Відливання

Введення

Значення ливарного виробництва в народному господарстві надзвичайновелике; майже всі машини та прилади мають ливарні деталі.

Лиття є одним із старих способів, яким ще надавнину користувалися для виробництва металевих виробів: на початкуз міді і бронзи а потім з чавуну, а пізніше зі сталі та ін сплавів.

У 1868 році на Мальцевскіх заводах вперше були сталеві фасоннівиливки.

Основними процесами ливарного виробництва є: плавкаметалу, виготовлення форм, заливання металу і охолодження, вибивка, очищення,обрубка виливків, термічна обробка та контроль якості обробки.

Основний спосіб виготовлення виливків - лиття в піщані форми, вякий отримують близько 80% виливків. Однак точність і шорсткістьповерхні виливків, отриманих у піщаних формах, у багатьох випадках незадовольняють вимогам сучасного машинобудування.

Ливарне виробництво дозволяє отримати заготовки складноїконфігурації з мінімальними припусками на обробку різанням і з хорошимимеханічними властивостями. Технологічний процес виготовленнямеханізований і автоматизований, що знижує вартість литих заготовок.
Досягнення сучасної науки в багатьох випадках дозволяють докоріннозмінити технологічний процес, різко збільшити новівисокопродуктивні машини і автомати. Що, зрештою, допомагаєполіпшити якість продукції і підвищити ефективність виробництва.

Цю деталь «колодка» при среднесерійном виробництвідоцільно виконати литтям використовуючи машинну формування на потоковоїлінії, що дозволяє підвищити точність форм, збільшити якість відливання,збільшити продуктивність.

1 Аналіз технологічності литий деталі.

Розробку технологічного процесу виготовлення виливки починають заналізу технологічності конструкції деталі.

Технологічний називають таку конструкцію виробу або складовихїї елементів (деталей, вузлів, механізмів), що забезпечує заданіексплуатаційні властивості продукції і дозволяє при даній серійностівиготовляти її з найменшими витратами. Технологічна конструкціяхарактеризується простий компонування, досконалістю форм. Конструкціявиливки повинна забезпечити зручність вилучення моделі з форми, щодосягається найменшому кількістю роз'ємів моделі, відокремлених частин істрижнів. При наявності відхилень від зазначених вимог має бутипоставлено питання про внесення в конструкцію деталі необхідних змін.

З точки зору технологічності відливання «Корпус»не технологічно тому що вона не узгоджується з принципом спрямованогозатвердіння, що призводить до утворення усадочних раковін.Отлівкаскладна, і багато кутів;-утворюють ребра.Отлівка являв собою форму корбкасопреженную з фланцями. Ну прівсем пріетом цю деталь раціональніше іекономічніше виконувати литтям, куванням ніж так як при лиття потрібноменше механічної обробки і економічних витрат.

Ескіз № 1.

2 Обгрунтування вибраної марки матеріалу, хімічний склад імеханічні властивості

До відливці «Корпус» пред'являються не дуже високі характеристики міцності імеханічні властивості, вона піддається статичним і динамічнимнавантажень. Відливання работакт в огресівной среде.Для її виробництва слідпіменять марку 08ГДНФЛ.

Хімічний склад,% (гост 977-88)

Таблиця № 1

| З | Mg | Si | F | S | < br>| Не більше | 0,6-1 | 0,15-0,40 | Не більше | Не більше |
| 0,1 | | | 0,035 | 0,035 |

Механічні властивості (гост 977-88)

Таблиця № 2

| Режими | Сечені | | | | | Ксі | НВ |
| термообробки | ия, мм | | | | | Дж/см | (HRC) |
| Нормалізація | 100 | 280 | 500 | 15 | 25 | 35 | - |
| 921-950 | | | | | | | |
| Відпустка 590-650 | 100 | 350 | 500 | 16 | 20 | 30 | - |

3 Вибір способу виготовлення та вид формування

Спосіб виготовлення форми визначається реальними виробничимиможливостями цеху, а також серійністю виливків. Вибір способу виготовленнязалежить від кількох показників, такі, як габарити відливання і характервиробництва.

Виходячи з цього для відливання «Корпус» доцільніше використовуватиавтоматичні лінії типу НЛ453 преднозначени для виготовлення виливків впіщано-глинистих формах при сірійном виробництву. . Так само привикористанні автоматичні лінії покращиться якість виливків, швидкість ізменшаться фінансові витрати.

4 Вибір положення виливка у формі при формуванні і заливанні

Розташування виливки у формі при її формуванні і заливкизумовлюється складністю її виготовлення, контурами форми, розмірамиопок, припусками на обробку і т. д.

У нижніх частинах форми потрібно мати у своєму розпорядженні робочі поверхні виливки,місця, що підлягають механічній обробці, і ті честі, які приексплуатації піддаються найбільшому навантаженню. Для отримання сталевийвиливки без усадочною раковини форми заливають в положенні, при якомузабезпечується затвердіння стали в напрямок до прибутку. При виборіположення у формі виливки, яка має внутрішні площини, утвореністрижнями, потрібно передбачити можливість перевірки товщини тіла при складанніформи, а також можливість створення умов для надійного кріпленнястрижнів в ній. Для попередження недоливом тонких стінок виливки їх потрібнопоміщати знизу.

При визначенні поверхні роз'єму форми при заливці керуютьсянаступними положеннями:

- форма і модель, по можливості, повинні мати одну поверхнюроз'єму, бажано плоску горизонтальну, зручну для виготовлення іскладання форми,

- модель повинна вільно вилучатись з форми,

- всю виливок, якщо дозволяє її конструкція, потрібно розташовувати воднієї (переважно в нижній) напівформи метою виключення перекосів,

- при машинному формуванні вибір поверхні роз'єму форми залежитьтакож від типу формувальних машин.

Дана відливання «корпус» буде розташовуватися в одній, нижній опоки,горизонтально. (див. ЕСК. № 2).

5 Вибір площині роз'єму моделі та форми

В основу вибору площині роз'єму форми беруться такі положення:зручність формування (простота виїмки моделі з форми), мінімальна кількістьвідокремлених частин і мінімальна кількість стрижнів. Основні поверхнівиливки повинні розміщуватися в одній напівформи. У другій напівформирозміщуються менш відповідальні частини виливків. Роз'єм форми бажанодавати пласку поверхню, а не фігурну.

У даній відливці разьем буде проходити по поверхні виливки так -як при такому розташуванні здійснюються вимоги, що пред'являються доповерхні роз'єму моделі у формі. (ескіз № 2)

6 Визначення кількості стрижнів, їх контурів розмірів знаків.

Стрижні застосовують для освіти в відливання отворів і порожнин,а також для отримання зовнішніх поверхонь виливків.

При заливанні форми стрижні зазвичай з усіх боків оточенірозплавом, тому вони повинні володіти високою газопроникністю,міцністю, піддатливість, виживання, що забезпечується виборомвідповідної стрижневий суміші і конструкцією стрижня.

Знаки стрижня. При проектуванні знака стрижня встановлюєтьсярозмір поверхні його опори у формі і зазори між знаком форми істрижнем. Зазори повинні компенсувати допускаються неточності привиготовленні моделі і стрижневих ящиків, деформації стержнів в сирому вигляді.
Одночасно з цим зазори попереджають обжим форми стрижнем при опусканнійого в нижню напівформи і при накриття верхньої напівформи.

Відливання «корпус» має 3 стрижня.
Два внутрішніх стрижня що виконують роль внутрішніх діаметрів виливки.
Перший стрижень з 288 мм висотою 80мм і зі знаком 50мм.
Другий стрижень з 218 мм висотою 80мм і зі знаком 40мм.
Третій внутрішній що виконують роль внутрішніх контурів отлівкі.Дліной 460мм шириною 380мм висотою 250мм. (см ескіз № 3).

Ескіз № 3.

8 Призначення класу точності, допустимих відхилень на розміри,припусків на механічну обробку.

Під точністю виготовлення виливки розуміють ступінь відхилення їхгеометричних розмірів і маси від мінімальних значень.
Вимоги щодо точності виливки для всіх сплавів регламентується за ГОСТом
26645-85.
Дана відливання «Корпус» 12,5 класу розмірної точності ГОСТ 26645-85.

Припуск на механічну обробку встановлюють в залежності віддопусків розмірів виливків діфферецірованно для кожного елемента. Класточності маси відповідає класу точності отлівкі.Для верхніх частинвиливки передбачають більший припуск на механічну обробку так яктам утворюється не металеві включення.

Gпріб = (V1 +...... Vn) * p, Кг
, де V1; Vn-обсяг припусків.
P - плтность металу (7,8)

V =
, де D, d-, великий та малий діаметр з урахуванням припусків.
Н-висота припусків.

9 Призначення величини формувальних ухилів.

Формовочні ухили називають ухили, які вказують технології --ливарника на робочих кресленнях деталі у випадку відсутності конструктивнихухилів.

Формовочні ухили змінюють креслярські рамер виливки. Формовочніухили залежать від довжини, висоти і ширини.

10 Визначення кількості виливків у формі

Для виливки «корпус», габаритні розміри якої 1100х940х425 мм
, економічніше і доцільніше взяти опоку з габаритними розмірами
1600х1200х500300 мм.

У цій опоки буде розташовуватися один відливання «корпус».

11 Вибір місця встановлення прибутків, вимоги пред'являються до них.

Прибуток-це резервуар рідкого металу службовець для додатковогохарчування виливки в період її затвердіння.

Правила установки прибутків:

- прибуток не повинна перешкоджати вільній усадці виливки
- Прибуток встановлюється на найбільш масивних частинах виливки
- Конструктивно прибуток повинна легко відокремляться від тіла виливки

Раціональна форма прибутку повинна забезпечити при своїх мінімальнихрозмірах висновок всій усадочною раковини у прибуток.

Для виливки «Корпус» обрана закрита прибуток має форму циліндра з округленими зверху.

Розрахунок прибутків йде за методом «Іжорські заводи».

В основу розрахунку прибутків за методом «Іжорські заводи» покладено визначення висоти виступає прибуток частині діаметра стержня.І діаметр вписаного в прибуток кулі. Основне призначення виступаючого в прибуток стрижня, зменшення площі вогневого різу.

Діаметр вписаного куля залежить від товщини і висоти пітаещего вузла.

dш =

, де H - висота питомого вузла, мм

Т-товщина пітемого вузла, мм dш - діаметр кулі, мм

12 Конструкція летніковой системи, вимоги пред'евляемое до неї

Літніковая система -це система каналів преднзначенних для заповненняливарні форми рідким металів, в певному режимі.

Елементи летніковай системи
-летніковая ворвнкі
-стояк
-літніковой хід
-живильник

Вимога до літніковой системи:
-мінімальна протеженность літнікових каналів.
-одностороннє напровленія потоку рідкого металу в зсередини форми.
-к особливо тонкостінні деталей не один живильник, а два, три і т.д.

Для даної деталі «корпус» раціональніше використовувати підведення металупо роз'єму тому що така летніковая система забезпечує спокійназаповнення форми металів, мінімальна протеженность літніковихканалів, зручний підведення металу у форму.

13 Визначення гобарітов опок і вибір їх конструкція.

Гобаріти опок визначаються гобарітамі моделі, кількості моделей уформі, розташування і величиною прибутків і летніковой системи.

Вибір опок проводиться після призначення положення виливка вформі, вибору площині роз'єму, розмірів стрижневих знаків.

При виборі опок необхідно руководствоватся умовою: талщіна шаруформувальної суміші навколо виливки повинна бути достатньою, щоб при заливціне відбулася деформація форми.

Таким чином виливок буде розташований в нижній напівформи, априбуток у верхній.

Так як формовка-машинна отже гобаріти опок мають наступнірозміри: верхня опока 1600 * 1200 * 300; нижня опока 1600 * 1200 * 500
(див. Ескіз 6)

14 Заливка форми.

Для заливання рідкого металу у форми застосовують ливарні ковшірізноманітних конструкцій.В огляду на це, для розливання сталі використовуютьстопорні ковші.

Для отримання якісної виливки і забезпечує гарнезаповнюваності форми, необхідно витримати визначену температурузаливається расплаваю Її вибирають в залежності від розплаву і харктервиливки.

15 Витяг виливків у формі.

Витяг виливків у формі після заливки забезпечує часткове ілт повнеусунення причин, що викликають різного роду дефектів виливки-холоднихтріщин, корабленіе і т. д.

Всі ці дефекти викликають нерівномірного температурного поля вотлівкіабо недостатньою міцністю стали в відливання в момент вибивка її зформи.Время витримки у формі тонкостінних виливків може бути доведена домінімальних величин, тому що вони швидко твердне

Продовження витримки визначається температуратурой, при якійвідливання вибиває з форм.В практиці етіа температура приймається рівною 150 -
200

Витяг виливків у формі
Після заливки.

Графік № 1

16 вибивка, обрубка, очищення виливків.

До числа фінішних операцій относет вибивку, очищення, обрубки, зачисткувиливків, їх термічну обробку, контроль і виправлення дефектов.Вибивкувідливок та видалення стржней в умовах виробництва здійснюють вручну, здопомогою накладних підвісних вібраторів або вібраційнихкарамисел.Вмеханізірованних цехах застосовують спіцальние обладнання абокомплесние механізованих автоматизованих установок.Для видаленнястержнів з виливків і очищення їх залишків відпрацьована формувальний сумішізастосовують електрогідравлі етичні установки гідравлічні камери.
Для очищення виливків від стрижнів і пригару використовують барабани івібріціонние очисні машини.
Розроблено змінно-контактні і постійно-контактний технологічніпроцеси обробки сталевих і чавунних виливків шліфувальним кругом.Длявідрізки літників, впоратися і прибутків від виливків з кольорових сплавіввикористовують ексцентріновие пресскусачкі, дискові та стрічкові пилки.

17 Призначення режимів термічної обробки

Термічна обробка є обов'язковою операцією втехнологічному процесі виробництва сталевого лиття. Тільки виливкиневеликих розмірів з не вуглецевої сталі можуть не піддаватисятермічній обробці.

Мета термообробки полягає в тому, щоб шляхом нагріву допевної температури, деякою витримці при цій температурі іподальшого охолодження змінити структуру сталевих виливків, і отриматинеобхідні властивості міцності, пластичності, зносостійкості,обробні або особливі характеристики міцності властивості.

Нормалізація застосовується для виливків з легованої сталі знизьким вмістом вуглецю. При нормалізації відбувається повна фазаперекристалізації, забезпечуючи подрібнення зерна, пом'якшення сталі і зняттяливарних напруг: утворюються структури більш тонкого перліту, ніж привідпаленні. Нормалізація проходить за
920-950 для даної відливці «корпус»

Відпустка полягає в нагріванні нижче інтервалу перетворень, витримціпри цій температурі і наступному охолодженні. При відпустці застосовуютьперетворення нестійких структур гартування у більш стійкі за схемоюмартенсів-палиці-сорбіт, і як наслідок, зі зміною структуризмінюються механічні властивості, а також одночасно знімаються внутрішнінапруги.
Відпустка проходить за 590-650 для даної відливці «корпус».