Assegnazione per un progetto di corso ................................ 2

1.1. Giustificazione del metodo di stampaggio.............................. 4

1.2. Giustificazione della posizione della parte nella forma durante il versamento6

1.3. Motivo per la scelta della forma e del modello della superficie di divisione7

1.4. Giustificazione di ritiro e sovrametalli di lavorazione, pendenze, raccordi..... 8

1.5. Determinazione dei disegni e delle dimensioni dei segni delle aste. Controllo dei segni di schiacciamento 10

1.6. Calcolo del sistema di sbarramento ................................ 14

1.7. Calcolo delle dimensioni dei profitti e dei frigoriferi .... 21

1.8. Giustificazione dell'attrezzatura utilizzata ............................. 25

1.9. Calcolo delle dimensioni dei palloni, della massa del carico ........... 27

1.10. Selezione di forme e sabbie per anime..... 30

1.11. Modalità di essiccazione per stampi e anime .................. 34

Diagramma di flusso del processo .................. 35

Riferimenti ............................................. 37

2. Parte grafica

2.1. Disegno del pezzo con stampi ed elementi di colata

2.2. Disegno della piastra superiore di montaggio

2.3. Sezione dello stampo e vista della metà inferiore dello stampo con il

canne

1.1. Giustificazione del metodo di stampaggio

Lo stampaggio è il processo di realizzazione di stampi per colata una tantum. Questa è una fase ad alta intensità di lavoro e responsabile dell'intero ciclo tecnologico della produzione di getti, che ne determina in gran parte la qualità. Il processo di stampaggio è il seguente:

Compattazione della miscela, che consente di ottenere un'impronta accurata del modello nella forma e dargli la forza necessaria in combinazione con conformità, permeabilità ai gas e altre proprietà;

Un dispositivo sotto forma di canali di ventilazione che facilitano l'uscita dalla cavità dello stampo dei gas formati durante la colata;

Rimozione del modello dal modulo;

Finitura e montaggio del modulo, compresa l'installazione delle aste.

A seconda delle dimensioni, del peso e dello spessore della parete del getto, nonché del grado della lega di colata, viene colato in stampi a umido, a secco e a indurimento chimico. Gli stampi di colata vengono realizzati manualmente, su macchine formatrici, linee semiautomatiche e automatiche.

Poiché questo getto ha un peso inferiore a 500 kg, verseremo il getto grezzo. La colata a umido è tecnologicamente più avanzata, poiché non è necessario asciugare gli stampi, il che accelera notevolmente il processo tecnologico.

In condizioni di produzione in serie è possibile utilizzare sia lo stampaggio manuale che quello a macchina. Per la fabbricazione di questo pezzo fuso utilizziamo lo stampaggio a macchina. Lo stampaggio a macchina consente di meccanizzare due operazioni di stampaggio principali (compattazione dell'impasto, rimozione del modello dallo stampo) e alcune ausiliarie (sviluppo di cancelli, tornitura di muffole, ecc.). Con la meccanizzazione del processo di stampaggio, la qualità della compattazione migliora, l'accuratezza delle dimensioni del getto aumenta, la produttività del lavoro aumenta notevolmente, il lavoro del lavoratore è facilitato e le condizioni igienico-sanitarie in officina sono migliorate e gli scarti sono ridotto.

Come macchina di formatura, utilizziamo una macchina a impulsi. In una macchina del genere, la miscela viene compattata a causa dell'impatto di un'onda d'aria (gas). Aria compressa sotto pressione (6?10) * 10 6 Pa entra nella cavità dello stampo ad alta velocità. Sotto l'impatto di un'onda d'aria, la sabbia di stampaggio viene compattata entro 0,02-0,05 s. L'aria rimanente viene rimossa attraverso le prese d'aria. Gli strati superiori della sabbia di formatura vengono compattati mediante pressatura.

Quando si utilizzano miscele di sabbia e argilla convenzionali, la durezza superficiale dello stampo raggiunge 89-94 unità. La massima compattazione della miscela corrisponde alla separazione della metà dello stampo. Il miglioramento dei parametri tecnologici dello stampo di colata aumenta la precisione geometrica dei getti, riduce gli scarti, migliora le condizioni di lavoro igienico-sanitarie grazie alla completa eliminazione di vibrazioni e rumori.

1.2. Giustificazione della posizione della parte nella forma durante il versamento

Il compito principale nella scelta della posizione del getto durante la colata è quello di ottenere le superfici più critiche senza difetti di colata. Quando scegliamo la posizione della colata nello stampo, siamo guidati dalle seguenti raccomandazioni:

Prendiamo in considerazione il principio dell'indurimento della colata: posizioniamo il getto con le parti massicce in alto e fissiamo i profitti sopra di esse;

Le principali superfici lavorate e le parti più critiche del getto sono disposte verticalmente;

Questa posizione garantisce che le anime siano saldamente trattenute nello stampo durante la colata, è possibile controllare lo spessore della parete del getto durante il montaggio dello stampo;

Le pareti sottili si trovano sotto e verticalmente lungo la colata, il che è favorevole quando si versa l'acciaio, il percorso del metallo verso le parti sottili è il più breve.

1.3. Motivo per la scelta della forma e del modello della superficie di divisione

La superficie di contatto tra la metà superiore e quella inferiore dello stampo è chiamata superficie di separazione dello stampo. È necessario rimuovere il modello dalla sabbia compattata e installare le anime nello stampo. La superficie del connettore può essere piana o sagomata.

La scelta del connettore dello stampo determina il design e i connettori del modello, la necessità di utilizzare anime, la dimensione delle pendenze di stampaggio, la dimensione delle staffe, ecc. Se la superficie di divisione viene scelta in modo errato, la configurazione del getto può essere distorta, complicazione ingiustificata di stampaggio e assemblaggio.

La superficie di separazione dello stampo selezionata soddisfa i seguenti requisiti:

La superficie di separazione dello stampo e del modello è piatta, che è la più razionale dal punto di vista della produzione di un kit modello;

L'asta si trova nella metà inferiore dello stampo, mentre non è necessario appendere l'asta nella metà superiore dello stampo, è più facile controllarne l'installazione nello stampo, possibilità di danneggiamento delle parti vicine al segno è ridotto;

Si riducono i costi di scheggiatura e pulizia del getto;

Consente di ridurre il consumo di sabbia di formatura a causa di una diminuzione dell'altezza della forma, poiché questa superficie di separazione fornisce una piccola altezza della forma;

Il modello in fusione non ha parti staccabili.

1.4. Giustificazione di ritiro e sovrametalli di lavorazione, pendenze, raccordi

Il ritiro è la proprietà dei metalli e delle leghe di ridurre il loro volume durante la solidificazione e il raffreddamento. Di conseguenza, il modello deve essere leggermente più grande della futura fusione. La riduzione delle dimensioni lineari del getto nelle condizioni di una certa produzione è chiamata ritiro da fonderia. Il suo valore per ogni pezzo specifico dipende dalla marca della lega, dalla sua configurazione e dal dispositivo dello stampo.

Per getti di acciaio al carbonio medio (acciaio 35L), il ritiro della colata è dell'1,6%.

Le tolleranze di lavorazione sono fornite su tutte le superfici di colata lavorate. L'importo del sovrametallo dipende dalla posizione della superficie durante la colata, dal metodo di stampaggio e dalla pulizia del trattamento superficiale, nonché dalle dimensioni del getto e dalla superficie da lavorare.

Nello stampaggio a macchina, a causa della maggiore precisione della colata, le tolleranze di lavorazione sono inferiori rispetto allo stampaggio manuale. Le quote maggiori sono fornite per le superfici che, una volta versate, sono rivolte verso l'alto, poiché sono più ostruite da inclusioni non metalliche.

Determinazione delle indennità secondo GOST 26645-85.

nominale la dimensione	classe di precisione	grado di deformazione	deviazioni di deformazione	deviazioni di spostamento		indennità principale	indennità aggiuntiva	indennità totale
	una serie di indennità

Vengono chiamate pendenze di formatura, che sono attaccate alle superfici di lavoro dei modelli di colata per garantire la loro libera estrazione dagli stampi o il rilascio delle scatole di anime dalle anime senza distruzione se il design della parte non prevede pendenze costruttive.

La quantità di pendenza dipende dall'altezza del muro, dal materiale del modello e dal metodo di stampaggio. Per la formatura a macchina, i modelli in metallo hanno una pendenza di 0,5-1°. Accettiamo 1°.

I raccordi sono chiamati arrotondamenti degli angoli interni dei modelli per ottenere una transizione graduale da una superficie all'altra nel getto. Migliorano la qualità del getto, contribuiscono al suo raffreddamento uniforme, riducono il rischio di crepe calde alle intersezioni delle pareti e prevengono lo spargimento di sabbia negli angoli dello stampo quando il modello viene rimosso da esso. Grazie ad arrotondamenti delle pareti esterne ed interne correttamente eseguiti, è possibile evitare il verificarsi di cavità da ritiro. L'uso di raccordi aumenta la resistenza a fatica dei getti in condizioni operative con carichi alternati significativi.

Secondo il requisito specificato nel disegno, la dimensione dei filetti è di 2x3 mm.

1.5. Determinazione dei disegni e delle dimensioni dei segni delle aste. Controllo dei segni per accartocciarsi

Le anime di colata sono chiamate elementi di stampo di colata che vengono realizzati separatamente dai semistampi utilizzando attrezzature speciali (di norma) e sono progettati per produrre fori e cavità nella colata che non possono essere ottenuti dal modello. Le bacchette vengono solitamente modellate dopo l'essiccazione per aumentarne la resistenza e ridurre la produzione di gas.

I segni dell'asta servono a garantire il fissaggio corretto e affidabile dell'asta nella forma e la rimozione dei gas da essa durante il versamento.

Quando si progettano le aste, è necessario:

Determina i confini delle aste e il loro numero;

Garantire la resistenza selezionando la composizione del mix di base appropriata o installando telai;

Scegli un metodo di produzione, mostra il piano di divisione della cassa d'anima e la direzione dell'imballaggio;

Sviluppare un sistema di ventilazione.

Quando progettiamo le canne, siamo guidati dalle seguenti considerazioni:

L'asta si trova nella metà inferiore dello stampo, poiché l'installazione e il fissaggio dell'asta nel pallone superiore richiede 5-6 volte più tempo rispetto a quello inferiore;

Evitiamo i bastoncini piantati unilateralmente, per i quali utilizziamo la tecnica della duplicazione dei bastoncini; ciò elimina la possibilità del loro spostamento sotto l'azione della propria massa o della pressione del metallo;

Il design del modulo esclude la fissazione di alcune aste nei segni di altre, poiché in questo caso si riassumono gli errori della loro installazione.

Nella fabbricazione della fusione di questa parte, utilizziamo un'asta duplicata:

Le dimensioni principali dell'asta: L = 235 mm, a = 704 mm, b = 184 mm.

La lunghezza del segno orizzontale da è di 80 mm, che chiaramente non è sufficiente per la stabilità dell'asta duplicata. Guidati dal paragrafo 3.4 di GOST 3606-80, aumenteremo la lunghezza del segno a 240 mm.

a = 6°, b = 8°.

Valori di gioco S 1 , S 2 e S 3 :

S 1 = 0,6 mm, S 2 = 0,6 mm, S 3 = 0,5* S 1 = 0,9 mm.

Raggio di arrotondamento (transizione dalla superficie di sagomatura principale a quella iconica): r = 5mm.

Per ottenere sedi per cuscinetti, calcoliamo le sporgenze sullo stelo duplicato:

Per riempimento inferiore: altezza segnale h = 35 mm,

Per i riempimenti superiori: altezza segnale h 1 = 0,4*h = 0,4*35 = 14 mm.

Pendenze di formatura sull'iconica superficie di formatura:

a = 7°, b = 10°.

Valori di gioco S 1 e S 2:

Per i segni inferiori: S 1 = 0,3 mm, S 2 = 0,4 mm.

Per la tomaia: S 1 = 0,2 mm, S 2 = 0,4 mm:

Raggio di arrotondamento: r = 2?3mm.

Durante lo stampaggio a umido, per evitare la distruzione dei bordi dello stampo durante l'installazione delle aste, GOST 3606-80 consiglia di realizzare cinghie anti-crimpatura per aste orizzontali: a = 12 mm, b = 2 mm.

Controllo dei segni per accartocciarsi

Segno in basso.

Resistenza alla compressione della miscela:

dove P è la reazione sul supporto, kg,

dove S n.z. - il piano di appoggio del cartello inferiore, cm 2,

n è il numero di caratteri nella metà inferiore del modulo, n = 5.

Peso della canna:

G st \u003d V st * g st, (3)

dove V st è il volume dell'asta, g / cm 3,

g st è la densità della miscela centrale, g st \u003d 1,65 g / cm 3.

G st \u003d 95637.166 * 1,65 \u003d 157801.32g.

Superficie portante del segno inferiore:

La condizione è soddisfatta.

Segno superiore.

dove S v.zn. - il piano di appoggio del cartello superiore, cm 2,

dove P st è la forza di sollevamento agente sull'asta, g,

m è il numero di caratteri nella metà superiore, m = 5.

P st \u003d V * st * (g m - g st) -V segno * g segno, (8)

V * st - il volume dell'asta su cui agisce la forza di sollevamento,

V n - il volume dell'asta, che non è influenzato dalla forza di sollevamento, cm 3,

P st \u003d 52300.7 * (7 - 1.65) - 43336.466 * 1.65 \u003d 208303.576g,

P 1 = 208303,576/5 = 41660,715 g;

Piano di appoggio del segno superiore:

La condizione è soddisfatta.

1.6. Calcolo del sistema di gate

Lo scopo del sistema di sbarramento

Il sistema di iniezione (HP) deve garantire una fornitura calma, uniforme e continua di metallo a luoghi di colata predeterminati.

disegno HP dovrebbe creare condizioni che impediscano all'aria di essere aspirata dal flusso di metallo.

HP dovrebbe intrappolare tutte le inclusioni non metalliche che sono cadute nel flusso di metallo.

Una delle funzioni più importanti di HP è il riempimento dello stampo ad una determinata velocità: ad una velocità di colata molto elevata, le pareti dello stampo e i canali dell'HP stesso vengono lavati via, e se la colata è troppo lenta il metallo viene notevolmente raffreddato e le giunzioni, modulo non argille e riempimenti insufficienti.

HP dovrebbe contribuire all'attuazione del principio di solidificazione uniforme o direzionale del getto. Serve ad alimentare parzialmente il getto con metallo liquido nel momento iniziale della sua solidificazione.

PS normali è costituito dai seguenti elementi principali: dispositivo ricevente, montante, pozzetto, gating, alimentatori.

1. Dispositivi di ricezione

Il loro scopo è garantire che il getto della benna entri nei canali HP. Inoltre, questi dispositivi estinguere l'energia del getto di metallo dalla siviera e intrappolare parzialmente le scorie che sono entrate nel flusso dalla siviera.

Usiamo un imbuto di gate come dispositivo di ricezione. Gli imbuti di colata vengono utilizzati quando si versano tutti i getti di acciaio, indipendentemente dal loro peso (dovuto al versamento delle siviere di bloccaggio, nonché per ridurre la superficie di contatto del metallo con il sistema di iniezione). .

Si tratta di un canale ad HP verticale attraverso il quale il metallo scende dal livello della vasca al livello in cui viene portato al getto.

Molto spesso, a seconda delle condizioni di stampaggio (soprattutto negli stampi realizzati a macchina), è necessaria l'installazione di alzate espandibili verso il basso. In tali riser possono verificarsi perdite d'aria ed è necessaria l'installazione di induttanze, ma poiché la sezione trasversale degli alimentatori è la più piccola (cioè riempita di CV), le induttanze non sono necessarie.

Un posto molto responsabile in hp. è un pozzetto - questa è un'espansione e una rientranza sotto il montante. Dovrebbe sempre essere fatto durante la creazione di HP. Al suo interno si forma una palude di metallo, che estingue l'energia del getto dal montante e previene così gli schizzi di metallo. Inoltre, lasciando il pozzetto nella materozza, il metallo viene diretto dal basso verso l'alto. Allo stesso tempo, la direzione del movimento del metallo coincide con la direzione del movimento naturale delle particelle di scoria che sono cadute dalla siviera nel metallo e vengono rapidamente portate al soffitto del cancello, cioè la coppa permette di accorciare la corsa del cancello e di ridurre il consumo di metallo per CV.

4. Abete

È un canale orizzontale, il più delle volte di sezione trapezoidale, montato sul piano di separazione dello stampo. Il suo scopo principale è distribuire il flusso di metallo dal montante ai singoli alimentatori, garantendone un consumo uniforme.

5. Alimentatori

L'ultimo elemento nel corso del metallo è hp. - alimentatori. Il loro numero e la loro posizione dipendono dalla natura delle parti da versare. La sezione trasversale degli alimentatori dovrebbe essere tale da staccarsi facilmente dal getto.

Quando il metallo viene portato al getto da più alimentatori, il suo deflusso da diversi alimentatori, distanti a diverse distanze dalla colonna montante, è diverso. Gli alimentatori lontani passano più metallo di quelli vicini. Ciò è spiegato dal fatto che negli alimentatori estremi, la prevalenza dinamica si trasforma parzialmente in statica, quindi la portata del metallo in uscita da questi alimentatori è maggiore.

Selezione del tipo di sistema di sbarramento

I fattori decisivi da cui dipende la scelta del tipo di HP sono: il design della colata, la tecnologia adottata in officina e le proprietà della lega da cui viene colato il pezzo.

Per la produzione di getti in acciaio, viene utilizzato HP. massima semplicità e minima lunghezza, poiché l'acciaio perde bruscamente la sua fluidità durante il raffreddamento.

CV selezionati si riferisce alla potenza superiore. con alimentatori orizzontali. In un tale b.p. il metallo viene portato nella parte superiore del getto e, al termine del riempimento dello stampo, si crea un campo di temperatura nel getto, che corrisponde al principio della solidificazione direzionale (metallo freddo dal basso e metallo caldo dall'alto).

La scelta del luogo di fornitura del metallo alla colata

Quando si sceglie un luogo per la fornitura di metallo a una colata, è necessario tenere conto del principio della solidificazione della colata. Poiché la colata, in base al suo design, è soggetta a solidificazione direzionale, è meglio portare il metallo nelle sue parti massicce. Il metallo che scorre riscalda lo stampo nei luoghi di fornitura, il metallo entra nelle parti sottili del getto raffreddato e la velocità della loro solidificazione aumenta ancora di più. Le parti massicce, riscaldate dal metallo caldo, si induriscono più lentamente. Tale campo di temperatura contribuisce alla formazione nel getto (nella sua unità massiva o termica) di una cavità concentrata da ritiro, che può essere facilmente convertita in profitto.

Il metallo viene portato lungo la parete, in questo caso non c'è l'impatto diretto del getto di metallo sulla parete dello stampo e la probabilità della sua erosione diminuisce.

Per determinare le dimensioni della sezione trasversale degli elementi di hp. devi chiedere il rapporto tra le loro dimensioni. Per HP getti di acciaio fino a 1 tonnellata:

SF n: SF sx : F st \u003d 1: 1.15: 1.3. (12)

Il collo di bottiglia è l'alimentatore, quindi lo calcoliamo usando la formula di Ozanne:

dove SF n è l'area della sezione trasversale totale degli alimentatori, cm 2 ;

G è la massa totale di metallo nello stampo insieme a hp. e utili, kg;

g - peso specifico del metallo liquido, per l'acciaio g = 7 g / cm 3;

m - portata hp;

t - tempo di riempimento, s;

H p - prevalenza media calcolata che agisce in hp durante il versamento, cm;

g - accelerazione di gravità, g \u003d 981 cm / s 2.

Nel caso della colata di ghisa e acciaio, la formula (11) ha la forma:

Poiché questo getto richiede l'installazione di profitti, il consumo di metallo dei getti è determinato dalla formula:

dove G ex – peso del getto, kg;

TVG - resa tecnologica del bene, per un dato casting TVG = 0,65;

La massa del getto è determinata dalla formula:

G exc \u003d 2 * (G bambini + G pr.m.o.) (16)

dove - G det è la massa del pezzo, G det = 42,5 kg;

G pr.m.o. - massa di metallo per sovrametalli e lavorazioni, kg;

Le tolleranze di lavorazione sono del 7–10% del peso del pezzo, accettiamo il 9%.

G pr.m.o. = 0,09*G det. = 0,09*42,5 = 3,83 kg, (17)

G esc \u003d 2 * (42,5 + 3,83) \u003d 92,66 kg

La testa del design è determinata dalla formula Dietert:

dove H è la pressione iniziale o la distanza dal luogo in cui viene fornito il metallo

colata alla punta del mestolo, cm;

P è la distanza dal punto più alto del getto al livello di mandata, cm;

C - altezza del getto in funzione della posizione durante la colata, cm.

Per determinare H, è necessario conoscere l'altezza dei flaconi H v.o. e Nn.d. Le loro dimensioni sono calcolate nel paragrafo 1.9.

Fig. 1. Schema per determinare la pressione calcolata:

1 - secchio per le dita dei piedi;

2 - dispositivo di ricezione (imbuto);

3 - alimentatore;

4 - colata;

5 - asta.

H = H v.o. + h in – b/2, (19)

dove H v.o. - l'altezza del pallone superiore, N v.o. = 15 cm;

h in - l'altezza del livello di metallo nell'imbuto, h in \u003d 6 cm (altezza dell'imbuto H in \u003d 75 mm);

b - altezza dell'asta, b = 18,4 cm.

H \u003d 15 + 6 - 18,4 / 2 \u003d 11,8 cm.

Р = h m.v. – b/2, (20)

dove h m.v. – altezza modello top, h m.v. = 26,25 cm.

P \u003d 26,25 - 9,2 \u003d 17,05 cm.

C \u003d h m.v. + h ms (21)

dove h ms – altezza modello inferiore, h m.s. = 15,5 cm.

C \u003d 26,25 + 15,5 \u003d 41,75 cm.

Allora la pressione di lavoro è uguale a:

Portata HP:

Per la relazione (10):

Il tempo di colata è determinato dalla formula di Belenky, Dubitsky, Sobolev:

dove S è il fattore tempo, per getti di acciaio S = 1,4?1,6, prendiamo S = 1,5;

d - definizione dello spessore della parete, d = 15 mm;

G è la massa del getto insieme a HP, kg.

Allora SF n è uguale a:

Velocità di riempimento:

La formula generale per determinare le aree della sezione trasversale dei restanti elementi HP:

F io = F p *k io *P io , (25)

dove F p è l'area di un alimentatore, cm 2;

k i – rapporto dell'area dell'i –esimo elemento di HP. alla superficie totale degli alimentatori serviti dall'i-esimo elemento;

P i - il numero di alimentatori serviti dall'i -esimo elemento, P i = 4.

Per l'alimentatore:

Per cancello:

F lh \u003d 4,21 * 1,15 * 4 \u003d 19,36 cm 2.

Per il montante:

F st \u003d 4,21 * 1,3 * 4 \u003d 21,89 cm 2.

Fig.2. Sezioni di elementi del sistema gating

1.7. Calcolo delle dimensioni dei profitti e dei frigoriferi

Le cavità di ritiro si formano nei getti a causa della diminuzione del volume del metallo liquido durante il raffreddamento e, in particolare, durante il suo passaggio da uno stato liquido a uno solido. Sono tra i principali difetti di fusione che i fonditori devono affrontare quotidianamente. Per combattere le cavità da ritiro vengono utilizzate teste di colata, che sono serbatoi di metallo liquido, da cui viene reintegrato il ritiro volumetrico delle singole parti del getto situate vicino alla testa.

La qualità del getto e la percentuale di resa di un getto idoneo dipendono dall'efficienza del lavoro del profitto. L'installazione degli utili contribuisce all'attuazione del principio della cristallizzazione direzionale.

I profitti devono:

Fornire a profitto la solidificazione direzionale del getto; va quindi installato su quella parte del getto che indurisce per ultima;

Avere una sezione sufficiente per indurire più tardi della colata;

Avere un volume sufficiente in modo che la cavità da ritiro non vada oltre il profitto;

Essere di un design che fornisce una superficie minima.

I frigoriferi sono generalmente utilizzati per controllare la velocità di solidificazione di varie parti di un getto al fine di ottenere il principio della solidificazione uniforme o simultanea.

Top applicazione HP permette di ottenere un gradiente di temperatura nel getto corrispondente alla solidificazione direzionale. Pertanto, sulle parti massicce superiori (riscaldate da metallo colato), fissiamo profitti. Il metallo freddo entrerà nelle parti massicce più in basso nella fusione, quindi queste parti non richiedono un raffreddamento aggiuntivo e, di conseguenza, l'uso di frigoriferi.

Calcolo degli utili secondo il metodo del prof. Andrea

La maggior parte dei metodi di calcolo dei profitti si basa sul "metodo del cerchio inscritto". La sua essenza sta nel fatto che un nodo termico viene disegnato su un foglio di carta a grandezza naturale e vi viene inserito un cerchio in modo che tocchi le pareti della colata. Il cerchio di diametro d è la dimensione del nodo termico (Fig. 3).

Riso. 3. Nodo termico.

Profitto n. 1

D è il diametro esterno del nodo, D = 23 cm;

D o - diametro interno del nodo, D o = 18 cm.

Diametro utile, cm:

D p \u003d d o + d 1, (28)

D p \u003d 1,0 + 3,18 \u003d 4,18 cm

Altezza utile, cm:

H p \u003d d o + 0,85 * D p, (29)

Lunghezza utile: L p1 = 32,18 cm.

Profitto n. 2

Diametro di un cerchio inscritto in un nodo, cm:

dove a è lo spessore della parete laterale, a = 1,5 cm;

D è il diametro esterno del nodo, D = 20 cm;

D o - diametro interno del nodo, D o = 15 cm.

Diametro anello di compensazione in metallo, cm:

dove H è l'altezza del nodo alimentato, H = 6,5 cm.

Diametro utile, cm:

D p \u003d d o + d 1,

D p \u003d 1,0 + 3,18 \u003d 4,18 cm

Altezza utile, cm:

H p \u003d d o + 0,85 * D p,

H p \u003d 1,0 + 0,85 * 4,18 \u003d 4,55 cm

Lunghezza utile: L p2 = 29,04 cm.

Volume dei profitti

Massa dei profitti:

G pr \u003d (V pr1 + V pr2) * r f.me. , (32)

G pr \u003d 2 * (551,59 + 497,77) * 7 \u003d 14691,04

La resa è pari a:

dove G hp - massa hp, G hp pari al 10?15% di Gexc, accettiamo il 12%.

Ghp = 0,12*92,66 = 11,12 kg

Poiché il TG è molto più grande di quello accettato, regoleremo l'importo dei profitti per ottenere il TG accettato.

La massa dei profitti richiesta è pari a:

Il volume totale di tali profitti è pari a:

Quindi i parametri di profitto rettificati sono pari a:

H p \u003d 10,5 cm.

La massa di questi profitti:

G pr \u003d 2 * (1450,45 + 1308,92) * 7 \u003d 38631,18g.

Allora il TVG finale è uguale a:

Che è molto vicino all'accettato.

1.8. Motivazione dell'attrezzatura utilizzata

La maggior parte dei getti sagomati di varie leghe di colata vengono prodotti in stampi in sabbia singola. Per ottenere tali stampi, viene utilizzata una speciale attrezzatura per modello, necessaria per ottenere parti dello stampo, aste e il loro assemblaggio. Un set di attrezzature per modellini di flaconi comprende: modelli e piastre modello per realizzare parti di stampi su di essi, scatole per anime per realizzare anime, piastre di ventilazione per formare condotti di ventilazione nelle anime, piastre di essiccazione piatte e figurate (essiccatori) per anime di essiccazione, flaconi, dispositivi per il controllo di stampi durante il processo di assemblaggio, nonché frigoriferi, perni per il collegamento di palloni e altri strumenti.

I modelli sono detti dispositivi atti a ricavare cavità negli stampi, la cui configurazione corrisponde ai getti fabbricati.

Per lo stampaggio a macchina, i modelli sono montati su piastre speciali, chiamate piastre modello. Per la produzione in serie di questa fusione, utilizziamo una piastra di impostazione del tipo unilaterale (un modello situato su un solo lato superiore è imbullonato alla piastra secondo GOST 20342-74).

Nelle condizioni di produzione in serie di fusioni, vengono utilizzati modelli e lastre in metallo. Presentano i seguenti vantaggi: durata, maggiore precisione e una superficie di lavoro più liscia. Sono utilizzati nello stampaggio a macchina, che impone determinati requisiti sulla progettazione e sulla qualità dell'attrezzatura per modelli. Il materiale per il modello di questa fusione, così come per la piastra, è acciaio di grado St 15L (elevata resistenza e resistenza all'usura).

Il disegno della targa modello (0280-1391/002 GOST 20109-74) dipende principalmente dal tipo di macchina su cui verrà prodotto il semistampo, il disegno della colata ottenuto da questo modello impostato. La piastra del modello lungo il perimetro è dotata di fori di ventilazione (sfiati) necessari per rimuovere l'aria durante il stampaggio a impulsi. Il numero di prese d'aria è determinato dal rapporto, il diametro dello sfiato è 5x6 mm.

Per fissare il pallone sulla piastra, hanno 2 perni: centraggio (0290-2506 GOST 20122-74), che protegge il pallone dallo spostamento in direzione orizzontale, e una guida (0290-2556 GOST 20123-74), che protegge il cilindro dallo spostamento rispetto all'asse trasversale della piastra.

Il design della scatola del nucleo dipende dalla forma e dalle dimensioni del nucleo e dal metodo di fabbricazione. In base alla progettazione, le scatole centrali sono divise in un unico pezzo (scuotimento) e rimovibili.

La scelta della direzione di riempimento della scatola con la miscela dipende, prima di tutto, dal metodo di fabbricazione dell'asta, nonché dall'installazione di telai e frigoriferi.

Nella produzione di massa vengono utilizzate scatole con anima in metallo. Sono spesso resi staccabili con un connettore orizzontale e verticale.

Per la fabbricazione delle anime di questa colata utilizziamo il metodo della sabbiatura. Per le macchine sabbiatrici si utilizzano casse a nucleo diviso. Quando vengono riempiti con una miscela, subiscono un'eccessiva pressione dell'aria, l'azione abrasiva del getto d'aria sabbia, nonché la forza di premere la scatola contro l'ugello gonfiabile della macchina, quindi devono avere maggiore rigidità, resistenza ed essere sigillato lungo il piano del connettore e pressurizzazione.

Per la produzione di questo pezzo fuso nelle condizioni di produzione in serie e stampaggio ad impulso, utilizziamo muffole per linee automatiche. Tali boccette hanno pareti rinforzate senza fori di ventilazione. Una caratteristica delle scatole di formatura per lo stampaggio su linee automatiche è la loro non intercambiabilità, cioè le boccette per il fondo e per la parte superiore sono diverse. Il pallone per il fondo non ha boccole per i perni di fissaggio. Al posto delle boccole, il pallone inferiore ha un foro conico in cui è fissato il perno.

Il pallone superiore ha boccole di centraggio (0290-1053 GOST 15019-69) e guida (0290-1253 GOST 15019-69).

Per asciugare le bacchette, utilizziamo piastre di asciugatura con una superficie di appoggio piana. Il requisito principale per loro è la massima rigidità strutturale con il minimo peso. Nelle piastre è previsto un sistema di fori per l'uscita del gas dalle aste.

Le piastre di ventilazione vengono utilizzate per realizzare condotti di ventilazione nell'asta. I condotti di ventilazione nell'asta devono essere sempre posizionati in modo abbastanza chiaro, soprattutto se fanno parte di un sistema di ventilazione generale.

I modelli sono progettati per controllare le dimensioni delle aste e delle forme, preassemblare più aste in un unico assieme comune, controllare l'installazione delle aste in uno stampo e così via.

1.9. Calcolo delle dimensioni delle fiasche, della massa del carico

Fig.3. Distanza tra colata e singoli elementi dello stampo

Lunghezza dell'anello:

L o \u003d L m + 2 * c + d st, (35)

dove L m è la lunghezza del modello, L m = 836 mm;

d st è il diametro della bretella, mm.

L o \u003d 836 + 2 * 50 + 53 \u003d 989 mm

Secondo GOST 2133-75, la lunghezza del pallone è L o = 1000 mm.

Larghezza dell'anello:

B o \u003d B m + 2 * c, (37)

dove B m è la larghezza del modello, B m = 752 mm;

c - distanza tra il modello e la parete della muffola, c = 50 mm;

B o \u003d 752 + 2 * 50 \u003d 852mm.

Secondo GOST 2133-75 con la lunghezza del pallone L o = 1000 mm B o = 800 mm.

Altezza del pallone inferiore:

H n.d. = h ms + b , (38)

dove h ms – altezza modello inferiore, h m.s. = 190 mm;

b è la distanza tra il fondo del modello e il fondo dello stampo, b = 70 mm.

H n.d. = 190 + 70 = 260 mm.

Secondo GOST 2133-75, l'altezza del pallone inferiore H n. = 250 mm.

Altezza telaio superiore:

H dentro. o. = h m.v. + un, (39)

dove h m.v. – altezza modello top, h m.v. = 262 mm;

b è la distanza tra la parte superiore del modello e la parte superiore dello stampo, b = 70 mm.

H v.o. = 262 + 70 = 332 mm.

Secondo GOST 2133-75, l'altezza del pallone superiore H v.o. = 300 mm.

La forza di sollevamento che agisce sulla metà superiore della forma:

P f \u003d (SF i * H i) * g m + P st. (40)

dove P st è la forza di sollevamento che agisce sull'asta, P st \u003d 208303.576g.

F i è una proiezione orizzontale della superficie dell'elemento di stampo sotto pressione di una colonna metallica di altezza H i;

H i - l'altezza della colonna di metallo, misurata dalla superficie F i al livello del metallo nell'imbuto del cancello;

g m - peso specifico del metallo liquido, per acciaio g m = 7 g / cm 3.

SF io *H io = (*25.3 + [(7.5 2 – 6.5 2)*3.14]*20.3/2 + *9.8 + 22*.08*27 + *20.3 + *20.3 +*34.8)*2 = 46306.084.

Allora la forza di sollevamento che agisce sulla semiforma superiore è pari a:

P f \u003d 46306.084 * 7 + 208303.576 \u003d 532446.164 g.

Peso del carico:

P gr \u003d P f * K - Q w.p.f. , (41)

dove K è un fattore di sicurezza che tiene conto del fenomeno dello shock idraulico quando il metallo entra in contatto con lo stampo scorre, K=1,3 - 1,5, accettiamo K=1,4;

Q w.p.f. - massa del semistampo superiore, g,

Q w.p.f. = Q c.p. + Q cm.v.o. , (42)

Q vp - la massa del metallo della fiaschetta, perché la massa del pallone è piccola rispetto a

la massa della miscela in essa contenuta, quindi Q v.p. = 0;

Q cm.v.o. è la massa della miscela nella metà superiore dello stampo, g,

Q cm.v.o. \u003d (L * B * H v.o. - V m.v.) * g cm, (30)

dove g cm è la densità della sabbia, g cm = 1,5 - 1,8 g / cm 3, accettiamo

g cm \u003d 1,65 g / cm 3.

V mv - il volume del modello di punta, cm 3;

V mv = ((25 2 + 16 2)*10,7*3,14/4 + 20,5*33*10,7 + 22*0,8*9 + (7,5 2 – 6,5 2)* 6.5* 3.14/2 + 1450.45 + 1308.92 + (18.2*1.9 + 6.2*1.9)*15.7 + (5*5.5 + 5*5.5 +3*5.5)*15.7 +(11.5*5.5 + 10*5.5 – 2*3.14*1.5 2) * 1,2 + 70,4 * 12) * 2 \u003d 41038,59 cm 3.

Q w.p.f. = Q sm.v.o. \u003d (100 * 80 * 30 - 41038,59) * 1,65 \u003d 328286,33g.

Quindi la massa del carico:

P gr \u003d 532446.164 * 1.4 - 328286.33 \u003d 417138.3g.

1.10. Scelta di modanature e sabbie per anime

I materiali di stampaggio sono i materiali utilizzati per realizzare stampi e anime.

I materiali di stampaggio, a seconda delle condizioni di utilizzo, devono soddisfare i seguenti requisiti:

Fornire la forza necessaria della miscela in condizioni di bagnato e asciutto;

Impedire che la miscela si attacchi all'attrezzatura del modello;

Conferire alla miscela la fluidità necessaria per riprodurre i contorni del modello e della cassa d'anima;

Possedere una bassa capacità di formazione di gas;

Garantire la conformità dello stampo o dell'anima durante la solidificazione e il raffreddamento del getto;

Possedere una sufficiente resistenza al fuoco e una bassa adesione al getto;

Fornire un buon knockout per lo stampo e il nucleo;

Possedere un basso costo, essere non carenti e innocui per gli altri;

Hanno una bassa igroscopicità;

Sii durevole.

Le sabbie per stampaggio sono i riempitivi principali per le sabbie per stampaggio e per anime. Nella maggior parte dei casi, le sabbie di quarzo vengono utilizzate come sabbie da formatura, costituite da granuli di silice (Si 2 O) di una certa dimensione e forma. L'uso diffuso di queste sabbie è dovuto al fatto che sono altamente adatte alle condizioni di lavoro dello stampo di colata.

Le argille da modellatura sono utilizzate come leganti minerali nelle sabbie da modellatura e per anime. Le argille da formatura sono dette rocce costituite da particelle finemente disperse di alluminosilicati acquosi, che hanno capacità legante e stabilità termochimica e sono in grado di fornire sabbie di formatura resistenti che non aderiscono alla superficie dei getti. Nello stampaggio a umido, la preferenza è data alle argille bentonitiche.

Nella produzione di miscele per anime, l'aggiunta di argilla per modellare non fornisce la resistenza adeguata delle anime, pertanto nella miscela vengono introdotti altri additivi leganti con un valore di forza specifica più elevato. Tali additivi sono chiamati leganti o leganti. I materiali leganti devono soddisfare i seguenti requisiti:

Quando si preparano le sabbie di formatura e di carotaggio, distribuire uniformemente sulla superficie dei granelli di sabbia di formatura per un certo tempo;

Garantire la plasticità della miscela;

Garantire una rapida asciugatura del nucleo e dello stampo;

Non avere igroscopicità;

Possedere una bassa capacità di generazione di gas durante l'essiccazione e il versamento della massa fusa in uno stampo;

Garantire la conformità della forma e del nucleo;

Non ridurre la resistenza al fuoco della modanatura e della sabbia del nucleo;

È facile crollare quando si elimina il modulo;

Essere innocui per gli altri, a buon mercato e non scarsi.

Usiamo elementi di fissaggio B-2 e B-3 come materiali di rilegatura. Si consiglia di utilizzare questi elementi di fissaggio per miscele di anime da cui sono realizzate anime di classe IV, che includono anime per questo getto. Questa classe include barre di configurazione semplice, che formano cavità interne lavorate in getti o superfici interne non lavorate, che non sono soggette a requisiti elevati.

Gli elementi di fissaggio B-2 (destrina, colla di pectina) e B-3 (melassa, solfuro-alcool) hanno molte proprietà tecnologiche comuni, che consentono di sostituire questi materiali tra loro con un leggero cambiamento nella composizione della miscela.

Le miscele di anime e le anime sugli elementi di fissaggio B-2 e B-3 si distinguono per le seguenti proprietà:

1. Dopo l'asciugatura, le aste sugli elementi di fissaggio B-2 hanno una resistenza sufficientemente elevata.
2. La forza delle bacchette asciutte e bagnate aumenta notevolmente quando l'argilla viene aggiunta alla composizione della miscela.
3. La fluidità delle miscele è moderata.
4. La temperatura di essiccazione delle bacchette è di 160°C - 180°C.
5. Le aste hanno una resistenza superficiale sufficiente.
6. La capacità di formazione di gas delle miscele è bassa.
7. Le bacchette sono colorate per ridurre la viscosità.
8. Il knock-out delle bacchette è soddisfacente se gli impasti non contengono argilla.

Classificazione delle sabbie

La qualità e il costo dei getti dipendono in gran parte dalla corretta scelta della composizione e delle proprietà tecnologiche della sabbia. Quando si sceglie la composizione della miscela, tenere conto di:

Il tipo di metallo da colare, la complessità e lo scopo della colata;

Disponibilità dei materiali necessari;

produzione seriale;

Tecnologia di produzione e assemblaggio di stampi;

Costo pianificato.

A seconda del tipo di metallo da colare, le miscele sono suddivise in 3 gruppi: per getti di acciaio, ghisa e leghe non ferrose. Questa divisione è principalmente dovuta alla temperatura di colata del metallo nello stampo. Per l'acciaio, questa temperatura è »1550°C.

Indipendentemente dal tipo di metallo, le sabbie per stampaggio sono suddivise in:

Per la natura dell'uso - in singolo, rivestimento e riempimento;

In base allo stato dello stampo prima del versamento - su una miscela per stampi versata allo stato umido (stampaggio bagnato) e una miscela per stampi versata allo stato secco (stampaggio a secco).

Se la miscela riempie l'intero volume del modulo, viene chiamata singola. Tali miscele sono utilizzate nello stampaggio a macchina in officine di produzione in serie e in serie. Poiché queste miscele percepiscono direttamente l'azione aggressiva del metallo, devono possedere elevate proprietà tecnologiche. Pertanto, vengono preparate miscele uniformi dai materiali di stampaggio più refrattari e termochimicamente stabili, che garantiscono la durata delle miscele.

L'utilizzo di miscele singole consente di abbreviare il ciclo di preparazione degli stampi e quindi aumentare la produttività delle unità di formatura.

Per miscele uniformi, sono imposti requisiti particolarmente elevati di permeabilità ai gas: queste miscele sono utilizzate nello stampaggio verde e quindi hanno un'elevata capacità di generazione di gas. Ciò implica la condizione che la resistenza richiesta sia raggiunta con un contenuto minimo di argilla, che consente di ridurre il contenuto di umidità della miscela. Pertanto, per i singoli impasti, si utilizzano più spesso argille bentonitiche, che hanno la capacità legante più elevata. In combinazione con gli additivi dei leganti B-2 e B-3, le bentoniti consentono di ottenere sabbie da formatura con un contenuto di umidità dell'1,8–2,5%. A volte l'acqua viene sostituita con solventi organici (ad esempio glicole etilenico), mentre la pulizia della superficie migliora notevolmente e gli scarti di colata diminuiscono.

Sabbie da stampaggio per la colata di acciaio

Le sabbie da formatura per la colata di acciaio differiscono da quelle per le colate di ghisa per una maggiore refrattarietà, poiché la temperatura dell'acciaio colato supera i 1500 ° C. Le alte temperature di colata tendono ad aumentare la bruciatura chimica e termica, quindi è più difficile ottenere olive con una superficie pulita.

Per la preparazione delle sabbie da formatura vengono utilizzate principalmente sabbie arricchite e quarzifere delle classi 1K e 2K con un contenuto di silice almeno del 95%. Le sabbie argillose non vengono utilizzate per la produzione di stampi per colate in acciaio.

Nella fabbricazione di stampi per colare una piccola massa, vengono utilizzate preferibilmente sabbie di quarzo con una granulometria di 016A 02A, che garantisce una bassa rugosità delle superfici dei getti.

Composizione della miscela:

Sabbia 1K016A - 8%,

Miscela inversa -90%,

Purè di lievito solfito - 1%,

Argilla - 1%.

Contenuto di umidità della miscela: 3,5–4,5%.

Miscele per colate di acciaio

Durante il processo di colata, le bacchette subiscono effetti termici e meccanici significativamente maggiori rispetto allo stampo, poiché di solito sono circondate da una massa fusa. Per questo motivo vengono imposti requisiti più severi alle miscele di anime.

La resistenza a secco delle aste e la durezza superficiale dovrebbero essere superiori a quella dello stampo. Le miscele di anime devono avere elevata refrattarietà, duttilità e bassa igroscopicità, soprattutto se stampate in modo green, elevata permeabilità ai gas e bassa capacità di generazione di gas, buon knockout.

Composizione della miscela:

Sabbia 1K016, 97–98%;

Argilla, 2–3%;

Dispositivo di fissaggio B-3 (distillazione di solfuro) - 4,3%;

Raccoglitore SB (o KO) - 3,6%;

L'umidità è del 2,8–3,4%.

1.11. Modalità di asciugatura per stampi e anime

Stampi e anime vengono essiccati al fine di aumentarne la permeabilità ai gas, la resistenza, ridurre la capacità di generazione di gas e, in definitiva, migliorare la qualità dei getti. La modalità di asciugatura delle bacchette e degli stampi è impostata empiricamente per diversi gruppi di bacchette e stampi.

Poiché è consigliabile colare in modo umido getti di acciaio fino a 500 kg, non asciugheremo gli stampi.

Il processo di essiccazione delle bacchette può essere suddiviso condizionatamente in 3 fasi. Nella prima fase, l'intero spessore dell'asta viene riscaldato. Poiché la conducibilità termica di una miscela umida è molto maggiore di quella di una miscela secca, durante questo periodo di essiccazione è necessario cercare di trattenere il più possibile l'umidità nelle bacchette ed evitare che evapori rapidamente.

Nella seconda fase di essiccazione, è necessario alzare rapidamente la temperatura al massimo e mantenere le bacchette a questa temperatura per qualche tempo.

Nella terza fase di essiccazione, le bacchette vengono raffreddate fino alla temperatura di scarico. Le bacchette durante questo periodo non vengono solo raffreddate, ma anche asciugate a causa del calore accumulato in esse.

Per una buona asciugatura delle bacchette sono necessarie le seguenti condizioni:

Aumentare costantemente la temperatura nella camera di essiccazione e quindi mantenere una temperatura massima consentita uniforme durante l'essiccazione;

Le fluttuazioni di temperatura in diverse zone del volume di lavoro dell'essiccatore non devono superare i 10 - 15 ° C durante l'asciugatura;

Garantire un movimento uniforme dei gas nell'intero volume dell'essiccatore a una velocità di 1,8 - 2,2 m/s.

Le bacchette sugli elementi di fissaggio B-2 e B-3 vengono essiccate a 160 - 180°C. Questi leganti si induriscono a causa della perdita di solvente per evaporazione durante il riscaldamento (essiccamento a caldo). Pertanto, la modalità di asciugatura delle aste su questi elementi di fissaggio dovrebbe essere tale da trattenere una piccola quantità di umidità.

Il tempo di asciugatura delle bacchette è di 3,0 – 7,0 h.

Mappa del processo

Bibliografia

1. Fonderia: Libro di testo per le specialità metallurgiche delle università. - 2a ed., riveduta. e aggiuntivo - M.: Mashinostroenie, 1987
2. Titov ND, Stepanov Yu.A. Tecnologia di fonderia: libro di testo per le scuole di ingegneria. - 2a ed. rivisto - M.: Mashinostroenie, 1978
3. Abramov GG, Panchenko BS Manuale di un giovane operaio di fonderia. - 3a ed., riveduta. e aggiuntivo - M.: Scuola Superiore, 1991
4. Klimov V.Ya. Progettazione di processi tecnologici per la fabbricazione di getti: Libro di testo. - Novokuznetsk: Media, 1987
5. Klimov V.Ya. Progettazione del corso per la tecnologia dello stampo di colata. - Novokuznetsk: Media, 1979
6. Aksenov PN Fonderia: libro di testo per le scuole di ingegneria. - 3a ed. - M.: Mashinostroenie, 1950
7. GOST 26645-85. Getti da metalli e leghe. Tolleranze dimensionali, pesi e sovrametalli di lavorazione. - M.: Comitato statale per gli standard dell'URSS, 1986
8. GOST 3606-80. Kit modello. Segni di verga. Dimensioni principali. - M.: Comitato statale per gli standard dell'URSS, 1980
9. GOST 2133-75. Boccette da fonderia. Tipi e dimensioni di base. – Standard statale dell'URSS
10. Klimov V.Ya. Progettazione di sistemi di cancelli: libro di testo. - Novokuznetsk: media, 1993
11. Klimov V.Ya., Knyazev S.V., Kutsenko A.I. Materiali per stampaggio e miscele: libro di testo. - Novokuznetsk: media, 1992
12. Klimov V.Ya., Antonov VP, Kuvykin Yu.F. Progettazione del profitto: Guida allo studio. - Novokuznetsk: SibGGMA, 1995
13. Vasilevsky PF Tecnologia di fusione dell'acciaio. M.: Mashinostroenie, 1974
14. Vasilevsky PF Sistemi di iniezione di getti d'acciaio. MASHGIZ, 1956

Test

tecnologia di fonderia

2. Principali difetti dei getti

6. Pressofusione

7. Colata centrifuga

Letteratura

1. Concetti tecnologici in fonderia

Fonderia- una branca dell'ingegneria meccanica che realizza pezzi in lavorazione versando metallo fuso di una data composizione chimica in uno stampo la cui cavità ha la configurazione di una colata. Dopo il raffreddamento, il metallo colato si solidifica e assume la forma della cavità dello stampo.

Il pezzo ottenuto dopo la solidificazione del metallo è chiamato colata. La colata può essere sia un prodotto completamente finito, sia sottoposto ad ulteriore lavorazione.

Gli stampi per colata che vengono utilizzati una sola volta e vengono distrutti quando vengono rimossi i getti da essi (argilla sabbiosa, conchiglia con legante di resina, ceramica monopezzo, ecc.) Sono chiamati una tantum. Gli stampi semipermanenti realizzati con materiali altamente refrattari (gesso, cemento, grafite, ecc.) possono sopportare da 3 a 100 o più colate di metallo.

Gli stampi per colata una tantum e semipermanenti sono realizzati secondo dispositivi chiamati modelli. Il processo di realizzazione di tali stampi è chiamato stampaggio.

Modello in base alla sua configurazione esterna, corrisponde al getto risultante e si distingue per le grandi dimensioni, tenendo conto del ritiro del metallo e dei sovrametalli di lavorazione. Il modello potrebbe avere segni di barra.

La configurazione del modello dovrebbe garantire che sia facile rimuoverlo dallo stampo.; la superficie dei modelli è accuratamente rifinita per garantire superfici dello stampo pulite. Il modello deve essere forte, non cambiare di taglia. I modelli sono realizzati in metalli e leghe, legno, gesso, plastica, fusibilimateriali organici.

asta detta parte dello stampo, destinata ad ottenere cavità interne nel getto.

Segni di vergadette parti sporgenti lungo il modello che non costituiscono la configurazione del getto, ma servono a formare delle rientranze nello stampo, in cui vengono installate le aste durante l'assemblaggio dello stampo.

Sistema di cancelloserve per versare il metallouna cavità dello stampo con una certa sequenza e velocità di riempimento, nonché per alimentare il getto durante la sua solidificazione.

Preparazione del metallo. Usato in fonderiaper prepararlo vengono utilizzate lega liquida (fusione) e varie unità di fusione.

Per ottenere fusioni per scopi critici si utilizzano principalmente forni elettrici di vario tipo. I forni a induzione, i forni elettrici ad arco e i forni a resistenza sono ampiamente utilizzati. La fusione e la colata sotto vuoto sono ampiamente utilizzate (ad esempio nella produzione di getti di leghe di titanio).

2. Principali difetti dei getti

gusci termoretraibili- cavità chiuse, per lo più ossidate, in getti a superficie ruvida (Fig. 1). Le cavità di ritiro si formano a causa di un'alimentazione insufficiente del getto in luoghi di accumulo di metallo, progettazione impropria del getto e del sistema di iniezione. Le cavità da ritiro vengono eliminate con l'aiuto di profitti che si induriscono per ultimi, per cui le cavità da ritiro vengono visualizzate nel profitto Quindi viene rimosso.

Riso. 1. Cavità da ritiro nel getto e metodo per la sua eliminazione

crepe calde - rotture passanti e non passanti nel corpo del getto. Di solito si verificano nei punti di transizione da una sezione sottile a una spessa, in punti di brusche transizioni della sezione ad angolo retto o acuto (Fig. 2, un ), ed anche nel caso in cui lo stampo o l'anima impediscano il ritiro del getto (Fig. 2, B).

lavelli a gas- cavità nella colata di forma arrotondata con superficie liscia, di dimensioni variabili da 1 a 10 mm, si verificano con bassa permeabilità ai gas dello stampo, con un sistema di iniezione non correttamente costruito.

Riempimento insufficiente e sonno (Fig. 3) sono formati da flussi di metallo non miscelato che hanno perso fluidità e si sono solidificati prima del riempimento dello stampo.

bruciato - l'interazione dello stampo di colata e del metallo colato con la sua insufficiente refrattarietà e l'elevata attività chimica.

storto (Fig. 4) nella colata si forma durante il montaggio incauto dello stampo.

3. Tecnologia per la produzione di getti in stampi in sabbia-argilla

Il metodo di colata in stampi di argilla sabbiosa è uno dei metodi più antichi.In una forma modernizzata, grazie al miglioramento della composizione delle sabbie di formatura, questo metodo è utilizzato negli aerei e nella costruzione navale.

Le forme di argilla sabbiosa hanno uno scopo una tantum.

Stampo di colata in sabbia-argillaè un sistema di elementi che costituiscono l'intercapedine di lavoro (Fig. 4, un ) riempito di metallo fuso. Per la formazione di fori e altre forme complesse nella colata, vengono utilizzate aste di colata, che vengono fissate nello stampo con l'aiuto di segni inclusi nelle corrispondenti depressioni nella cavità dello stampo. Le anime di colata sono realizzate in scatole per anime (Figura 4, B ) da speciali miscele di anime in sabbia con l'ausilio di macchine che svolgono le principali operazioni nel processo di fabbricazione delle anime: compattazione della miscela ed estrazione dell'anima dalla scatola. Per fornire metallo fuso alla cavità dello stampo e garantirne il riempimento e l'alimentazione dei getti durante la solidificazione, viene realizzato un sistema di iniezione. Il processo di realizzazione degli stampi utilizzando un modello è chiamato stampaggio.

avanti Cristo

Riso. Fig. 5. Vista generale dello stampo sabbia-argilla (a), asta (b) e modello (c)

I modelli sono realizzati in metallo o legno, con un piano di separazione (Figura 5, v ) La troncatura del modello coincide con il piano di troncatura dello stampo. Con questo metodo, lo stampo viene sostanzialmente diviso. (Figura 5, un ).

Lo stampo deve avere:

a) forza: la capacità di sopportare carichi di potenza derivanti dalla colata di metallo fuso;

b) permeabilità ai gas: la capacità di far passare gas, vapore, che si trovano e si formano nello stampo durante la colata di metallo fuso;

c) flessibilità: la capacità di diminuire di volume sotto l'azione del ritiro della colata quando viene raffreddata;

d) refrattarietà: la capacità di non fondersi sotto l'azione del calore del metallo fuso.

Le miscele di stampaggio vengono utilizzate per realizzare stampi per colata.

Le sabbie per stampaggio nella fabbricazione di stampi sono adiacential modello e formare uno strato di lavoro dello stampo a contatto con il metallo liquido. Le proprietà delle sabbie da stampaggio dipendono dalla loro composizione. La composizione delle miscele di stampaggio comprende materiali refrattari - quarzo Si O 2 o zircone ZrO 2 Si O 2 , sabbie, che sono la base della forma, argilla comelegante e additivi speciali che migliorano le caratteristiche degli impasti.

Gli stampi possono essere realizzati a mano per produrre getti singoli molto complessi. Nei moderni impianti di costruzione di macchine di produzione in serie e su larga scala, vengono realizzati stampi in sabbia-argillasu macchine formatrici in fiasche su piastre speciali (figura 5, che forma il connettore dello stampo, trasportano varie parti del modello (modello di colata 1 e sistemi di iniezione modelli 2, 3) e servono per riempire una delle fiasche accoppiate. Macchine di formatura moderne sono solitamente meccanizzate secondo due operazioni principali nel processo di realizzazione degli stampi: compattare la sabbia di formatura nel pallone e rimuovere il modello dallo stampo.Secondo il metodo di compattazione dell'impasto, le formatrici si suddividono in scuotimento, pressatura, scuotimento con prepressatura e lanciasabbia.Secondo la modalità di estrazione del modello dallo stampo, sono divisi in macchine con rotativa a piastra, con alzata a perno con flip groan e con piastra di brocciatura.

La produzione degli stampi su presse (Fig. 7) viene eseguita nella seguente sequenza: su un piatto modello 4, attaccato al tavolo della macchina, è installato un pallone 5 e sul pallone è installato un telaio di riempimento 6. Una fiaschetta con un telaio di riempimento viene riempita con sabbia per stampaggio. Sulla traversa sopra il telaio di riempimento è installato un blocco pressa 7. L'aria compressa viene fornita sotto pressione al cilindro della pressa 1. Il pistone della pressa 2 sale verso il pattino della pressa 7, che entra nel telaio di riempimento nel pallone Dopo che la pressione è stata rilasciata, il pistone, insieme al tavolo e al pallone, scende. Quindi il pallone viene sollevato dalla piastra del modello per mezzo di un meccanismo rimovibile 3.

Riso. 6. Piatto modello speciale

Riso. 7. Pressa per la realizzazione di stampi in sabbia-argilla

Su macchine da stampa vengono realizzati semistampi con un'altezza non superiore a 200 mm, poiché ad altezze
densità di forma. I semistampi ottenuti per stampaggio vengono accoppiati, le aste vengono eventualmente premontate. Gli stampi assemblati sono riempiti di metallo liquido. Un sistema di iniezione viene utilizzato per versare la lega. Nelle fonderie di produzione individuale e su piccola scala, gli stampi vengono versati su una sfilata di modanature, posizionandoli in fila. Nella produzione su larga scala e in serie, gli stampi vengono versati su trasportatori a rulli. Recentemente, sono state utilizzate linee automatizzate per realizzare stampi e colare il metallo. La preparazione delle leghe da colata è associata al processo di fusione di vari materiali di carica. Per la produzione dell'acciaio sono ampiamente utilizzati forni a induzione ad alta frequenza, che consentono di riscaldare il metallo ad alte temperature, creare un vuoto e ottenere metallo di alta qualità. È praticamente possibile colare una vasta gamma di leghe in stampi in sabbia-argilla e ottenere getti di massa illimitata e di qualsiasi dimensione.

I forni a resistenza a crogiolo sono ampiamente utilizzati per la fusione di leghe di alluminio, che possono essere rotanti e fissi, nonché forni a induzione a due canali ad alte prestazioni con anima metallica (l'anima metallica è la massa fusa stessa), in cui il metallo è ottenuto da una qualità superiore rispetto ai forni fusori di altro tipo. La fusione delle leghe di alluminio presenta una serie di difficoltà dovute alla loro forte ossidazione e saturazione con i gas. Esistono diversi metodi di preparazione dei metalli che garantiscono la produzione di getti di alta qualità da leghe di alluminio: fusione sotto uno strato di fondente, raffinazione del liquido fuso con gas neutri o sali. Durante la raffinazione del gas, dopo aver fuso la lega di alluminio ad una temperatura di 660 ... 680 ° C, viene raffinata con cloro. La raffinazione viene effettuata soffiando il cloro attraverso la lega per 5...15 minuti.

Oltre al cloro, per la raffinazione del gas possono essere utilizzati azoto e argon.

Il metallo raffinato viene colato nello stampo preparato. Dopo aver versato e raffreddato il metallo, la colata viene rimossa (eliminata) e lo stampo viene distrutto. La colata viene rimossa dallo stampo manualmente, meccanicamente o automaticamente, a seconda della natura della produzione.

Successivamente il getto viene pulito in fusti di pulizia o con dispositivi di granigliatura a camera oa tamburo. La scheggiatura e la pulizia dei getti dai resti di alimentatori, bave, ripieni viene eseguita con ruote abrasive su presse abrasive.

4. La struttura del sistema di sbarramento

sistema di sbarramentochiamato insieme di canali e serbatoi attraverso i quali il metallo liquido dalla siviera entra nella cavità dello stampo (Fig. 8).

Riso. 8. Schema del sistema di sbarramento

ciotola di colata (2) - un serbatoio progettato per ricevere metallo liquido e trasferirlo al riser 3.

riser (3) - un canale verticale (a volte inclinato) di sezione rotonda, ovale o di altro tipo, progettato per trasferire il metallo dalla ciotola ad altri elementi del sistema di cancello.

Trappola per scorie (1) - un canale in cui vengono trattenute scorie e inclusioni non metalliche, trascinate da metallo liquido nello stampo. Per evitare che le scorie entrino nella cavità dello stampo durante il versamento, la sua ciotola deve essere costantemente riempita fino all'orlo. Ciò incoraggia la scoria a galleggiare e ne impedisce l'ingresso nella cavità dello stampo. Tuttavia, parte delle scorie può ancora essere portata via dal metallo liquido. Per evitare che entri nello stampo, viene utilizzata una trappola per scorie. La scoria, avendo una cavità molto più piccola del metallo, galleggia nella parte superiore della trappola per scorie e vi rimane, e il metallo puro dal fondo della trappola per scorie attraverso l'alimentatore entra nella cavità dello stampo. Per mantenere bene le scorie, gli alimentatori si trovano solitamente sotto la trappola per scorie.

La trappola per scorie viene utilizzata per i metalli pesanti, che sono caratterizzati da un elevato tasso di fluttuazione delle scorie. Per le leghe leggere è necessario un collettore-distributore, poiché la densità del metallo colato è vicina alla densità delle scorie e il tasso di galleggiamento delle scorie è trascurabile.

Alimentatori (materozze)(4) - canali atti a trasferire il metallo direttamente nella cavità dello stampo.

I sistemi di cancello sono suddivisi nei seguenti tipi più comuni (le designazioni in Fig. 9 corrispondono a Fig. 8):

Riso. 9. I tipi più comuni di sistemi di sbarramento

1) in alto (Fig. 9, a ) - gli alimentatori forniscono metallo alla parte superiore del getto;

2) inferiore o sifone - gli alimentatori forniscono metallo alla parte inferiore del getto (Fig. 9, B);

3) asolato - gli alimentatori portano il metallo lungo l'altezza del getto (Fig. 9, v);

4) a più livelli: gli alimentatori forniscono metallo a più livelli
(Fig. 9, G ).

Il tipo di sistema di iniezione viene scelto in base al tipo di metallo, al design del getto, alla sua posizione durante il getto, ecc.

Oltre alla scelta del tipo di sistema di iniezione, è di grande importanza la scelta del luogo per l'alimentazione degli alimentatori del getto. A seconda delle proprietà della lega, del design del getto (dimensioni complessive, spessore della parete), quando viene fornito il metallo, si sforzano di garantire la solidificazione direzionale o il raffreddamento simultaneo e uniforme delle varie parti del getto.

Vengono calcolati i sistemi di sbarramento. Il calcolo si riduce alla determinazione dell'area della sezione più piccola del sistema di sbarramento (montante o alimentatore), seguita dalla determinazione del rapporto tra le aree della sezione trasversale degli elementi rimanenti del sistema.

L'area della sezione più piccola F ns trova per formula

, (1)

dove G è la massa di metallo che ha attraversato la sezione minima;

τ – durata riempimento, s: ;

γ è la densità del metallo liquido, g/cm 3 ;

μ - coefficiente di portata del sistema di sbarramento, tenendo conto delle perdite di velocità, delle spire di attrito;

H p - pressione di progetto, cm;δ - lo spessore di parete predominante del getto, mm;

S - coefficiente in funzione dello spessore della parete e della configurazione della colata: per leghe di titanio e magnesio e acciaio - 0,91 ... 1,7; leghe di alluminio - 1,7 ... 3,0.

Testa H p dipende dal metodo di colata, dal tipo di sistema di iniezione, dalla posizione del getto nello stampo e da altri fattori. Nel caso della fornitura di metallo attraverso la parte dello stampo, cosa molto comune nell'industria della fonderia, H p può essere calcolato utilizzando la formula

, (2)

dove H 0 - la pressione massima iniziale del metallo colato;

R - la distanza dal punto più alto del getto al livello della fornitura di metallo;

Con - altezza del getto (a seconda della posizione durante la colata del metallo).

Quando si calcolano le aree dei canali di gating, vengono utilizzate le relazioni

O 1:3:6

5. Colata in stampi a conchiglia (crosta, conchiglia).

La colata in conchiglia è il processo per ottenere getti versando liberamente metallo fuso in stampi a conchiglia sabbia-resina realizzati mediante stampaggio secondo uno schema a caldo.

Esistono molte varietà di questo metodo di fusione, le più comuni sono le seguenti.

Gli stampi a conchiglia sono realizzati con una miscela di sabbia e resina non rivestita (la sabbia di quarzo è la base, 3 ... 8% di resina fenolo-formaldeide, 0,8% di polimero di petrolio) (Fig. 10, un ) o placcato (Fig. 10, B ), per cui la resina fenolo-formaldeide viene pre-sciolta in acetone o alcol, e quindi miscelata con quarzo. Le miscele rivestite contengono resina sotto forma di una pellicola sottile che ricopre la superficie dei grani di quarzo (Fig. 10, B ). Gli stampi a conchiglia realizzati con una miscela rivestita hanno una resistenza maggiore con un consumo minimo di miscela. La resina ha la capacità di sciogliersi quando riscaldata a 160 ... 200 ° C, entrare in uno stato termoplastico, che aiuta a ottenere un'impronta chiara del modello.

Quando viene riscaldata a 290...350°C, la resina passa in uno stato termoindurente stabile (irreversibile).

Sulla Fig. 11 mostra un diagramma di flusso di processo per realizzare uno stampo a guscio. Sul bunker 1 (Fig. 17, un ), in cui si trova la sabbia di formatura, è fissata una piastra del modello in metallo Z con il modello 4, riscaldata a 160 ... 200 ° C. Dopodiché, il bunker si ribalta,la sabbia di stampaggio 2 copre la piastra del modello caldo 3 e il modello 4 (Figura 17, B ). La tramoggia quindi ruota di 180°. Lo strato di sabbia di modanatura rimane sul modello 4 (Fig. 17, v ), e la targa modello 3 è separata dalla tramoggia 1 (fig. 17, G ) e posti in forno elettrico per l'indurimento finale del guscio. Quindi il semistampo finito viene rimosso dalla piastra modello 3 (Fig. 11, D ). Il processo tecnologico viene ripetuto per ottenere il secondo semistampo. Le due semiforme così ottenute sono collegate tra parentesi.

a b

Riso. 10. Non vestito ( un ) e vestito ( B ) miscela sabbia-resina

A B C D E

Riso. 11. La sequenza per ottenere una mezza forma ordinaria

Il metallo liquido viene versato nello stampo assemblato e raffreddato a temperatura ambiente. Dopo la cristallizzazione e il raffreddamento del getto, il legante dello stampo di colata si brucia quasi completamente, il che rende più facile estrarre il getto dallo stampo.

Al ricevimento di getti di grandi dimensioni, a causa del pericolo di sfondamento del metallo, durante la colata, gli stampi a conchigliainterferire con la fiaschetta e addormentarsi con pallini di ghisa.

La forma a conchiglia ha una permeabilità ai gas 10-30 volte maggiore rispetto alla forma sabbiosa-argillosa. Viene inoltre aumentata la duttilità dello stampo a conchiglia, il che riduce la comparsa di sollecitazioni interne nei getti. Tali stampi hanno un minore sgretolamento della crosta rispetto agli stampi argillosi-sabbiosi e il rilascio di gas debolmente riducenti al momento della colata dei metalli, il che migliora la pulizia della superficie di colata e riduce la quantità di blocchi di sabbia.

La colata in stampi a conchiglia consente di aumentare la precisione delle dimensioni geometriche dei getti, di dimezzare i sovrametalli di lavorazione; il consumo di materiali di stampaggio è ridotto di 5-10 volte; i processi di meccanizzazione e automazione della produzione di getti sono semplificati.

In questo modo, i getti sono realizzati con una massafino a 25...30 kg, e talvolta fino a 100...150 kg con fori da 6 mm e uno spessore minimo della parete di 3...4 mm.

La colata in conchiglia viene utilizzata per produrre alberi a gomiti e alberi a camme, valvole di scarico, ingranaggi, flange dei tubi di scarico, camicie del blocco cilindri, basamento del blocco cilindri, cilindri scanalati, staffe, cremagliere, coperchi, ecc.

I fattori limitanti della colata in stampi a conchiglia sono:

1. Gli stampi sono rimovibili, il che influisce in modo significativo sulla precisione delle dimensioni del getto in direzioni perpendicolari ai piani di separazione degli stampi.

Nella produzione di getti massicci si osserva una significativa distorsione degli stampi.

6. Pressofusione

La colata a freddo è il processo per ottenere getti sagomati versando liberamente metallo fuso in stampi di metallo - stampi a freddo.

La pressofusione è ampiamente utilizzata nella produzione in serie e in serie di getti per un'ampia varietà di prodotti con uno spessore della parete di 3 ... 100 mm da leghe di rame, alluminio e magnesio, nonché da ghisa e acciaio, la cui massa varia ampiamente - da diversi grammi, fino a diverse tonnellate; ad esempio, grandi pale, teste e blocchi di motori a combustione interna, alloggiamenti di compressori di reattori, diffusori, ecc.

La colata in uno stampo fornisce una maggiore precisione delle dimensioni geometriche, riduce la rugosità superficiale dei getti, riduce i sovrametalli di lavorazione, migliora le proprietà meccaniche dei getti rispetto ai getti ottenuti in stampi in sabbia-argilla.

Lo svantaggio della pressofusione è l'alto costo di fabbricazione e l'elevata conducibilità termica dello stampo, che porta ad una diminuzione del suo riempimento di metallo a causa di una rapida perdita di fluidità.

I design degli stampi sono estremamente diversi. Lo stampo per colate semplici è composto da due parti, corrispondenti alle muffole superiore e inferiore durante la colata in stampi di sabbia-argilla. Per i getti complessi, lo stampo è costituito da parti staccabili, ciascuna delle quali fa parte del getto, mentre la superficie di separazione dello stampo è determinata dal progetto del getto; in questo caso, la superficie di separazione dello stampo è determinata dal progetto del getto. Inoltre, lo spessore delle pareti dello stampo influisce sulla velocità di solidificazione e successivo raffreddamento del getto e, di conseguenza, sulla formazione della struttura del getto.

Per ottenere la cavità interna del getto si utilizzano bacchette: per getti di leghe bassofondenti - principalmente metallo, per getti di ferro e acciaio - sabbia.

Il gas nello stampo viene espulso attraverso i condotti di sfiato e ventilazione posti lungo il raccordo dello stampo. Per estrarre la colata dallo stampo sono presenti degli espulsori.

La tecnologia della pressofusione ha una serie di caratteristiche specifiche dovute al design dello stampo in metallo e ai requisiti per il metallo colato.

Per ottenere una colata di alta qualità e prolungare la vita dello stampo, viene ricoperto con un rivestimento o vernice refrattaria. La temperatura di esercizio dello stampo dipende dalla lega da colare ed è compresa tra 150 e 300°C. Applicando uno strato più spesso di vernice alle singole parti dello stampo, è possibile impedire una rapida dissipazione del calore all'interfaccia metallo-stampo e quindi in diverse parti del getto.

Le vernici sono spesso realizzate con materiali che rilasciano gas durante il versamento all'interfaccia metallo-stampo; il gas crea un'atmosfera riducente che protegge il metallo dall'ossidazione. Il più comunemente usato ossido di zinco, talco, grafite, ossido di alluminio.

Nella produzione in serie e in serie vengono utilizzate macchine speciali per la colata in stampi con separazione meccanizzata delle singole parti. In questo caso, il metallo colato deve avere una buona fluidità e un basso ritiro.

7. Colata centrifuga

L'uso di forze centrifughe per riempire e cristallizzare il metallo nella cavità dello stampo– caratteristica distintiva della colata centrifuga. Le forze centrifughe vengono generate come risultato della rotazione dello stampo.

Questo metodo di fusione viene utilizzato principalmente per la fabbricazione di getti cavi aventi la forma di un corpo di rivoluzione (tubi, boccole, anelli), da ghisa, acciaio, leghe non ferrose (rame, alluminio, titanio, ecc.), sagomati getti con piccolispessore delle pareti, ma maggiore densità del materiale (pale di turbine, alloggiamenti, parti di apparecchiature idrauliche, ecc.). Per ottenere getti si utilizzano installazioni con asse di rotazione stampo orizzontale e verticale. Sotto l'azione delle forze centrifughe, il metallo liquido 1 (Fig. 12) viene premuto contro la superficie interna dello stampo rotante 2, trascinato da esso, e cristallizza in questo stato. Con la colata centrifuga è possibile utilizzare non solo uno stampo in metallo, ma anche uno stampo a conchiglia 1 (Fig. 13), uno stampo in sabbia-argilla e uno stampo ottenuto da un modello di rivestimento.

Riso. 1 Schema di colata centrifuga

La colata centrifuga presenta una serie di vantaggi rispetto alla colata in stampo fisso:

1) i getti hanno un'elevata densità di materiale;

2) sono escluse le spese per la fabbricazione di tondini per ottenere una cavità nei getti cilindrici;

3) si migliora la riempibilità degli stampi con il metallo;

4) è possibile ottenere getti da leghe a bassa fluidità.

Riso. 13. Schema di colata centrifuga in stampo a conchiglia

Il metodo di colata centrifuga presenta i seguenti svantaggi:

1) contaminazione della superficie libera del getto con inclusioni non metalliche (più leggere della lega di colata);

2) la presenza di difetti nella colata sotto forma di eterogeneità chimica in direzione radiale dovuta alla segregazione dei componenti della lega in termini di densità. All'aumentare della velocità di rotazione aumenta la segregazione degli elementi in termini di densità nella sezione del getto.

La velocità di rotazione dello stampo è un parametro importante della tecnologia di colata centrifuga. A una bassa velocità di rotazione, la superficie interna non è liscia e i getti non sono sufficientemente puliti dalle inclusioni non metalliche. A una velocità sovrastimata, la pressione interna del metallo liquido aumenta notevolmente, il che porta alla formazione di cricche e alla segregazione dei componenti della lega in termini di densità aumenta. La velocità di rotazione ottimale per ogni colata è determinata da formule empiriche o nomogrammi.

8. Colata a cera persa

Colata a cera persaè un processo produzione di getti in stampi refrattari monoblocco realizzati utilizzando modelli da composizioni bassofondenti, bruciabili o solubili. Vengono utilizzate sia forme a conchiglia (ceramica) che monolitiche (gesso). In questo caso, la cavità di lavoro dello stampo si forma fondendo, dissolvendo o bruciando il modello.

Le composizioni del modello utilizzate nella microfusione devono avere valori minimi di ritiro e coefficiente di dilatazione termica, avere un'elevata fluidità allo stato visco-plastico, essere ben bagnate da una sospensione di ceramica o gesso applicata al modello, ma non interagire chimicamente con esso, avere una temperatura di rammollimento superiore a 40°C.

La produzione dei modelli avviene versando o pressando la composizione del modello allo stato pastoso (riscaldato) in appositi stampi 1 (Fig. 14). In particolare, il metodo di iniezione per la produzione di modelli di polistirene espanso su macchine speciali per lo stampaggio ad iniezione prevede la plastificazione mediante riscaldamento (100 - 220°C) di granuli di polistirene, iniezione in uno stampo, seguita da schiumatura e raffreddamento del modello. Per la produzione degli stampi vengono utilizzati materiali sia metallici (acciaio, alluminio e leghe piombo-antimonio) che non metallici (gesso, resine epossidiche, formoplasto, vixint, gomma, legni duri). Gli stampi utilizzati per ottenere i modelli devono fornire loro parametri elevati di precisione dimensionale e qualità superficiale, essere facili da produrre e utilizzare e avere anche una durata corrispondente al livello di produzione in serie. Quindi, nella produzione singola, su piccola scala e in serie, vengono utilizzati principalmente metallo fuso, gesso, cemento, plastica, legno, nonché stampi ottenuti con metodi di metallizzazione, realizzati mediante lavorazione meccanica.

Riso. 14. Colata a cera persa: 1 - stampo; 2 - modello; 3 - blocco cancello modello; 4 - sospensione; 5 - letto fluido di materiale refrattario granulare; 6 - alimentazione di aria compressa; 7 - fusione della massa del modello (o acqua calda); 8 – forma a conchiglia in ceramica; 9 – stucco di supporto (sabbia di quarzo); 10 - forno; 11 - secchio

Nella fabbricazione di stampi in gesso, il modello standard (modello standard), realizzato con qualsiasi materiale strutturale, viene colato con una sospensione acquosa di gesso ad alta resistenza di grado 350 e superiori. Tali stampi resistono alla produzione di un massimo di 50 pezzi di modelli, ma non forniscono a questi ultimi elevati livelli di precisione dimensionale e qualità superficiale.

Per la fabbricazione degli stampi vengono utilizzati anche i metodi di elettroformatura, metallizzazione e spruzzatura. Quindi, un rivestimento galvanico viene applicato su un modello di riferimento costituito da una lega lucidata a base di alluminio o zinco. Quando si formano rivestimenti al plasma a base di polveri metalliche, come materiale del modello di riferimento vengono utilizzate leghe metalliche, grafite o gesso. La pressatura delle composizioni modello viene eseguita su presse (pneumatiche, a leva, ecc.) o manualmente. Il montaggio dei blocchi modello viene effettuato combinando i modelli piccoli 2 nei blocchi 3(Fig. 14, b ) con un unico sistema di iniezione, che aumenta la producibilità, la produttività e l'efficienza del processo di colata. L'assemblaggio dei modelli in blocchi modello (ovvero il collegamento di modelli di colata con un modello riser) viene effettuato in diversi modi: a) mediante saldatura con uno strumento riscaldato (saldatore, coltello) o composizione del modello liquido; b) collegamento dei modelli in dima con contestuale colata del modello del sistema lanterna; c) collegare i modelli in blocchi su un montante metallico (telaio) mediante fissaggio meccanico (morsetto); d) incollaggio di modelli di colata e sistema di gating.

Il metodo di fusione a cera persa ha trovato ampia applicazione nell'industria (soprattutto nell'industria aeronautica) grazie all'uso di stampi a conchiglia in ceramica monopezzo. avere una serie di proprietà prestazionali necessarie (permeabilità ai gas, resistenza al calore, rigidità, levigatezza superficiale, precisione dimensionale, mancanza di generazione di gas, alta temperatura di esercizio, ecc.).

Tipicamente, un guscio di ceramica è costituito da 3-8 strati applicati successivamente (in linea di principio, il numero di strati può raggiungere 20 o più), risultando in uno spessore totale della parete dello stampo da 2 a 5 mm. In alcuni casi sono consentiti anche spessori di parete inferiori (0,5–1,5 mm) del rivestimento in ceramica. Gli strati di sospensione 4 vengono applicati immergendovi un blocco modello (Fig. 20, B ). Dopo aver scaricato la sospensione in eccesso dai modelli, questi vengono cosparsi di materiale refrattario (ad esempio sabbia di quarzo, briciole di argilla refrattaria, elettrocorindone con una granulometria per diversi strati nell'intervallo 0,1 - 1,5 mm) in uno strato fluidizzato 5 (Fig. 14 , G ) ed essiccato. In questo caso, ogni strato del guscio viene essiccato fino a quando il contenuto della fase liquida in esso contenuta non supera il 20%.

I vantaggi di questo metodo di colata sono: la possibilità di ottenere getti di configurazione complessa; uso di quasi tutte le leghe; elevata qualità superficiale e precisione dimensionale dei getti; tolleranze minime per la lavorazione; fornendo un equilibrio di alta qualità, struttura colonnare e monocristallo con un alto livello di proprietà prestazionali.

Gli svantaggi del metodo di colata includono: multi-operazione, laboriosità e durata del processo, varietà di materiali utilizzati per realizzare lo stampo.

La microfusione viene utilizzata per produrre fusioni complesse di alta qualità, ad esempio pale di turbine da leghe resistenti al calore, magneti permanenti con un certo orientamento cristallografico della struttura, prodotti artistici, ecc.

9. Metodo di stampaggio ad iniezione e spremitura

Lo stampaggio a iniezione è un metodo per produrre getti sagomati in stampi metallici, in cui lo stampo viene riempito forzatamente con metallo sotto pressione superiore alla pressione atmosferica. La colata sotto pressione garantisce un'elevata precisione delle dimensioni geometriche e una bassa rugosità superficiale, riduce notevolmente la quantità di lavorazione dei getti e in alcuni casi la elimina completamente, fornisce elevate proprietà meccaniche dei getti e consente di ottenere getti con configurazioni complesse con pareti piccole spessori.

Questo metodo produce getti da leghe di alluminio, magnesio, zinco e rame con uno spessore della parete compreso tra 0,7 e 6,0 mm, con un peso da pochi grammi a 50 kg. Viene utilizzato per la produzione di parti per calcolatrici elettroniche, strumenti ottici, blocchi cilindri, dischi freno, ecc.

Nella pressofusione, gli stampi in metallo hanno un design più complesso e sono realizzati in modo più accurato e accurato rispetto alla colata in conchiglia. Gli stampi ad iniezione sono realizzati in acciaio con tondini d'acciaio. È escluso l'uso di anime di sabbia, poiché un getto metallico sotto pressione può erodere il nucleo di sabbia.

Per creare pressione durante il riempimento della forma dei metalli, vengono utilizzate macchine speciali molto complesse. Ci sono macchine di azione del compressore e pistone. La pressione sul metallo in diversi modelli di macchine varia ampiamente (da 60 a 2000 Pa).

La colata a compressione viene utilizzata per ottenere getti a pannello di grandi dimensioni a parete sottile con dimensioni fino a 1000-2500 mm con uno spessore della parete di 2,5 ... 5 mm. Il metodo consente anche di produrre getti del tipo di gusci cilindrici a parete sottile. L'accuratezza dei getti si avvicina all'accuratezza dei getti ottenuti mediante colata libera in stampi di metallo, cedendo ad essi a causa dell'imprecisione di unire i semistampi. Una caratteristica della colata per spremitura è l'assenza di un sistema di iniezione e la possibilità di versare il metallo a temperature più basse (in uno stato di sospensione, cioè nella fase iniziale di cristallizzazione).

10. Proprietà di colata delle leghe

Non tutte le leghe conosciute sono ugualmente adatte per le fusioni. Da alcune leghe (bronzo allo stagno, silumin, ghisa grigia, ecc.) è possibile ottenere getti sagomati di una data configurazione con le proprietà corrispondenti con qualsiasi metodo di fusione, da altre leghe (titanio, acciai legati) la produzione di getti è associati a grandi difficoltà tecnologiche (necessità di protezione dal vuoto, alta pressione, ecc.).

Le possibilità e le difficoltà di ottenere getti di alta qualità da metalli e leghe sono in larga misura predeterminate dalle loro proprietà di colata. Proprietà di colata - proprietà che caratterizzano il comportamento di metalli e leghe nella fabbricazione di getti da essi.

Pertanto, le proprietà di colata sono tali proprietà tecnologiche di metalli e leghe che influiscono direttamente e direttamente sulla produzione di getti di alta qualità di un determinato progetto con gli indicatori di prestazione necessari: precisione e finitura superficiale.

Le proprietà di colata delle leghe devono essere necessariamente prese in considerazione nello sviluppo specifico di una tecnologia di colata, nonché nel processo di creazione e progettazione delle strutture di colata. L'affidabilità e la durata dei prodotti sono in gran parte determinate dalle proprietà di colata della lega utilizzata per la loro fabbricazione.

La gamma delle proprietà di colata, a seconda del livello di produzione delle leghe per colata e dello sviluppo generale della tecnologia, può cambiare nel tempo. Attualmente la nomenclatura delle proprietà di colata è composta dai seguenti indicatori: fluidità; restringimento; tendenza ad assorbire gas e formare inclusioni di gas; tendenza a formare inclusioni non metalliche; caratteristiche strutturali durante la cristallizzazione primaria e secondaria di macro e microstruttura; resistenza alle crepe; formazione di sollecitazioni di fonderia; propensione alla liquidazione; attività di interazione delle leghe con il mezzo e lo stampo di colata.

La fluidità è intesa come la capacità dei metalli e delle leghe allo stato liquido di riempire gli stampi in cui si forma una colata.

Una buona fluidità è necessaria non solo per riprodurre la forma dello stampo nel getto, ma anche per migliorare il ritiro delle cavità da ritiro all'esterno del getto, per ridurre il rischio di tutti i tipi di porosità e cricche. Il riempimento di uno stampo di colata con metallo liquido è un processo fisico, chimico e idromeccanico complesso.

La fluidità dipende dalla natura del movimento della lega e con movimento turbolento sarà inferiore rispetto a quello laminare. La perdita della capacità del fuso al movimento laminare, ceteris paribus, dipende dal numero di Reynolds Rif : più basso è il valore del numero di Reynolds per una lega da colata, più è facile passare dal moto laminare a quello turbolento. Numero Rif per l'acciaio, il doppio Rif per ghisa. Ne consegue che l'acciaio può passare dal moto laminare a quello turbolento più facilmente della ghisa.

La fluidità dipende dalla posizione della lega sul diagramma di fase. I metalli puri e le glorie della composizione eutettica hanno la massima fluidità (Fig. 21); il più piccolo - leghe che formano soluzioni solide. Ciò è dovuto al fatto che durante la solidificazione di metalli puri e leghe eutettiche si formano cristalli di composizione costante, che crescono dalla superficie del getto in un fronte continuo, e il liquido fuso ha la capacità di muoversi liberamente all'interno del getto . Nelle leghe del tipo in soluzione solida, la cristallizzazione procede con la formazione di baffi, che penetrano molto nel volume della colata sotto forma di sottili dendriti ramificati, il che porta ad una forte diminuzione della fluidità. La fluidità dipende in larga misura dall'intervallo di cristallizzazione della lega.

Riso. 15. Diagrammi di stato ( un ) e fluidità ( B ) leghe di sistema Rv - Sn

La fluidità è funzione di un gran numero di variabili e la sua determinazione analitica è molto difficile, quindi, in pratica, vengono utilizzati campioni tecnologici per stabilire la fluidità. I risultati dei test sono solitamente tracciati in termini di fluidità - temperatura o fluidità di colata - composizione chimica, ecc. Le curve risultanti vengono utilizzate quando si sceglie la temperatura di colata o la composizione della lega di colata.

Restringimento - la proprietà di metalli e leghe di ridurre le dimensioni lineari e il volume della colata durante il raffreddamento. Quando il getto si è raffreddato, le sue dimensioni lineari iniziano a cambiare dal momento in cui si forma una forte crosta dura in superficie.

In fonderia il ritiro dei getti, associato solo alle proprietà delle leghe, è comunemente chiamato ritiro libero. Se il ritiro è determinato non solo dalle proprietà fisiche della lega, ma anche dalle dimensioni e dal design dello stampo, tale ritiro è chiamato difficile.

In tavola. La tabella 1 fornisce valori guida per il ritiro lineare libero e difficile per le leghe più comuni. Il ritiro delle leghe cambia a causa dei cambiamenti nella loro composizione.

Tabella 1

Ritiro lineare libero e impedito delle leghe da colata

Lega	Ritiro lineare, %
		libero	difficile
ghisa grigia	1,1…1,3	0,6…1,2
Ghisa bianca	1,8…2,0	1,5…2,0
Acciaio al carbonio	2,0…2,4	1,5…2,0
Acciaio speciale	2,5…3,0	2,0…2,5
Ottone	1,5…1,9	1,3…1,6
Bronzi di stagno	1,2…1,4	0,9…1,0
Bronzi senza stagno	1,6…2,2	1,1…1,8
leghe di magnesio	1,3…1,9	1,0…1,6

Il ritiro è una delle proprietà di colata più importanti delle leghe, poiché è associato alle principali difficoltà tecnologiche nell'ottenere getti di alta qualità. Il ritiro può causare sollecitazioni nel metallo, deformazioni dei getti e, in alcuni casi, la formazione di crepe negli stessi. Le ragioni dello stato di sollecitazione del materiale di colata possono essere: resistenza alla muffa, ritiro del metallo e raffreddamento non simultaneo di varie parti dei getti, metodo di colata scelto in modo errato. Quando diverse sezioni del getto vengono raffreddate a velocità diverse, il ritiro di queste sezioni del metallo procede in modo diverso, di conseguenza si sviluppano sollecitazioni di fonderia.

Al fine di ottenere getti densi da leghe ad alto ritiro, vengono forniti profitti nello sviluppo di sistemi di iniezione. L'utile è installato nella parte superiore del getto in modo tale che, a causa del raffreddamento accelerato del fondo e della tendenza del metallo liquido a spostarsi a livelli inferiori, tutte le cavità di ritiro rientrino nell'utile, che viene quindi separato dalla colata.

Quando si sceglie un metallo per le parti fuse, il progettista deve esserloconsapevole della sua fluidità, colataritiro, la tecnologia per ottenere questo getto e la sua influenza sulle caratteristiche di resistenza dell'unità sviluppata.

Letteratura

1. Tecnologia dei materiali strutturali: Proc. manuale per le università nella specialità "Automazione complessa dell'ingegneria meccanica" / A.M. Dalsky, V.S. Gavrilyuk, LN Bucharkin e altri; Sotto il totale ed. SONO. Dalsky. – M.: Mashinostroenie, 1990. – 352 pag.

2. Tecnologia dei materiali strutturali: libro di testo. per le università / A.M. Dalsky, IA Arutyunova, TM Barsukova e altri; Sotto il totale ed. AM Dalsky. - M.: Mashinostroenie, 1985. - 448 pag.

3. Tecnologia dei metalli e altri materiali strutturali. / MA Baranovsky, E.I. Verbitsky, AM Dmitrovich e altri Sotto il generale. ed. SONO. Dmitrovic. - Minsk: Vyshesysh. scuola, 1973. - 528 p.

4. Tecnologia dei metalli e della saldatura: Manuale per le università / P.I. Polukhin, BG Grinberg, V.T. Zhdan e altri; Sotto il totale ed. PI. Polukhin. - M.: Mashinostroenie, 1984. - 464 pag.

5. Chelnokov N.M., Vlasevnina L.K., Adamovich N.A. Tecnologia di lavorazione a caldo dei materiali: un libro di testo per gli studenti delle scuole tecniche. - M.: Più in alto. scuola, 981. - 296s.

6. Semenov E.I., Kondratenko V.G., Lyapunov N.I. Tecnologia e attrezzature per la forgiatura e la forgiatura: libro di testo. indennità per le scuole tecniche. - M.: Mashinostroenie, 1978. - 311 p.

7. Tecnologia e apparecchiature di saldatura a resistenza: Manuale per le università di ingegneria /B.D. Orlov, AA Chakalev, Yu.V. Dmitriev e altri; Sotto il totale ed. BD Orlov. – M.: Mashinostroenie, 1986. – 352 pag.

8. Poletaev Yu.V., Prokopenko V.V. Taglio termico dei metalli: Proc. indennità / Istituto di Volgodonsk (succursale) SRSTU. - Novocherkassk: YuRGTU, 2003. - 172 pag.

9. Tecnologia di lavorazione dei materiali strutturali: Proc. per la costruzione di macchine specialista. università / P.G. Petruha, AI Markov, PD Aratri e altri; di rosso. PG Petrukha. – M.: Vigsh. scuola, 1991. - 512 p.

10. Macchine per il taglio dei metalli: Proc. indennità per le università. NS Kolev, LV Krasnichenko, NS Nikulin e altri - M.: Mashinostroenie, 1980. - 500 p.

11. Macchine utensili per la produzione automatizzata. T. 2. / Ed. V. N. Bushueva. - M.: Casa editrice "Stankin", 1994. - 656 p.

12. Fondamenti fisici e tecnologici dei metodi di trattamento / Ed. A.P. Babichev. - Rostov - on - Don: casa editrice "Phoenix", 2006. - 409 p.

13. Butenko VI Tecnologia di lavorazione meccanica di metalli e leghe: Manuale. - Taganrog: Casa editrice di TRTU, 2003. - 102 p.

14. Kulinsky d.C., Butenko VI Lavorazione di finitura e tempra di parti di macchine: Manuale. - Taganrog: Casa editrice di TRTU, 2006. - 104 p.

15. Dyudin B.V., Dyudin V.B. Metodi elettrofisici ed elettrochimici di lavorazione dei materiali nella strumentazione: libro di testo. - Taganrog: Casa editrice di TRTU, 1998. - 82 p.

16. Berela AI, Egorov SN Tecnologia, macchine e attrezzature per la produzione di macchine edili: libro di testo. - Novocherkassk: Casa editrice di SRSTU (NPI), 2005. - 184 p.

17. Evstratova N.N., Kompaneets V.T., Sakharnikova V.A. Tecnologia dei materiali strutturali: libro di testo. - Novocherkassk: Casa editrice di SRSTU (NPI), 2007. - 350 p.

18. Titov N.D., Stepanov Yu.A. Tecnologia di fonderia. - M.: Mashinostroenie, 1974. - 672 pag.

19. Butenko V.I., Zakharchenko A.D., Shapovalov R.G. Processi tecnologici e attrezzature: libro di testo. - Taganrog: Casa editrice di TRTU, 2005. - 132 p.

20. Popov ME, Kravchenko LA, Klimenko AA Tecnologia di tranciatura e produzione di stampaggio nell'industria aeronautica: libro di testo. - Rostov - on - Don: DSTU Publishing Center, 2005. - 83 p.

21. Flek MB, Shevtsov S.N., Rodriguez S.B., Sibirsky V.V., Aksenov V.N. Sviluppo di processi tecnologici per la fabbricazione di parti di aeromobili: libro di testo. - Rostov - on - Don: DSTU Publishing Center, 2005. - 179 p.

22. Dalsky A.M., Suslov A.G., Kosilova A.G. e altri Manuale del tecnologo-costruttore di macchine. T. 1 - M.: Mashinostroenie, 2000. - 941 p.

23. Slyusar BN, Shevtsov SN, Rubtsov Yu.B. Introduzione all'ingegneria e alla tecnologia aeronautica: testo della lezione. - Rostov - on - Don: DSTU Publishing Center, 2005. - 149 p.

24. Butenko VI, Durov DS Migliorare la lavorazione dei materiali aeronautici. - Taganrog: Casa editrice di TRTU, 2004. - 127 p.

25. Vul'f AM Taglio dei metalli. - L.: Mashinostroenie, 1975. - 496 pag.

26. Butenko VI Rettifica senza difetti di superfici di parti di macchine (biblioteca del tecnico). - Taganrog: Casa editrice di TTI SFU, 2007. - 60 p.

27. Butenko VI Struttura e proprietà dei materiali in condizioni operative estreme. - Taganrog: Casa editrice dell'Istituto Tecnologico della Southern Federal University, 2007. - 264 p.

Test

tecnologia di fonderia

1. Caratteristiche generali della fonderia

dettaglio di fusione in lega tecnica

Fonderia - una branca dell'ingegneria che produce pezzi grezzi o pezzi sagomati (getti) versando metallo liquido in uno stampo la cui cavità ha la configurazione e le dimensioni del getto. Una volta raffreddato, il metallo si solidifica e mantiene una determinata configurazione.

La colata è un metodo di produzione importante ed economico. In molti casi, la fusione è l'unico modo per produrre le parti desiderate.

Ciò è particolarmente evidente nei casi in cui è necessario produrre parti di grandi dimensioni e pesi, nonché configurazioni complesse. Inoltre, le leghe a bassa duttilità, come la ghisa, che non possono essere lavorate a pressione, vengono utilizzate con successo per la produzione di getti sagomati.

La colata produce prodotti dal peso di alcuni grammi fino a 300 tonnellate, lunghi pochi centimetri, con pareti di spessore 0,5...500 mm (blocchi cilindri, pistoni, alberi a gomiti, scatole e coperchi cambio, ingranaggi, basamenti di macchine e laminatoi, ecc.).

L'ulteriore miglioramento della tecnologia di fonderia, la meccanizzazione e l'automazione di tutti i processi, lo sviluppo e l'introduzione di metodi progressivi riducono la lavorazione dei getti, ne riducono i costi e ampliano la portata della produzione di fonderia nell'industria.

Per la produzione di getti vengono utilizzati molti metodi di colata: in stampi in sabbia, in stampi a conchiglia, secondo schemi fusi, in uno stampo a freddo, sotto pressione, colata centrifuga, ecc.

Tutti i metodi di colata sagomata, ad eccezione della colata in sabbia, sono chiamati speciali. L'ambito di questo o quel metodo di colata è determinato dal volume di produzione, dai requisiti di precisione geometrica e rugosità dei getti, dalla fattibilità economica e da altri fattori.

2. Produzione di getti in stampo sabbia-argilla

Il processo inizia con lo sviluppo di un disegno di colata e la produzione di disegni esecutivi di un set di modelli.

Fino all'80% del numero totale (in peso) dei getti viene prodotto mediante colata in stampi di sabbia-argilla.

Le forme sabbiose-argillose sono dette singole, cioè vengono utilizzati una sola volta; dopo aver versato il metallo al loro interno e averlo raffreddato, gli stampi vengono distrutti e i getti vengono rimossi. Gli stampi in argilla sabbiosa sono realizzati modellando sabbie in boccette o terreno utilizzando modelli e altre attrezzature per boccette modello.

Il set di attrezzature per flaconi modello comprende modelli, podmodelnye (podpodochny) e piastre di essiccazione, scatole per anime, flaconi, dispositivi per il controllo di stampi e anime, modelli di elementi del sistema di iniezione.

attraverso Modelli nello stampo ricevono un'impronta della configurazione esterna del getto. Sono un pezzo unico, staccabili, con parti staccabili. Nella produzione in serie e in serie vengono utilizzati principalmente modelli in metallo (meno spesso in plastica) e nella produzione individuale e su piccola scala modelli in legno (da pino, ontano, tiglio, faggio, ecc.). I modelli sono realizzati tenendo conto delle tolleranze per la lavorazione e il ritiro della colata del metallo. Ciò significa che sono più grandi del pezzo fuso o finito. Inoltre, per una migliore estrazione del modello dallo stampo di sabbia, le sue pareti laterali hanno delle pendenze di modanatura.

Scatole centrali progettato per la fabbricazione di anime di sabbia. Nella produzione individuale e su piccola scala vengono utilizzate scatole con anima in legno e nella produzione in serie e in serie - metallo, meno spesso - plastica. A seconda delle dimensioni e della forma delle aste, le scatole possono essere solide, staccabili e con parti staccabili. Come i modelli, sono realizzati tenendo conto del ritiro della colata e dei sovrametalli di lavorazione. kernel - un elemento dello stampo per la formazione di un foro, cavità o altro contorno complesso nel getto.

Impostore piastre, di legno o di metallo, vengono utilizzate per installare su di esse modelli e scatole di modanatura durante lo stampaggio.

Borraccia - un dispositivo per trattenere la sabbia di formatura nella fabbricazione di uno stampo per colata.

Per fornire metallo fuso alla cavità dello stampo, riempirlo e alimentare il getto durante la solidificazione. sprue sistema . Tipicamente, il sistema di chiusura è costituito da una ciotola di chiusura (imbuto), un montante, una trappola per scorie e un alimentatore.

Materiali da stampaggio è una combinazione di materiali naturali e artificiali utilizzati per la preparazione di modanature e sabbie per anime. Come materiali di partenza vengono utilizzate sabbie di quarzo da stampaggio e argille da modellatura di fonderia.

sabbia da modellare - è una miscela multicomponente di materiali per stampaggio, corrispondente alle condizioni del processo tecnologico di produzione degli stampi. A seconda della natura di utilizzo, le sabbie da formatura si suddividono in facciate, riempitive e uniformi.

Miscele di fronte utilizzato nello stampaggio manuale per formare la superficie di lavoro dello stampo, che è a contatto con il metallo liquido, lo spessore dello strato è di 15 ... 20 mm. Hanno le migliori proprietà fisiche e meccaniche e sono preparati da sabbia fresca e argilla con l'aggiunta di materiali antiaderenti. .

miscela di riempimento addormentarsi sopra il rivestimento, riempiendo il resto dello stampo. Questa miscela viene preparata da una miscela riciclata elaborata dopo aver eliminato i flaconi con l'aggiunta del 5 ... 10% di sabbia fresca e argilla.

Miscele singole utilizzato nella produzione in serie durante lo stampaggio a macchina per riempire l'intero volume dello stampo. È preparato da una miscela riciclata con l'aggiunta fino al 50% di sabbia fresca e argilla.

In base allo stato dello stampo prima della colata del metallo, si distinguono le miscele per la fabbricazione di stampi: grezze, essiccate, secche, indurenti chimicamente e autoindurenti.

Il processo tecnologico di preparazione delle sabbie da formatura consiste nel mescolare i componenti costitutivi della miscela con la sua successiva maturazione e allentamento. La preparazione delle materie prime e la preparazione delle sabbie di formatura vengono effettuate nei reparti di preparazione delle sabbie delle fonderie.

Le sabbie per stampaggio preparate devono avere le seguenti proprietà di base: resistenza sufficiente (per resistere alle forze distruttive durante la produzione e il trasporto di stampi, nonché agli effetti del metallo liquido durante la colata), buona permeabilità ai gas (per far passare i gas dopo aver versato il metallo in lo stampo), bassa produzione di gas (non emettere gas a contatto con metallo liquido), duttilità (può essere modellato bene e dare una chiara impronta dal modello), duttilità (non impedisce al metallo di ritirarsi quando il getto solidifica) , resistenza al fuoco (non si ammorbidisce e non fonde sotto l'azione dell'alta temperatura del metallo liquido versato nello stampo), knockout (facile da piegare e rompere i flaconi).

Tecnologia di stampaggio a mano

Lo stampaggio manuale è ampiamente utilizzato nella produzione di getti di piccole e medie dimensioni nella produzione individuale e su piccola scala, nonché nella produzione di getti di grandi dimensioni (banchi di macchine, laminatoi, ecc.) Con un peso fino a 200 tonnellate o più. In pratica vengono utilizzati vari metodi di stampaggio manuale.

Formatura in fiasche accoppiate secondo un modello diviso il più comune.

Uno stampo di colata composto da due semistampi viene realizzato secondo un modello staccabile nella seguente sequenza: la metà inferiore del modello viene posizionata sulla piastra del modello e viene posizionata la muffola inferiore. Il modello viene spolverato di polvere, quindi ricoperto di sabbia da modellatura e compattato. L'eccesso di impasto viene rimosso con un righello e vengono praticati dei fori nella sabbia dello stampaggio con un soffiatore per migliorare la ventilazione dello stampo. Il semistampo finito viene ruotato di 180, la metà superiore del modello, il modello della trappola per scorie, il montante e gli sfiati sono installati. Il pallone superiore viene installato lungo i perni di centraggio, riempito con sabbia per stampaggio e compattato. Dopo aver estratto i modelli di riser e riser si apre lo stampo. Si tolgono i modelli dai semistampi, si installa un'asta nel semistampo inferiore, si copre il semistampo inferiore con quello superiore e si fissano o si caricano. Lo stampo è pronto per la colata con metallo liquido.

Formare secondo modelli utilizzati in unica produzione per ottenere getti aventi la configurazione di corpi di rivoluzione.

Formare in cassoni utilizzato nella produzione di getti di grandi dimensioni fino a 200 tonnellate o più.

Tecnologia di produzione di stampi e anime di colata su auto e macchine

Lo stampaggio a macchina presenta vantaggi significativi rispetto allo stampaggio manuale: la produttività aumenta notevolmente, le condizioni di lavoro per i lavoratori migliorano, la qualità dei getti aumenta, gli scarti e i costi di colata diminuiscono. Questo tipo di stampaggio viene utilizzato principalmente nella produzione in serie e batch nella produzione di getti di piccole e medie dimensioni. Tali processi ad alta intensità di manodopera come la compattazione della sabbia, la rotazione dello stampo e la sformatura dei modelli sono meccanizzati.

Per la fabbricazione di stampi in sabbia-argilla su macchine, è necessario disporre di attrezzature speciali per modellini:

Piastre universali in metallo, che consentono di accelerare l'installazione e lo smontaggio dei modelli;

Modellini in metallo di precisione;

Boccette intercambiabili in metallo.

Le macchine per lo stampaggio sono classificate secondo i seguenti criteri:

Secondo il metodo di compattazione della miscela nel pallone (pressa, agitazione e lanciasabbia);

Secondo la modalità di estrazione del modello dallo stampo (con estrazione del perno, con il modello abbassato, con tavola girevole e tavola di cambio formato).

La tecnologia per la realizzazione di stampi sulle macchine è la seguente: un modello con una piastra di disegno fissata sul tavolo della macchina viene soffiato con aria compressa e spruzzato con cherosene in modo che la sabbia di formatura non si attacchi. Quindi il pallone inferiore viene posizionato sul piatto e riempito con sabbia da stampaggio dalla tramoggia situata sopra la macchina. La miscela nel pallone viene compattata, dopodiché la miscela in eccesso viene tagliata a filo con il bordo del pallone. Successivamente, sul semistampo risultante viene installato uno scudo per pallet e il semistampo viene ruotato di 180 0 e, sollevando la targhetta del modello o abbassando il pallone (a seconda del design della macchina), il modello viene rimosso.

Durante lo stampaggio del semistampo superiore, sulla piastra inferiore del modello con la metà superiore del modello vengono posizionati una muffola superiore e un modello di riser e tutte le operazioni di stampaggio vengono eseguite come nel caso del semistampo inferiore muffa. Dopo aver rimosso i modelli, lo stampo superiore finito viene rimosso dalla macchina e trasferito all'assieme.

Nel sito di assemblaggio, un'asta viene posizionata nella metà inferiore dello stampo e soffiata con aria compressa. Quindi, sul semistampo inferiore, lungo le aste di fissaggio, posizionare il semistampo superiore ed entrambe le metà vengono fissate con graffette o viene posizionato un carico per evitare che il cilindro superiore si alzi durante la colata con il metallo.

macchine scuotitrici utilizzato principalmente per la fabbricazione di stampi in fiasche alte. La compattazione della miscela avviene per lo scuotimento che si verifica quando la tavola della macchina con la piastra fissata su di essa ed il pallone contro il bancale della macchina urtano. Il tavolo della macchina sotto l'azione dell'aria compressa che entra nel cilindro della macchina sale a un'altezza di 30 ... 100 mm e poi cade sotto l'azione della gravità, colpendo il telaio. Questo addensa la miscela. La compattazione dipende dalla potenza d'impatto e dal numero di impatti (solitamente 30 ... 50 al minuto). Su macchine di questo tipo è possibile produrre stampi in sabbia-argilla di peso da 100 kg a 40 tonnellate, mentre la produttività delle macchine arriva fino a 15 grandi stampi all'ora.

Sulle macchine agitatrici, la compattazione della sabbia di formatura nel pallone avviene in modo non uniforme: gli strati inferiori sono più densi, quelli superiori sono meno. Per eliminare questa carenza, vengono utilizzate macchine scuotitrici con pressatura aggiuntiva degli strati superiori dello stampo. In questo caso, la distribuzione della densità della miscela è più uniforme.

premere le macchine di formatura sono utilizzate in due tipi (pressatura superiore e inferiore) e sono azionate da aria compressa. Queste macchine sono più produttive rispetto alle macchine agitatrici, perché la compattazione della miscela richiede solo pochi secondi.

Il principio di funzionamento della pressa superiore è il seguente. Un pallone con un telaio di riempimento rimovibile viene posizionato su una piastra del modello con un modello fissato sul tavolo della macchina. Il pallone e il telaio di riempimento vengono riempiti dal bunker con sabbia per stampaggio e una traversa rotante con un blocco di pressatura è installata sopra il pallone. Quando il tavolo viene sollevato, la forma viene premuta contro il piatto da una traversa. La miscela viene compattata con un blocco che, dopo essere entrato nel telaio, ne estrae la miscela e la compatta nel pallone. Quindi il tavolo con la fiaschetta sagomata viene abbassato e la traversa con il blocco viene portata di lato. Lo stampo finito viene rimosso e il pallone successivo viene posizionato sul tavolo della macchina. Nelle macchine con pressatura dal basso, il ruolo del telaio di riempimento è svolto da una rientranza nella tavola fissa. Lo svantaggio delle presse per stampaggio è la compattazione irregolare della sabbia di stampaggio lungo l'altezza del pallone. Con la pressatura superiore, gli strati superiori della miscela nel pallone sono più densi e con la pressatura inferiore si ottengono gli strati inferiori adiacenti al modello. Le presse vengono utilizzate per lo stampaggio in flaconi di piccola altezza (200 ... 250 mm).

Per la realizzazione di stampi di grandi dimensioni, fissi o mobili lanciatori di sabbia . La compattazione della miscela nel pallone è abbastanza buona e uniforme in altezza. Il lanciasabbia funziona nel seguente modo: la sabbia di formatura viene alimentata da un nastro trasportatore nella testa del lanciasabbia, dove viene raccolta da una lama montata su un disco rotante, e gettata nel pallone attraverso l'apertura del collo ad alta velocità , riempiendo gradualmente la fiaschetta. La velocità di rotazione del disco raggiunge i 1500 giri/min. Nel processo di riempimento del pallone, l'operatore sposta il tronco del lanciatore di sabbia sull'intera area del pallone.

Le formatrici semiautomatiche e automatiche si suddividono in giostre a stazione singola e multi-stazione.

Su queste macchine, oltre alle consuete e laboriose operazioni di stampaggio, vengono meccanizzate anche tutte le altre (pulizia modelli, installazione di casseforme, ecc.).

Nelle macchine monoposto, tutte le operazioni di stampaggio (soffiaggio del modello, alimentazione della miscela nel pallone, compattazione, prepressatura, rimozione del semistampo dalla piastra del modello e alimentazione al meccanismo di ricezione) vengono eseguite in sequenza. Sulle macchine rotative multiposizione, le operazioni di cui sopra vengono eseguite in ciascuna posizione contemporaneamente (in parallelo) con le altre. Tutti i meccanismi che svolgono le operazioni tecnologiche si trovano immobili rispetto ai semistampi in movimento sulla giostra. Durante il funzionamento, la giostra ruota periodicamente di un quarto di giro. In posizione 1 avviene l'operazione di soffiaggio e lubrificazione del modello. Nella posizione 2, un pallone vuoto viene posizionato sulla targa del modello. Quindi, nella stessa posizione, si riempie il pallone con il composto. Nella posizione 3, la sabbia di formatura viene compattata mediante scuotimento, seguito da prepressatura. In posizione 4 il modello viene tirato e il semistampo finito viene rimosso mediante uno spintore. I semistampi finiti vengono consegnati all'assemblaggio dalla rulliera.

La produzione delle anime avviene in casse d'anima manualmente e su macchine (in serie e in serie). Vengono utilizzati diversi tipi di macchine: sabbiatura, sabbiatura, scuotimento, ecc. Si differenziano tra loro per diversi metodi di compattazione della miscela di anime in scatole.

L'essiccazione degli stampi è un'operazione indesiderabile, come aumenta la durata del processo di colata. Tuttavia, in alcuni casi (produzione di acciaio e grandi getti di ghisa) è necessario. La temperatura di essiccazione degli stampi deve essere inferiore alla temperatura alla quale l'argilla perde la sua capacità legante. In alcuni casi, l'essiccazione è sostituita dall'essiccazione superficiale della cavità di lavoro dello stampo ad una profondità che dipende dallo spessore della parete del getto.

La precisione dei getti realizzati e la loro qualità dipendono in gran parte dal corretto assemblaggio degli stampi. L'operazione di montaggio inizia con l'installazione della metà inferiore dello stampo sulla piattaforma di colata, rulliera o carrello trasportatore. Quindi la cavità della metà dello stampo viene soffiata con aria compressa, le aste vengono installate al suo interno e la metà inferiore dello stampo viene accuratamente coperta dalla metà superiore lungo i perni di fissaggio. Per evitare il sollevamento dello stampo superiore a causa della pressione statica del metallo liquido, esso viene fissato allo stampo inferiore con staffe o vengono posizionati dei pesi.

Fusione stampi, punzonatura, rifilatura e pulitura dei getti

riempire il metallo liquido negli stampi viene prodotto utilizzando siviere di colata di colata: manuali (con una capacità fino a 60 kg), teiere con gru (con una capacità fino a 1 tonnellata), tappi per gru (con una capacità fino a 10 tonnellate). Prima di versare, lo stampo viene preparato per la colata: essiccato, rivestito con vernice resistente al calore, raccolto.

Quando si versa il metallo, è necessario osservare determinate condizioni da cui dipenderà la qualità del getto. I principali sono: la temperatura di surriscaldamento del metallo colato, la durata del versamento, il grado di riempimento del sistema di iniezione con la massa fusa, l'altezza del getto. Ad esempio, il metallo non sufficientemente surriscaldato riempie male le cavità dello stampo a fessura, portando a un riempimento insufficiente. Il superamento della temperatura di surriscaldamento del metallo porta alla formazione di ritiri e sacche di gas, aumenta la combustione della miscela. La temperatura ottimale per versare il metallo in uno stampo è: per la colata di acciaio 1450…1550 0 С; ghisa - 1350 ... 1450 0 C; bronzo - 1050 ... 1200 0 С e silumin - 700 ... 750 0 С.

Allo stesso tempo, per i getti a parete sottile, la temperatura di surriscaldamento del metallo è di circa 100 0 C superiore a quella dei getti a parete spessa. Il getto di metallo durante la colata deve essere calmo, senza interruzioni e turbolenze del metallo, il sistema di iniezione deve essere completamente riempito di metallo. Prima di versare, il metallo, di regola, viene tenuto in un mestolo per qualche tempo per rilasciare gas e far galleggiare inclusioni non metalliche e scorie.

Dopo la cristallizzazione, tramortire fusioni di stampi.

I getti di piccole e medie dimensioni vengono eliminati dagli stampi su griglie vibranti a sfondamento. A seconda del tipo di azionamento, si dividono in eccentrico (azionato da un meccanismo a biella-manovella) e inerziale (azionato da un albero con carico sbilanciato). Quando la griglia di espulsione vibra, lo stampo rimbalza su di essa, collassa, pezzi di miscela cadono sul nastro trasportatore e il pallone con la colata rimane sulla griglia.

Per eliminare getti di grandi dimensioni, viene utilizzato un bilanciere vibrante. In questo caso lo stampo viene sospeso da una gru su un bilanciere e sottoposto a vibrazioni tramite vibratori. La miscela viene versata attraverso la griglia fissa sul nastro trasportatore, mentre il getto rimane sulla griglia.

Le bacchette di colata vengono estratte su macchine vibranti pneumatiche. Le grandi aste vengono lavate via con un potente getto d'acqua.

Vengono sottoposti i getti liberati da stampi e anime ceppo . Il moncone rimuove il sistema di sbarramento e i profitti. Per fare ciò, utilizzare presse a pinza, seghe a nastro o circolari, ossitaglio e taglio a gas. Le baie e le irregolarità sul getto vengono tagliate con uno scalpello pneumatico o pulite con una mola abrasiva.

Dopo il taglio, la superficie del getto pulire dalla sabbia di stampaggio bruciata.

Nella produzione individuale, la pulizia viene eseguita manualmente con spazzole in acciaio o scalpello pneumatico. Nella produzione in serie o in serie - in tamburi rotanti, granigliatrici, granigliatrici o aria compressa a pressione con sabbia.

3. Metodi speciali per ottenere getti

La produzione di getti in stampi a perdere in argilla sabbia con macchina e soprattutto con formatura manuale presenta alcuni notevoli inconvenienti: scarsa precisione e insufficiente finitura superficiale dei getti; la necessità di lasciare quote significative per la lavorazione; la formazione di una struttura di colata a grana grossa, ecc. Pertanto, lo sviluppo della produzione in serie e l'aumento dei requisiti per i getti hanno portato allo sviluppo di metodi di colata speciali: in stampi a conchiglia, secondo modelli di rivestimento, in uno stampo a freddo, sotto pressione , centrifughe e altri, che consentono di ottenere fusioni di maggiore precisione, con superfici a bassa rugosità, tolleranze di lavorazione minime, garantendo un'elevata produttività del lavoro, ecc.

Colata in stampi a conchiglia Viene chiamato questo metodo di colata, in cui i getti sono ottenuti in uno stampo costituito da due gusci di sabbia-resina. Gli stampi a conchiglia e le anime sono realizzati con sabbia di quarzo a grana fine con l'aggiunta di resina fenolo-formaldeide come legante. Una caratteristica di tali resine è la loro capacità di indurire irreversibilmente ad una certa temperatura. Quando riscaldati a 140...160 0 C, si sciolgono, trasformandosi in una massa appiccicosa, avvolgono granelli di sabbia di quarzo e poi, quando la temperatura sale a 250...300 0 C, si induriscono in pochi secondi. Quando la temperatura supera i 600 0 C, la resina, senza fondersi, si brucia, formando pori nel guscio, facilitando il rilascio di gas. I semistampi a conchiglia sono realizzati principalmente con il metodo del bunker (alla rinfusa). I semistampi a conchiglia finiti vengono incollati con colla a rapido indurimento. La colata in stampi a conchiglia viene utilizzata nella produzione su larga scala e in serie per ottenere fusioni di piccole e medie dimensioni sagomate responsabili di alta precisione da varie leghe. Questo metodo è una specie di colata in stampi monouso.

Colata a cera persa è chiamato questo metodo, in cui si forma una cavità in uno stampo a guscio refrattario, necessaria per ottenere getti, fondendo modelli realizzati con una miscela bassofondente.

Da una composizione del modello fusibile (50% paraffina e 50% stearina) in uno stampo metallico, composto da due parti, vengono realizzati modelli di getti e un sistema di porte. I modelli risultanti vengono assemblati in blocchi, quindi viene applicata una sospensione per immersione, costituita dal 30 ... 40% di silicato di etile idrolizzato e dal 60 ... 70% di quarzo polverizzato. Successivamente, il blocco viene cosparso di sabbia fine di quarzo secca e asciugato per 2 ... 2,5 ore. 4…6 strati di rivestimento refrattario vengono applicati al blocco modello, seguiti dall'essiccazione di ogni strato. La fusione dei modelli dal guscio viene effettuata in armadi di essiccazione a una temperatura di 110 ... 120 0 C o per immersione in acqua calda. Quindi il guscio refrattario viene posto in una scatola e ricoperto fino all'imbuto con sabbia di quarzo secca, posto in un forno elettrico riscaldato a 850...900 0 C, e mantenuto per 3...4 ore. Nel processo di calcinazione, i residui della miscela modello si bruciano e il guscio acquisisce forza. La ricottura è seguita dalla colata dello stampo con metallo. I processi di ottenimento dei getti mediante modelli di rivestimento sono meccanizzati e automatizzati. Questo metodo contribuisce alla produzione di getti con elevata precisione, bassa rugosità superficiale, piccolo spessore delle pareti e configurazione complessa, con un peso da diversi grammi a decine di chilogrammi.

Oltre ai modelli di rivestimento nella fonderia, i modelli bruciati (gassificati) vengono utilizzati nella produzione di getti critici fino a 3,5 tonnellate di ghisa, acciaio e leghe non ferrose nella produzione individuale. Il polistirene espanso viene utilizzato per la fabbricazione di modelli bruciati.

Quando si cola in uno stampo Le fusioni vengono realizzate versando metallo fuso in stampi di metallo. In base al design, si distinguono gli stampi in un unico pezzo (shake out); con fessura verticale e fessura orizzontale. Il miglior materiale per la realizzazione di stampi è la ghisa grigia.

Il processo tecnologico consiste nelle seguenti operazioni. Preparazione dello stampo per la colata: su uno stampo riscaldato a 200 0 С, viene applicato uno strato di vernice termoisolante con una pistola a spruzzo, quindi viene riscaldato di nuovo a 300 0 С, perché versare il metallo in uno stampo freddo può portare a uno scoppio; versando lo stampo con metallo liquido; raffreddamento della colata fino a quando non si solidifica; scavo di colata; rimozione delle aste; rimozione delle materozze e pulizia dei getti. Tutte le operazioni sono meccanizzate e automatizzate. Utilizzato nella produzione di massa e in lotti. I getti a freddo hanno un alto grado di precisione, bassa rugosità superficiale, elevate proprietà meccaniche. Gli svantaggi includono l'elevata complessità di fabbricazione degli stampi, la loro durata limitata, la produzione limitata di getti in termini di peso e dimensioni.

Colata centrifuga chiamato un metodo in cui il metallo liquido riempie la cavità dello stampo sotto l'azione della forza centrifuga che si verifica in uno stampo rotante. Questo metodo produce getti aventi la forma di corpi di rivoluzione. Viene utilizzato nella produzione di massa e in lotti. La cristallizzazione diretta del getto dalla superficie esterna a quella interna assicura la produzione di getti densi esenti da inclusioni non metalliche. A seconda della posizione dell'asse di rotazione della forma, le macchine centrifughe sono suddivise in macchine con asse verticale, orizzontale e inclinato. Se il diametro del getto è significativamente inferiore alla sua lunghezza, l'asse di rotazione viene posizionato orizzontalmente. Se il diametro del getto è maggiore della sua altezza, l'asse di rotazione viene posizionato verticalmente. Vantaggi di questo metodo: produzione di tubi grezzi senza barre; grande risparmio di lega dovuto all'assenza di un sistema di iniezione; la possibilità di ottenere grezzi a due strati.

Pressofusione viene chiamato questo metodo, in cui il metallo liquido riempie la cavità di uno stampo metallico (stampo) sotto una pressione forzata di 30 ... 100 MPa.

Le colate vengono prodotte su macchine speciali con camere di pressatura a freddo oa caldo.

Il processo tecnologico per ottenere fusioni su macchine del primo tipo è il seguente: il metallo viene colato nella finestra di colata della camera di compressione con una siviera, quindi la lega riempie lo stampo con un pistone in pressione; dopo che la lega si è solidificata, si rimuove il tondino metallico, si apre lo stampo e si spinge fuori il getto con lo spintore; quindi il processo viene ripetuto. Per aumentare la durata dello stampo, prima di iniziare il lavoro, viene riscaldato a una temperatura di 150 ... 300 0 С e periodicamente viene applicato lubrificante alle parti di sfregamento dello stampo.

Con un corretto funzionamento, la vita utile degli stampi, a seconda della complessità dei getti e del tipo di lega, può raggiungere 300 ... 400 mila fusioni per leghe di zinco, 80 ... 100 mila per alluminio, 5 ... 20 migliaia di rame ad alte prestazioni; elevata precisione e bassa rugosità superficiale, possibilità di ottenere getti di configurazione complessa. Svantaggi: alto costo di stampi e attrezzature; ingombri e massa dei getti limitati; la formazione di porosità, gusci nelle parti massicce dei getti. Attualmente si stanno realizzando impianti di stampaggio ad iniezione automatizzati.

4. Produzione di getti di varie leghe

Fondamenti teorici per la produzione di getti. Proprietà di colata di metalli e leghe

Quando si progetta una parte fusa, si dovrebbe tenere conto dell'andamento del processo di solidificazione della colata. Nei getti di leghe ad alto ritiro e segregazione, è necessario che la solidificazione avvenga dal basso verso l'alto, a seguito della quale la cavità da ritiro, oltre alle inclusioni segreganti, si sposti nella parte superiore del getto, dove è installato un profitto (elemento del sistema a saracinesca per l'alimentazione dei getti durante il periodo di solidificazione al fine di prevenire la formazione di gusci di ritiro).

Dopo la colata, il metallo si indurisce a strati, partendo dalle pareti dello stampo. Durante la solidificazione e il raffreddamento, il volume del metallo diminuisce, quindi il livello del metallo liquido nel profitto diminuisce e gli strati successivi si solidificano a livelli inferiori. Poiché il metallo si solidifica per ultimo nel profitto, è in esso che si forma la cavità di ritiro.

Per la produzione di getti è consigliabile utilizzare leghe con buone proprietà di colata, che consentono di ottenere da esse getti di configurazione molto complessa. Le buone proprietà di colata delle leghe includono un'elevata fluidità, un basso ritiro durante la solidificazione e l'ulteriore raffreddamento, una leggera segregazione e una bassa capacità delle leghe di assorbire i gas durante la fusione e la colata.

Fluidità della lega chiamato la sua capacità di riempire la cavità dello stampo e riprodurre accuratamente i contorni di questa cavità. La fluidità dipende dalla composizione chimica e dalla temperatura della lega versata nello stampo, dall'intervallo di temperatura di cristallizzazione, dalla viscosità e dalla tensione superficiale del fuso, dalle proprietà dello stampo di colata e da altri fattori.

I metalli puri e le leghe che solidificano a temperatura costante hanno una fluidità migliore rispetto alle leghe che formano soluzioni solide e solidificano in un intervallo di temperature. Maggiore è la viscosità, minore è la fluidità. Con un aumento della tensione superficiale, la fluidità diminuisce e più, più sottile è il canale nello stampo; all'aumentare della temperatura di colata del metallo fuso e della temperatura dello stampo, la fluidità migliora. Un aumento della conducibilità termica del materiale dello stampo riduce la fluidità, ad es. lo stampo di sabbia rimuove il calore più lentamente e il metallo fuso lo riempie meglio dello stampo di metallo, che raffredda intensamente il fuso.

restringimento chiamato la proprietà dei metalli e delle leghe di diminuire nelle dimensioni lineari e nel volume durante la cristallizzazione e il raffreddamento della colata. Distinguere tra ritiro lineare e volumetrico.

Il ritiro lineare è accompagnato da una diminuzione delle dimensioni lineari durante la cristallizzazione e il raffreddamento del getto. Quindi, i getti di ghisa grigia hanno un ritiro lineare dello 0,9 ... 1,3%, dall'acciaio al carbonio - 2 ... 2,4%, dalle leghe di alluminio - 0,9 ... 1,5%, dal rame - 1,4 ... 2 . 3%. Le bacchette e lo stampo resistono al ritiro lineare del metallo, di conseguenza, nel getto si verificano sollecitazioni interne che provocano deformazioni e talvolta la formazione di cricche (calde o fredde). Per ridurre la resistenza al ritiro lineare, le sabbie per stampaggio e per anime sono rese flessibili. Il ritiro lineare viene preso in considerazione nella fabbricazione del modello e delle casse d'anima, aumentando (riducendo) le dimensioni, rispetto alle dimensioni del getto, dal ritiro lineare della lega corrispondente.

Il ritiro volumetrico è accompagnato da una diminuzione del volume del metallo durante la cristallizzazione e l'ulteriore raffreddamento, e pertanto nella sezione massiccia del getto possono formarsi porosità da ritiro o una cavità concentrata da ritiro. La sua eliminazione viene effettuata installando profitto o frigoriferi in questo luogo. Il profitto è reso più massiccio delle pareti del getto.

segregazione chiamato la formazione di eterogeneità della composizione chimica in diverse parti del getto. Esistono due tipi principali di segregazione: zonale quando le singole zone di colata hanno una diversa composizione chimica, e intracristallino, caratterizzato dall'eterogeneità della grana del metallo. La segregazione è notevolmente influenzata dalla composizione chimica della lega, dalla velocità di raffreddamento e dal peso del getto.

Assorbimento di gas - questa è la capacità delle leghe colate allo stato liquido di assorbire vari gas (ossigeno, idrogeno e azoto) e la loro solubilità aumenta con l'aumentare della temperatura del metallo liquido. Nello stampo, la massa fusa satura di gas si raffredda, la solubilità dei gas diminuisce e, fuoriuscendo dal metallo, possono formare gusci di gas nella colata. Le leghe tecnologiche da colata devono avere una buona fluidità, un basso ritiro e assorbimento di gas, e inoltre non segregano.

Fabbricazione di fusioni di ghisa

Nell'industria meccanica nazionale, il 74% di tutti i pezzi fusi sono realizzati in ghisa grigia, il 21% in acciaio, il 3% in ghisa sferoidale e il 2% in leghe non ferrose (alluminio, rame, ecc.). Se prendiamo il costo medio dei getti di ghisa grigia al 100%, il costo dei getti è: da ghisa sferoidale - 130%; acciaio - 150%; da leghe non ferrose - 300 ... 600%. Pertanto, le fusioni in ghisa trovano largo impiego in vari campi dell'industria: nella costruzione di macchine utensili - basamenti di macchine, cremagliere, pastiglie, piastre frontali, corpi pompa, boccole, camicie, ecc.; nell'industria automobilistica - blocchi cilindri, camicie, fasce elastiche, staffe, basamenti, tamburi dei freni, ecc.; nell'ingegneria pesante - corpi macchina, riduttori, ecc.

Grigio ghisa contenente 2,7 ... 3,5% C; 0,5…4,0% Si; 0,3…1,5% milioni; fino a 0,2% P e inferiore a 0,15% S, ha buona fluidità, ritiro minimo, punto di fusione relativamente basso, leggera tendenza all'assorbimento e alla segregazione di gas, proprietà meccaniche sufficientemente elevate (v = 100 ... 400 MPa; = 0,2 ... 0,5%). Funziona bene con carichi di compressione e urti, non è sensibile ai tagli esterni, smorza le vibrazioni, ha elevate proprietà antifrizione ed è facilmente lavorabile mediante taglio.

Nella produzione di stampi in sabbia-argilla per fonderia per getti di ghisa grigia, è necessario prestare particolare attenzione al sistema di iniezione. Il metallo liquido viene portato in una sezione sottile della colata per il suo riscaldamento e la simultanea solidificazione con parti più massicce. Per ottenere fusioni complesse e di grandi dimensioni, il metallo viene alimentato da più alimentatori per riempire uniformemente l'intera cavità. I profitti sono installati solo in getti massicci di grandi dimensioni. Nella normale ghisa grigia, la grafite cristallizza sotto forma di scaglie che fungono da microfessure interne.

molta forza la ghisa si ottiene aggiungendo l'1,0% di una miscela di magnesio con ferrosilicio o cerio alla ghisa grigia liquida. Come risultato della cristallizzazione, la grafite non assume una forma lamellare, ma sferica. Composizione della ghisa sferoidale fino al 3,3% С; fino al 2,5% Si; 0,5…0,8% milioni; inferiore allo 0,2% P e allo 0,14% S. Queste ghise hanno proprietà meccaniche più elevate, paragonabili all'acciaio fuso al carbonio, pur mantenendo le proprietà positive della ghisa. Quindi, in =373…1180 MPa, =2…17%. Le fusioni di ghisa sferoidale vengono utilizzate per la produzione di parti per attrezzature di laminazione, forgiatura, pressatura e estrazione mineraria, nonché motori diesel, turbine a vapore, a gas e idrauliche, rulli di laminazione, alberi a gomiti, ecc. La tecnologia per la produzione di stampi per getti di ghisa sferoidale il ferro non è diverso dalla tecnologia di stampaggio per getti di ghisa grigia.

Kovkim chiamata ghisa, che si ottiene per ricottura prolungata di getti da ghisa bianca. Per fare questo, la ghisa viene fusa con una tale composizione chimica che, una volta solidificata in uno stampo, diventa bianca. Le colate sono realizzate come di consueto in ghisa bianca, che vengono poi ricotte per decomporre la cementite e ottenere la struttura finale desiderata con grafite lamellare libera precipitata. La composizione chimica della ghisa originale: 2,2 ... 2,9% C; 0,8…1,4% Si; 0,3…0,5% milioni; 0,05…0,07% Cr; non più dello 0,2% P e dello 0,1% S. Le fusioni in ghisa sferoidale vengono utilizzate per la produzione di parti di automobili, trattori e altre macchine che subiscono sollecitazioni complesse e carichi d'urto durante il funzionamento. Le caratteristiche della produzione di stampi per getti in ghisa sferoidale sono dovute al maggiore ritiro della ghisa bianca, quindi è necessario prevedere l'installazione di profitti in ogni ispessimento locale della colata e dei refrigeratori di metallo, specialmente nei luoghi in cui la quantità maggiore di metallo si accumula. La ghisa malleabile ha un'elevata resistenza alla trazione di 300…630 MPa, un allungamento relativo del 2…12%, un'elevata resistenza all'usura e ai carichi d'urto ed è ben lavorata mediante taglio.

Attualmente, fino al 90% del ferro grigio viene fuso in cupole e il resto è rappresentato da forni ad arco e ad induzione.

Produzione di getti in acciaio

I getti sagomati sono realizzati con acciai al carbonio e legati. Le proprietà di colata degli acciai, in particolare di quelli legati, sono inferiori a quelle della ghisa. Ciò può portare alla formazione di cavità da ritiro e crepe nei getti. Per prevenire la formazione di cavità da ritiro negli stampi, sono previsti utili che alimentano le parti massicce dei getti con metallo liquido. Per migliorare le proprietà refrattarie delle sabbie da stampaggio, vengono introdotti quarzo di cromo, minerale di ferro di cromo e magnesite, stampi e anime finiti vengono verniciati con vernice refrattaria. Il sistema di iniezione e la posizione del getto nello stampo vengono eseguiti in modo che la cavità dello stampo sia riempita con calma e la solidificazione del getto sia diretta dal basso verso l'alto. Dopo raffreddamento, tranciatura e moncone, i getti vengono sottoposti a trattamento termico (ricottura). La ricottura viene eseguita per alleviare le sollecitazioni interne, affinare i grani e migliorare le proprietà meccaniche.

A seconda dello scopo dei getti, vengono utilizzati acciai al carbonio 15L ... 60L, legati - 30KhGSL, 15Kh18N9TL, ecc., Con una resistenza alla trazione di 400 ... 600 MPa e un allungamento relativo di 10 ... 24% .

Per la fusione degli acciai fusi, di norma, vengono utilizzati forni ad arco e ad induzione, a volte forni a suola aperta.

Produzione di getti da leghe non ferrose

Per la produzione di getti sagomati vengono utilizzati rame leghe: bronzo e ottone.

I bronzi sono usati in latta e speciali (senza stagno). I bronzi allo stagno hanno una buona fluidità, un'elevata contrazione e un ampio intervallo di cristallizzazione, che porta alla formazione di porosità sparse nei getti.

I bronzi senza stagno hanno una buona fluidità e un elevato ritiro, ma un piccolo intervallo di cristallizzazione, che porta alla formazione di cavità di ritiro concentrate nei getti.

Gli ottoni hanno una fluidità soddisfacente, un'elevata contrazione, un piccolo intervallo di cristallizzazione, che porta alla formazione di cavità da ritiro e porosità.

I getti di leghe di rame sono principalmente (fino all'80%) realizzati mediante colata in stampi di sabbia e conchiglia, e il resto mediante colata in stampo, sotto pressione, centrifuga, ecc. Per prevenire la formazione di cavità da ritiro e porosità, profitti e frigoriferi sono installati in unità di colata massiccia.

Le leghe di rame vengono fuse in forni a induzione, a crogiolo e ad arco in aria, in gas protettivi o sottovuoto. Per proteggere il metallo dall'ossidazione, la fusione viene eseguita sotto uno strato di carbone. La lega finita viene disossidata con fosforo di rame prima di essere versata negli stampi. Come additivo antiaderente, l'olio combustibile viene introdotto nella miscela di stampaggio.

I bronzi di stagno vengono utilizzati per realizzare ingranaggi, cuscinetti, boccole, ecc. I bronzi senza stagno vengono utilizzati per la produzione di vari raccordi per la cantieristica navale, viti senza fine e raccordi sanitari.

Alluminio le leghe da colata utilizzate per la fabbricazione di getti sagomati hanno buone proprietà tecnologiche e meccaniche, che variano a seconda della composizione della lega, dei metodi di colata e del trattamento termico. I getti di leghe di alluminio sono realizzati principalmente mediante colata in uno stampo a freddo, sotto pressione, meno spesso in stampi in sabbia. La modanatura e le sabbie del nucleo devono avere una flessibilità sufficiente.

Data la forte ossidabilità delle leghe di alluminio, lo stampo va colato in flusso continuo per evitare la formazione di film di ossido.

La fusione delle leghe di alluminio viene effettuata in forni a gas ed elettrici, a crogiolo, a riverbero di fiamma e ad induzione.

Le fusioni di leghe di alluminio sono ampiamente utilizzate nell'aviazione e nella tecnologia missilistica, nell'industria automobilistica, nella produzione di strumenti ed elettrica.

Magnesio le leghe hanno proprietà meccaniche e di colata inferiori rispetto all'alluminio, ma hanno una densità inferiore (1,8 ... 1,9 g / cm 3), grazie alla quale sono ampiamente utilizzate nella tecnologia automobilistica, tessile, strumentale, aeronautica e missilistica. Si trovano a temperature prossime al punto di fusione, per forte ossidazione, soggette ad ignizione. Pertanto, nella fabbricazione di getti da essi vengono utilizzati agenti protettivi: la fusione viene eseguita sotto uno strato di fondente o in un ambiente neutro, alla sabbia di formatura vengono aggiunti fino all'8% di sali di fluoruro e una miscela di acido borico e zolfo (fino all'1,0%) viene aggiunto alla sabbia del nucleo. Un getto di metallo, quando viene versato in uno stampo, viene spruzzato con un colore grigio e il trattamento termico viene effettuato in forni a tino con atmosfera protettiva. La fusione viene effettuata in forni a resistenza elettrica a crogiolo e forni a induzione.

Alle virtù titanio le leghe includono la loro bassa densità (4,5 g / cm 3) e l'elevata resistenza (fino a 1500 MPa). Sono particolarmente ampiamente utilizzati nella tecnologia missilistica e aeronautica, nella costruzione navale e nella costruzione di turbine. Insieme all'alto punto di fusione del titanio (1665 0 C), ha un'elevata attività chimica, quindi per fondere le leghe di titanio vengono utilizzati speciali forni a induzione sottovuoto con crogiolo di grafite. Il metodo principale per la produzione di getti da leghe di titanio è la colata in stampi di grafite, la colata in stampi a conchiglia realizzati con ossidi neutri di magnesio, zirconio o polvere di grafite, le resine fenolo-formaldeide vengono utilizzate come leganti.

5. Producibilità del design delle parti fuse. Tipi di matrimonio. Controllo tecnico

La legge fondamentale del progetto è la producibilità del getto.

Quando si sviluppa una tecnologia di colata, è necessario prendere in considerazione le proprietà di colata della lega, la tecnologia per la produzione di un set di modelli, uno stampo e un'anima, la tecnologia per la scheggiatura e la pulizia del getto. In base alle condizioni di lavoro, al prezzo di costo e al numero di fusioni, scelgono il tipo di produzione (singola, seriale, in serie), il metodo di colata (in stampi monouso, in quelli permanenti, ecc.), il metodo di formatura (manuale, macchina). La tecnologia opportunamente sviluppata riduce gli scarti di colata e promuove la rapida adozione del getto in produzione.

I getti devono avere uno spessore il più uniforme possibile e contorni delle pareti dritti, questo semplifica la progettazione del modello e migliora la qualità della parte fusa. Il progetto del getto dovrebbe prevedere la più semplice troncatura del modello, che contribuisce ad ottenere una parte fusa con le dimensioni più accurate e facilita l'uso di macchine formatrici. Per facilitare l'estrazione del modello dallo stampo in sabbia, è necessario prevedere delle pendenze di colata su superfici perpendicolari al piano di separazione.

Quando si collegano le pareti, tutti gli angoli acuti e retti devono essere abbinati a un raggio compreso tra 1/3 e 1/4 dello spessore della parete; il passaggio da una sezione di parete spessa a una sottile dovrebbe essere regolare.

A volte è consigliabile dividere getti complessi e di grandi dimensioni in componenti separati durante la progettazione, che vengono poi collegati mediante bulloni o saldature.

Per la formazione di fori nei getti si consigliano i diametri minimi delle aste: per acciaio 8...10 mm, ghisa 6...8 mm, leghe di rame 5...7 mm, per leghe leggere 4... 5 mm.

I compiti principali del controllo tecnico sono: identificare i motivi della deviazione della qualità dei getti da quella specificata e delle violazioni del processo tecnologico, sviluppare misure per migliorare la qualità del prodotto; determinazione del rispetto delle modalità e della sequenza delle operazioni tecnologiche previste dalla documentazione tecnica; stabilire il rispetto della qualità dei materiali richiesti per la produzione dei getti. Il controllo dei getti viene effettuato principalmente visivamente per identificare il matrimonio definitivo o correttivo. La correttezza della configurazione e delle dimensioni viene verificata mediante marcatura, la densità del metallo fuso viene verificata mediante prove idrauliche sotto pressione dell'acqua fino a 200 MPa. I difetti interni vengono rilevati in laboratori specializzati o in fonderie (in loco) con dispositivi speciali. Le attrezzature di colata (modelli, casse d'anima, ecc.) e l'intero processo tecnologico in tutte le fasi della produzione della colata sono soggetti a un attento controllo (controllo delle proprietà dello stampaggio e delle sabbie d'anima, composizione chimica, temperatura di colata del metallo, ecc.).

I difetti di fusione sono divisi in esterni e interni. I principali sono:

1 riempimento insufficiente - configurazione di colata incompleta a causa della bassa temperatura di colata, fluidità insufficiente, sistema di iniezione calcolato in modo errato, metallo in uscita dallo stampo.

2 golfi - varie sporgenze e maree sul corpo del getto, non previste a disegno. Si formano a causa dell'adattamento allentato delle semiforme, lacune eccessivamente grandi sui segni delle aste.

3 bruciato - la superficie ruvida del getto, risultante dalla penetrazione di metallo liquido nelle pareti dello stampo o come risultato dell'interazione chimica del materiale dello stampo con il metallo liquido. Si verifica a una temperatura di colata eccessivamente elevata e una resistenza al fuoco insufficiente di modanature e sabbie del nucleo.

4 Deformazione - distorsione della configurazione e delle dimensioni del getto sotto l'azione di sollecitazioni dovute a ritiri irregolari. Questo difetto si verifica a causa del raffreddamento non uniforme delle singole parti del getto nello stampo, nonché dopo il knockout.

5 Cavità da ritiro, scioltezza e porosità - vuoti aperti o chiusi nel corpo del getto, aventi una superficie ruvida. Si formano nei punti ispessiti della colata, nonché quando il metallo viene fornito in modo errato allo stampo oa causa della temperatura troppo elevata del metallo colato.

6 lavelli a gas - avere una superficie liscia e pulita. La loro formazione è associata alla colata di stampi con metallo saturo di gas, ridotta permeabilità ai gas o aumentata umidità degli stampi e delle anime, con la cattura dell'aria da parte di un getto di metallo colato.

7 gusci di scorie - cavità nel corpo del getto, parzialmente o completamente riempite di scoria. Si verificano a causa della pulizia di scarsa qualità del metallo colato dalle scorie, da un sistema di iniezione selezionato in modo errato che non fornisce la cattura delle scorie.

8 conchiglie di sabbia - cavità nel corpo del getto contenenti materiale di formatura. Questo difetto appare come risultato dell'insufficiente resistenza della modanatura e delle sabbie del nucleo, del debole riempimento dello stampo.

9 crepe calde - fessure o strappi nel corpo del getto con superfici ossidate. La formazione di cricche calde è causata da brusche transizioni nella progettazione di getti da sezioni spesse a sottili, difficile restringimento del metallo, con imballaggio denso dello stampo, temperatura di colata troppo elevata.

10 crepe fredde - rotture o strappi nel corpo di un getto con superfici pulite. Si formano quando il ritiro del getto è difficile, quando viene eliminato prematuramente dallo stampo, nonché da forti colpi durante il taglio o l'eliminazione.

I difetti di colata vengono rilevati con vari metodi di controllo. La corrispondenza tra le dimensioni dei getti e le dimensioni del disegno è stabilita mediante marcatura. Le proprietà meccaniche dei getti sono controllate da prove su singoli campioni fabbricati, nonché campioni tagliati dal corpo di colata.

I getti, che, a seconda delle condizioni di lavoro, devono resistere all'aumento della pressione di un liquido o di un gas, sono sottoposti a prove idrauliche e pneumatiche a pressioni leggermente superiori alla pressione di esercizio.

I difetti interni dei getti sono rivelati dai metodi di rilevamento dei difetti radiografici e ultrasonici.

L'essenza dei metodi radiografici risiede nell'irradiazione dei getti con raggi X o raggi gamma. A causa della breve lunghezza d'onda, questi raggi passano facilmente attraverso lo spessore dei getti. Quando all'interno dei getti sono presenti dei difetti che assorbono i raggi in misura minore rispetto al metallo stesso, allora sulla pellicola radiografica, i raggi che attraversano tali difetti danno un annerimento più intenso.

Il controllo ultrasonico si basa sulla capacità di un'onda ultrasonica di essere riflessa dall'interfaccia tra due mezzi. L'onda che passa attraverso la parete del getto, quando incontra il confine dell'inclusione di scoria, fessura o guscio, viene parzialmente riflessa. L'intensità delle onde riflesse viene utilizzata per giudicare la presenza, la profondità e l'entità dei difetti nei getti.

Per rilevare i difetti della superficie esterna, vengono utilizzati il ​​controllo luminescente, il rilevamento dei difetti magnetici e cromatici.

Letteratura

1. Scienza dei materiali e tecnologia dei metalli: un libro di testo per le università in specialità ingegneristiche / G.P. Fetisov, MG Karpman, VM Matyunin e altri - M.: Higher School, 2010. - 637 p.: ill.

2. Scienza dei materiali: un libro di testo per l'insegnamento universitario nella direzione della formazione e specializzazione nel campo dell'ingegneria e della tecnologia / B.N. Arzamasov, VI Makarova, GG Mukhin e altri - 5a ed., Stereotipo. - M.: Casa editrice di MSTU im. NE Bauman, 2013. - 646 p.: ill.

3. Lakhtin Yu.M., Leontieva V.N. Scienza dei materiali. Manuale per le università tecniche. specialista. - 3a ed. - M. Mashinostroenie, 2010. - 528 pag.

4. Tecnologia dei materiali strutturali: libro di testo per studenti delle università di ingegneria / A.M. Dalsky, TM Barsukova, LN Bucharkin e altri; Sotto il totale ed. SONO. Dalsky. - 5a ed., Rev. - M. Mashinostroenie, 2013. - 511 p.: ill.

5. Tecnologia dei materiali strutturali. Libro di testo per gli studenti delle specialità ingegneristiche delle università alle 4. Ed. DM Sokolova, SA Vasin, GG Dubensky. - Tula. Casa editrice di TulGU. - 2007.

6. Scienza dei materiali e tecnologia dei materiali strutturali. Libro di testo per le università / Yu.P. Solntsev, VA Veselov, VP Demyantsevich, AV Kuzin, DI Chashnikov. - 2a ed., Rev., add. - M. MISIS, 2006. - 576 pag.

7. Bogodukhov SI Corso di scienze dei materiali in domande e risposte: Proc. indennità per le università, ouch. nella direzione della preparazione scapoli "Tecnologia, attrezzature. e automatico. industria meccanica pr-in "e speciale. "Tecnologia dell'ingegneria meccanica", "Macchine e utensili per il taglio dei metalli", ecc. / S.I. Bogodukhov, V.F. Grebenyuk, AV Sinyuchin. - M.: Mashinostroenie, 2003. - 255 p.: ill.

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Ministero della Pubblica Istruzione della Federazione Russa

Università industriale statale siberiana

Dipartimento di fonderia

REGOLAMENTO E NOTA ESPLICATIVA

al progetto del corso

tecnologia di fonderia

Completato: art. gr. MLA-97

Karpinsky AV

Responsabile del progetto: Professore Associato, Ph.D.

Peredernin LV

Incarico per il progetto del corso ................................................ ................. ................................. 2

1.1 Giustificazione del metodo di stampaggio ................................................ .................... 4

1.2 Giustificazione della posizione del pezzo nello stampo durante la colata ................................... .......... 6

1.3. Giustificazione della scelta della forma e del modello della superficie di separazione ................................ 7

1.4 Giustificazione di ritiro e sovrametalli di lavorazione, pendenze, raccordi ............................. ............................................................. ........................... ....... otto

1.5.Determinazione dei disegni e delle dimensioni dei segni delle aste. Controllo dei segni di schiacciamento ................................................ . ................................................. .............. 10

1.6 Calcolo del sistema di varco ................................................ ................................... 14

1.7 Calcolo delle dimensioni dei profitti e dei frigoriferi ............................. ...... 21

1.8 Giustificazione dell'attrezzatura utilizzata ................................................ ................... ........ 25

1.9 Calcolo delle dimensioni dei palloni, della massa del carico ................................... ........................... 27

1.10 Scelta della formatura e delle sabbie per anime ................................ ................ 30

1.11.Modalità di essiccazione di stampi e anime ................................................ .................... 34

Diagramma di flusso del processo ................................................ ................... .................... 35

Bibliografia ............................................... . ................................................ 37

2. Parte grafica

2.1. Disegno del pezzo con stampi ed elementi di colata

2.2. Disegno della piastra superiore di montaggio

2.3. Sezione dello stampo e vista della metà inferiore dello stampo con il

canne

1.1 Giustificazione del metodo di stampaggio

Lo stampaggio è il processo di realizzazione di stampi per colata una tantum. Questa è una fase ad alta intensità di lavoro e responsabile dell'intero ciclo tecnologico della produzione di getti, che ne determina in gran parte la qualità. Il processo di stampaggio è il seguente:

Compattazione della miscela, che consente di ottenere un'impronta accurata del modello nella forma e dargli la forza necessaria in combinazione con conformità, permeabilità ai gas e altre proprietà;

Un dispositivo sotto forma di canali di ventilazione che facilitano l'uscita dalla cavità dello stampo dei gas formati durante la colata;

Rimozione del modello dal modulo;

Finitura e montaggio del modulo, compresa l'installazione delle aste.

A seconda delle dimensioni, del peso e dello spessore della parete del getto, nonché del grado della lega di colata, viene colato in stampi a umido, a secco e a indurimento chimico. Gli stampi di colata vengono realizzati manualmente, su macchine formatrici, linee semiautomatiche e automatiche.

Poiché questo getto ha un peso inferiore a 500 kg, verseremo il getto grezzo. La colata a umido è tecnologicamente più avanzata, poiché non è necessario asciugare gli stampi, il che accelera notevolmente il processo tecnologico.

In condizioni di produzione in serie è possibile utilizzare sia lo stampaggio manuale che quello a macchina. Per la fabbricazione di questo pezzo fuso utilizziamo lo stampaggio a macchina. Lo stampaggio a macchina consente di meccanizzare due operazioni di stampaggio principali (compattazione dell'impasto, rimozione del modello dallo stampo) e alcune ausiliarie (sviluppo di cancelli, tornitura di muffole, ecc.). Con la meccanizzazione del processo di stampaggio, la qualità della compattazione migliora, l'accuratezza delle dimensioni del getto aumenta, la produttività del lavoro aumenta notevolmente, il lavoro del lavoratore è facilitato e le condizioni igienico-sanitarie in officina sono migliorate e gli scarti sono ridotto.

Come macchina di formatura, utilizziamo una macchina a impulsi. In una macchina del genere, la miscela viene compattata a causa dell'impatto di un'onda d'aria (gas). Aria compressa sotto pressione (6¸10) * 10 6 Pa entra nella cavità dello stampo ad alta velocità. Sotto l'impatto di un'onda d'aria, la sabbia di stampaggio viene compattata entro 0,02-0,05 s. L'aria rimanente viene rimossa attraverso le prese d'aria. Gli strati superiori della sabbia di formatura vengono compattati mediante pressatura.

Quando si utilizzano miscele di sabbia e argilla convenzionali, la durezza superficiale dello stampo raggiunge 89-94 unità. La massima compattazione della miscela corrisponde alla separazione della metà dello stampo. Il miglioramento dei parametri tecnologici dello stampo di colata aumenta la precisione geometrica dei getti, riduce gli scarti, migliora le condizioni di lavoro igienico-sanitarie grazie alla completa eliminazione di vibrazioni e rumori.

1.2 Giustificazione della posizione della parte nella forma durante il versamento

Il compito principale nella scelta della posizione del getto durante la colata è quello di ottenere le superfici più critiche senza difetti di colata. Quando scegliamo la posizione della colata nello stampo, siamo guidati dalle seguenti raccomandazioni:

Prendiamo in considerazione il principio dell'indurimento della colata: posizioniamo il getto con le parti massicce in alto e fissiamo i profitti sopra di esse;

Le principali superfici lavorate e le parti più critiche del getto sono disposte verticalmente;

Questa posizione garantisce che le anime siano saldamente trattenute nello stampo durante la colata, è possibile controllare lo spessore della parete del getto durante il montaggio dello stampo;

Le pareti sottili si trovano sotto e verticalmente lungo la colata, il che è favorevole quando si versa l'acciaio, il percorso del metallo verso le parti sottili è il più breve.

1.3. Giustificazione per la scelta della forma e del modello della superficie di divisione

La superficie di contatto tra la metà superiore e quella inferiore dello stampo è chiamata superficie di separazione dello stampo. È necessario rimuovere il modello dalla sabbia compattata e installare le anime nello stampo. La superficie del connettore può essere piana o sagomata.

La scelta del connettore dello stampo determina il design e i connettori del modello, la necessità di utilizzare anime, la dimensione delle pendenze di stampaggio, la dimensione delle staffe, ecc. Se la superficie di divisione viene scelta in modo errato, la configurazione del getto può essere distorta, complicazione ingiustificata di stampaggio e assemblaggio.

La superficie di separazione dello stampo selezionata soddisfa i seguenti requisiti:

La superficie di separazione dello stampo e del modello è piatta, che è la più razionale dal punto di vista della produzione di un kit modello;

L'asta si trova nella metà inferiore dello stampo, mentre non è necessario appendere l'asta nella metà superiore dello stampo, è più facile controllarne l'installazione nello stampo, possibilità di danneggiamento delle parti vicine al segno è ridotto;

Si riducono i costi di scheggiatura e pulizia del getto;

Consente di ridurre il consumo di sabbia di formatura a causa di una diminuzione dell'altezza della forma, poiché questa superficie di separazione fornisce una piccola altezza della forma;

Il modello in fusione non ha parti staccabili.

1.4 Giustificazione di ritiro e sovrametalli di lavorazione, pendenze, raccordi

Il ritiro è la proprietà dei metalli e delle leghe di ridurre il loro volume durante la solidificazione e il raffreddamento. Di conseguenza, il modello deve essere leggermente più grande della futura fusione. La riduzione delle dimensioni lineari del getto nelle condizioni di una certa produzione è chiamata ritiro da fonderia. Il suo valore per ogni pezzo specifico dipende dalla marca della lega, dalla sua configurazione e dal dispositivo dello stampo.

Per getti di acciaio al carbonio medio (acciaio 35L), il ritiro della colata è dell'1,6%.

Le tolleranze di lavorazione sono fornite su tutte le superfici di colata lavorate. L'importo del sovrametallo dipende dalla posizione della superficie durante la colata, dal metodo di stampaggio e dalla pulizia del trattamento superficiale, nonché dalle dimensioni del getto e dalla superficie da lavorare.

Nello stampaggio a macchina, a causa della maggiore precisione della colata, le tolleranze di lavorazione sono inferiori rispetto allo stampaggio manuale. Le quote maggiori sono fornite per le superfici che, una volta versate, sono rivolte verso l'alto, poiché sono più ostruite da inclusioni non metalliche.

Determinazione delle indennità secondo GOST 26645-85.

nominale la dimensione	classe di precisione	grado di deformazione	deviazioni di deformazione	deviazioni di spostamento	tolleranza	indennità principale	indennità aggiuntiva	indennità totale
	una serie di indennità
19		5	0.16	1.2	3.2	5.0	-	5.0
110		5	0.16	1.2	5.0	5.0	-	5.0
Æ110		5	0.6	1.2		5.0	-	5.0
Æ150		5	0.6	1.2		5.0	-	5.0
Æ180		5	0.6	1.2		5.0	-	5.0
300		5	0.16	1.2			-

Vengono chiamate pendenze di formatura, che sono attaccate alle superfici di lavoro dei modelli di colata per garantire la loro libera estrazione dagli stampi o il rilascio delle scatole di anime dalle anime senza distruzione se il design della parte non prevede pendenze costruttive.

La colata è uno dei metodi più importanti e diffusi per la produzione di pezzi grezzi e parti di macchine. La massa dei pezzi fusi è circa il 60% della massa di trattori e macchine agricole, (70 ... 85)% della massa di laminatoi e macchine per il taglio dei metalli.

L'essenza del processo di colata consiste essenzialmente nel fatto che il metallo fuso di una certa composizione chimica viene colato in uno stampo di colata pre-preparato, la cui cavità, per dimensioni e configurazione, corrisponde alla forma e alle dimensioni del pezzo richiesto. Dopo il raffreddamento, il pezzo o il pezzo finito, chiamato getto, viene rimosso dallo stampo.

Per ottenere getti di alta qualità, le leghe da colata devono avere determinate proprietà di colata: buona fluidità, basso ritiro, uniformità della struttura chimica, basso punto di fusione, ecc.

La maggior parte dei getti di ferro e acciaio sono ottenuti mediante colata in stampi di sabbia-argilla (fino al 60% del volume totale). Per ottenere fusioni con elevata precisione (sovradimensioni di lavorazione minime) e rugosità superficiale, una struttura metallica omogenea, vengono utilizzati metodi di colata speciali: colata in stampi metallici (stampi a freddo), colata centrifuga, colata a pressione, microfusione, colata in stampi a conchiglia e così via .

Principale vantaggi di colata prima di altri metodi per ottenere grezzi e parti sono:

a) la possibilità di ottenere grezzi e parti di varie configurazioni, da vari metalli e leghe;

b) la possibilità di ottenere prodotti sagomati di configurazione complessa (cavi, voluminosi, ecc.), che sono impossibili ed economicamente impraticabili da produrre con altri metodi (ad esempio, taglio - un grande consumo di metallo in trucioli, tempo significativo, ecc. );

c) universalità delle tecnologie: la possibilità di produrre grezzi da pochi grammi a centinaia di tonnellate;

d) la possibilità di trattare prodotti di scarto e scarti:

e) relativa facilità di ottenimento e basso costo dei getti.

Insieme ai vantaggi della fusione, ha anche limitazioni:

a) la difficoltà di ottenere una composizione chimica omogenea del getto;

b) la precisione e la qualità della superficie del pezzo è inferiore rispetto a quando è lavorato per taglio o deformazione plastica;

c) disomogeneità della composizione e ridotta densità del materiale dei pezzi, e, di conseguenza, loro caratteristiche di resistenza inferiori rispetto ai pezzi ottenuti per trattamento a pressione.

Principale direzioni di sviluppo della produzione di fonderia sono: ricostruzione e ammodernamento delle apparecchiature esistenti; sostituzione di apparecchiature obsolete con macchine di colata e macchine semiautomatiche ad alte prestazioni, complessi robotici; riducendo il consumo di materiale dei prodotti del complesso di costruzione di macchine aumentando la quota di fusione di acciai legati e ghisa ad alta resistenza, nonché la fusione di precisione.

I principali indicatori tecnici ed economici del lavoro delle fonderie sono: produzione annua di getti in tonnellate; produzione di getti per addetto alla produzione; mangeremo getti da un metro quadrato dell'area di produzione dell'officina; resa di metallo adatto; percentuale di scarti di colata; livello di meccanizzazione e automazione; proporzione di getti ottenuti con metodi speciali; costo di una tonnellata di colata.

A) Colata in stampi di sabbia-argilla

Uno stampo di colata avente una cavità in cui viene versato il metallo fuso è costituito da una sabbia di formatura secondo uno schema. Un modello è un dispositivo per ottenere un getto futuro sotto forma di cavità di lavoro. I modelli possono essere realizzati in legno, plastica o metallo, le loro dimensioni devono essere maggiori delle dimensioni dei getti dal ritiro del metallo e dal sovrametallo per lavorazioni successive.

Le miscele di formatura per stampi e anime di colata sono costituite da sabbia di quarzo, argilla speciale, acqua e una serie di additivi (olio di lino, colofonia, destrina, vetro liquido, trucioli di legno o trucioli di torba) che forniscono permeabilità ai gas e plasticità della miscela. Quando si realizza uno stampo, la sabbia da formatura, inumidita e accuratamente miscelata, viene versata nel pallone inferiore, dopo aver impostato il modello di colata (Fig. 1). Successivamente, la miscela viene compattata manualmente con vari dispositivi o su apposite macchine formatrici. Dopo la compattazione della miscela, il modello viene rimosso dal pallone inferiore. Allo stesso modo, la miscela viene compattata nel pallone superiore, avendo precedentemente installato in esso, oltre al modello di colata, un modello di sistema di iniezione che forma canali per il versamento di metallo liquido nella cavità dello stampo. Il sistema di chiusura è costituito da una vasca di chiusura, un montante verticale, una trappola per scorie, un alimentatore e un montante. Il sistema di iniezione deve garantire il flusso regolare del metallo fuso nello stampo e la rimozione dei gas dallo stampo.

Quindi, dopo aver installato le aste nella forma, la assemblano: la fiaschetta superiore è installata su quella inferiore e le fiasche sono fissate con perni. In questa forma (Fig. 1), lo stampo è pronto per essere versato con il fuso.

La fusione dei metalli viene eseguita in vari dispositivi di fusione. La ghisa viene fusa nelle cupole, l'acciaio viene fuso nei convertitori e nei forni elettrici, i metalli non ferrosi e le loro leghe vengono fusi nei forni elettrici e nei crogioli. La temperatura del metallo fuso viene portata alla temperatura di colata, ᴛ.ᴇ. 100 ... 150 C in più rispetto al punto di fusione della lega.

Dopo che il fuso è stato versato nello stampo e raffreddato, i pezzi fusi vengono estratti dallo stampo e puliti dalla sabbia di formatura manualmente, su griglie vibranti o granigliatrici. La rifilatura degli elementi del sistema gating viene eseguita con tronchesi, seghe a nastro, su presse rifilatrici, taglierine a fiamma o plasma. La pulizia dei getti da bave e baie viene eseguita con ruote abrasive.

Prima di essere inviati alle officine meccaniche, i getti in acciaio sono necessariamente sottoposti a trattamento termico - ricottura o normalizzazione - per alleviare le sollecitazioni interne e macinare la grana del metallo. In alcuni casi, i getti di altre leghe sono sottoposti a trattamento termico.

Il vantaggio della colata in stampi di sabbia-argilla è il basso costo dei materiali di stampaggio e delle attrezzature per modelli. Inoltre, questo metodo di fusione è più laborioso rispetto ad altri. Allo stesso tempo, la colata in stampi sabbia-argilla fornisce una bassa precisione dimensionale e un'elevata rugosità superficiale.

B) Metodi di colata speciali

Metodi di colata speciali rispetto alla colata in stampi sabbia-argilla consentono di ottenere getti di dimensioni più precise con una buona qualità superficiale, che contribuisce a: ridurre il consumo di metallo e la laboriosità di lavorazione; migliorare le proprietà meccaniche dei getti e ridurre le perdite da matrimonio; una significativa riduzione o eliminazione del consumo di materiali di stampaggio; riduzione dello spazio produttivo; migliorare le condizioni igienico-sanitarie e aumentare la produttività del lavoro.

Questi includono la colata: in stampi metallici permanenti (stampo freddo); centrifugo; sotto pressione; in forme una tantum a pareti sottili; modelli di investimento; corticale o conchiglia; colata di elettroscorie.

Colata in stampi a conchiglia. Con questo metodo di colata si utilizzano stampi a conchiglia speciali, realizzati con sabbia di quarzo (92...95%) e resina sintetica termoindurente (5...8%). La miscela sabbia-resina viene preparata mescolando sabbia e resina in polvere frantumata con l'aggiunta di un solvente (metodo a freddo) o ad una temperatura di 100 ... 120 C (metodo a caldo), grazie al quale la resina avvolge (riveste) il Granelli di sabbia. Inoltre, la miscela viene ulteriormente frantumata per ottenere singoli grani ricoperti di resina e caricata nel bunker.

La produzione di stampi a conchiglia viene eseguita come segue (Fig. 2.). Un modello in metallo, riscaldato a 200...300 C, viene ricoperto da uno strato di lubrificante resistente al calore (liquido siliconico) e posto in una tramoggia, quindi ricoperto di sabbia da formatura e mantenuto per 10...30 s. Durante questo periodo, la calotta viene pre-sinterizzata sul modello. Quindi, la sabbia di modellatura sciolta in eccesso viene rimossa dal modello e tenuta insieme al guscio in forno per 1 ... 3 minuti. a una temperatura di 300 ... 375 C. In questo caso si verifica la sinterizzazione finale del guscio con uno spessore di 7 ... 15 mm. Dopo il raffreddamento, grazie allo strato separatore di lubrificante resistente al calore, la calotta può essere facilmente rimossa dal modello. Le singole parti dello stampo e il sistema di iniezione così realizzato vengono assemblati mediante incollaggio lungo i piani dei connettori e fissandoli con staffe o fascette. La produzione e l'assemblaggio di stampi a conchiglia è facilmente meccanizzata e automatizzata.

A differenza della colata in stampi di sabbia-argilla, la colata in stampi a conchiglia fornisce una maggiore precisione dimensionale e una minore rugosità. Il sovrametallo di lavorazione è 0,5…3 mm. Allo stesso tempo, la massa limitata dei getti (fino a 250...300 kg) e le attrezzature tecnologiche più complesse sono svantaggi di questo metodo di colata. Per questo motivo, la colata in stampi a conchiglia viene utilizzata nella produzione in serie e in serie di getti di piccole e medie dimensioni.

Colata a cera persa. Il processo di fusione è il seguente. In uno stampo, un modello di colata e gli elementi del sistema di iniezione sono colati da una miscela a basso punto di fusione di stearina (50%) e paraffina (50%). La temperatura di pressatura dell'impasto è di 42...45 C. Il modello e il sistema di iniezione sono assemblati in un blocco, ricoperto da un guscio in ceramica (2...8 mm di spessore). Il rivestimento ceramico è composto per il 60...70% da polvere di quarzo o sabbia di quarzo finemente macinata e per il 30...40% da legante (soluzione di silicato di etile). Successivamente, un modello viene fuso da uno stampo in ceramica con acqua, vapore o aria calda. Gli stampi liberati dal modello vengono posti in matracci con sabbia, compattati e calcinati a 900–950 C per 3–5 ore In questo caso i residui della composizione del modello bruciano e lo stampo in ceramica viene ricotto. Dopo la calcinazione, gli stampi finiti vengono inviati per la colata con metallo.

La fusione a cera persa fornisce una maggiore precisione nelle dimensioni della colata. Questo metodo può essere utilizzato per ottenere getti della forma più complessa con uno spessore della parete fino a 0,3 ... 0,8 mm con un sovrametallo minimo per la lavorazione (fino a 0,7 mm).

Svantaggi: il costo dei getti ottenuti con modelli di rivestimento è superiore a quelli realizzati con altri metodi di colata.

Colata in stampi di metallo. Gli stampi per colata di metallo (stampi a freddo) sono realizzati in due parti e in un unico pezzo, principalmente in acciaio e ghisa. Per ottenere cavità complesse vengono utilizzate barre di metallo e sabbia.

Il processo di colata dello stampo comprende le seguenti operazioni: pulizia dello stampo, applicazione di un rivestimento refrattario (da quarzo, grafite, amianto e vetro liquido) sulla sua superficie interna, riscaldamento dello stampo a 150 ... 450 C, colata di metallo fuso. L'applicazione di un rivestimento refrattario fornisce un aumento della vita utile dello stampo, prevenendo la saldatura del metallo alle pareti dello stampo e facilitando l'estrazione dei getti. Il riscaldamento protegge lo stampo dalle screpolature e facilita il riempimento dello stampo con il metallo. Dopo l'indurimento, il getto viene rimosso dallo stampo utilizzando uno spintore.

I vantaggi della colata in stampo rispetto alla colata in stampi in sabbia-argilla usa e getta sono: ottenere getti di dimensioni e forme più precise; struttura del metallo a grana fine e, di conseguenza, con le migliori proprietà fisiche e meccaniche; garantire un'elevata produttività del lavoro; minor costo dei getti; migliorare le condizioni di lavoro del lavoratore della fonderia.

Gli svantaggi del metodo: l'alto costo del kikili; bassa permeabilità ai gas e duttilità dello stampo metallico, che porta alla formazione di gusci di gas e crepe nei getti; il rapido raffreddamento del metallo rende difficile l'ottenimento di getti di forma complessa, provoca il pericolo della comparsa di superfici difficili da tagliare nei getti di ghisa.

Stampaggio a iniezione. L'essenza del processo di colata è essenzialmente che il metallo fuso riempie lo stampo sotto la pressione del pistone (Fig. 3a). Dopo che il metallo si è indurito, lo stampo si apre e la colata viene rimossa.

Prima di iniziare il lavoro, lo stampo viene riscaldato a 150 ... 400 C a base di lega colata e lubrificato con un lubrificante a base di oli minerali con grafite.

La produttività delle macchine a pistoni raggiunge le 500 colate all'ora. In condizioni di produzione di massa, l'uso dello stampaggio a iniezione consente di ridurre la complessità dell'ottenimento di getti di 10-12 volte e l'intensità del lavoro della lavorazione di 5-8 volte. Grazie all'elevata precisione di produzione e alla fornitura di maggiori proprietà meccaniche dei getti ottenuti sotto pressione, si ottengono risparmi fino al 30 ... 50% di metallo rispetto alla fusione in stampi singoli. Crea la possibilità di una completa automazione del processo.

Metodo di colata centrifuga - un metodo ad alte prestazioni per la produzione di getti cavi come corpi di rivoluzione (boccole, tubi, manicotti) da leghe non ferrose e ferro-carbonio, nonché bimetalli. L'essenza del metodo consiste nel versare metallo liquido in uno stampo rotante in metallo o ceramica (stampo). Il metallo liquido a causa delle forze centrifughe viene lanciato sulle pareti dello stampo, si diffonde lungo di esse e si indurisce. Le inclusioni non metalliche vengono raccolte all'interno del getto e rimosse durante l'ulteriore lavorazione (Fig. 3b). Dopo il raffreddamento, la colata finita viene rimossa dallo stampo con l'ausilio di strumenti speciali.

I getti sono ottenuti con una configurazione esatta, con bassa rugosità superficiale e hanno una struttura metallica densa a grana fine.

Come con la pressofusione, gli stampi in metallo vengono riscaldati prima di versare il metallo liquido e vengono applicati rivestimenti protettivi.

La colata centrifuga è altamente produttiva (si possono colare in 1 ora 40…50 tubi in ghisa con un diametro di 200…300 mm), permette di ottenere getti cavi senza l'utilizzo di anime e getti bimetallici mediante colata sequenziale di due leghe ( ad esempio, acciaio e bronzo), rispetto alla colata in stampi fissi di sabbia-argilla e metallo fornisce una qualità superiore dei getti, elimina quasi il consumo di metallo per profitti e sollevamento, aumenta la resa di getti idonei del 20 ... 60% .

Gli svantaggi del metodo includono l'alto costo di stampi e attrezzature, la gamma limitata di fusioni.

colata continua - questo è un metodo per ottenere getti brocciati di sezione costante alimentando continuamente il fuso nello stampo ed estraendo da esso la parte indurita del getto. Data la dipendenza dalla direzione di stiro, si distingue tra colata continua verticale e orizzontale. La colata verticale è comunemente usata per produrre lingotti e tubi.

Lo schema del getto orizzontale è mostrato in Fig.4. Lo stampo 2, installato nel contenitore metallico 1, è realizzato in rame, grafite e, meno comunemente, acciaio. Ha una cavità interna, il cui profilo corrisponde alla sezione trasversale del getto. Nella parte di uscita dello stampo è installata una camicia di raffreddamento ad acqua 3. Il lingotto 6 viene estratto dallo stampo tirando i rulli 5 e diviso in pezzi misurati utilizzando una sega 7 o il taglio al plasma. La parte centrale del lingotto dopo la sua uscita dallo stampo rimane liquida, quindi, per accelerare la solidificazione e impedire la rottura del fuso attraverso il guscio di metallo duro, è installato un dispositivo doccia per il raffreddamento con acqua 4.

La colata continua produce pezzi grezzi di sezione trasversale costante sotto forma di cerchio, striscia o profilo più complesso. Lo svantaggio di questo metodo di colata è la gamma limitata di getti associata all'impossibilità di ottenere grezzi con forme complesse.

Colata di aspirazione sottovuoto - questo metodo produce getti come boccole, anelli, semilavorati per ingranaggi, manicotti, ecc. Sulla superficie del fuso nel ricevitore di metallo 3, viene posizionato un anello piatto di materiale refrattario 2, uno stampo metallico raffreddato ad acqua, uno stampo 1, viene abbassato sul ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ dall'alto. Eliminando il vuoto nello stampo, è possibile rimuovere il fuso da esso e ottenere getti cavi. Grazie alla cristallizzazione diretta dalla superficie al centro e all'alimentazione del getto indurente dal ricevitore di metallo, è possibile ottenere un getto denso senza difetti di ritiro e porosità da gas. Una caratteristica di questo processo è un'elevata resa di metallo utilizzabile, poiché non c'è un'estrema importanza nel sistema di gating e nei riser.

Difetti di colata- a causa di una progettazione errata dei getti, violazione della tecnologia di fusione o errori nel suo sviluppo. I principali difetti includono gusci, crepe, difetti superficiali e non conformità della configurazione e delle dimensioni ai requisiti del disegno.