
Процес виготовлення ливарних форм називається формуванням. Вінздійснюється у формувальних відділеннях ливарного цеху. Стрижні виготовляютьв стрижневий відділенні і подають на складанні форми в формувальне відділення.
Виготов
