Kursinio projekto užduotis ................................... 2

1.1. Liejimo būdo pagrindimas .................................. 4

1.2. Dalies padties formoje pagrindimas liejant6

1.3. Atskyrimo paviršiaus formos ir modelio pasirinkimo pagrindimas7

1.4. Susitraukimo ir apdirbimo dydžių, nuolydžių, filė, pagrindimas..... 8

1.5. Strypų ženklų dizaino ir dydžių nustatymas. Suspaudimo ženklų tikrinimas 10

1.6. Vartų sistemos apskaičiavimas .................................. 14

1.7. Pelno ir šaldytuvų dydžių skaičiavimas .... 21

1.8. Naudotos įrangos pagrindimas .................................. 25

1.9. Kolbų matmenų, krovinio masės apskaičiavimas ........... 27

1.10. Liejimo ir šerdies smėlio pasirinkimas..... 30

1.11. Formų ir šerdžių džiovinimo režimas .................. 34

Proceso schema .................. 35

Literatūra .............................................. 37

2. Grafinė dalis

2.1. Dalies brėžinys su formomis ir liejimo elementais

2.2. Surinkimo viršutinės plokštės brėžinys

2.3. Formos pjūvis ir apatinės formos pusės vaizdas su

strypai

1.1. Liejimo metodo pagrindimas

Liejimas – tai vienkartinių liejimo formų gamybos procesas. Tai daug darbo reikalaujantis ir atsakingas viso liejinių gamybos technologinio ciklo etapas, kuris iš esmės lemia jų kokybę. Liejimo procesas yra toks:

Mišinio sutankinimas, leidžiantis gauti tikslų modelio atspaudą formoje ir suteikti jam reikiamą stiprumą kartu su atitiktimi, dujų pralaidumu ir kitomis savybėmis;

Vėdinimo kanalų pavidalo įtaisas, palengvinantis pilant susidariusių dujų išėjimą iš formos ertmės;

Modelio pašalinimas iš formos;

Formos apdaila ir surinkimas, įskaitant strypų montavimą.

Priklausomai nuo liejimo dydžio, svorio ir sienelių storio bei liejinio lydinio markės, jis pilamas į šlapias, sausas ir cheminio kietėjimo formas. Liejimo formos gaminamos rankiniu būdu, liejimo staklėmis, pusiau automatinėmis ir automatinėmis linijomis.

Kadangi šis liejinys sveria mažiau nei 500 kg, lietinį liesime neapdorotą. Drėgnas liejimas yra technologiškai pažangesnis, nes nereikia džiovinti formų, o tai žymiai pagreitina technologinį procesą.

Serijinės gamybos sąlygomis galima naudoti tiek rankinį, tiek mašininį liejimą. Šio liejinio gamybai naudojame mašininį liejimą. Mašininis liejimas leidžia mechanizuoti dvi pagrindines liejimo operacijas (mišinio tankinimas, modelio išėmimas iš formos) ir kai kurias pagalbines (vartelių kanalų vystymas, kolbų vartymas ir kt.). Mechanizavus liejimo procesą gerėja tankinimo kokybė, didėja liejimo matmenų tikslumas, smarkiai pakyla darbo našumas, palengvinamas darbuotojo darbas, gerėja sanitarinės ir higieninės sąlygos ceche, atliekos. sumažintas.

Kaip liejimo mašiną naudojame impulsinio tipo mašiną. Tokioje mašinoje mišinys sutankinamas dėl oro (dujų) bangos poveikio. Suslėgtas oras esant slėgiui (6?10) * 10 6 Pa dideliu greičiu patenka į formos ertmę. Veikiant oro bangai, formavimo smėlis sutankinamas per 0,02-0,05 s. Likęs oras pašalinamas per ventiliacijos angas. Viršutiniai liejimo smėlio sluoksniai sutankinami presuojant.

Naudojant įprastus smėlio-molio mišinius, formos paviršiaus kietumas siekia 89-94 vnt. Maksimalus mišinio sutankinimas atitinka formos pusės atsiskyrimą. Pagerinus liejimo formos technologinius parametrus, dėl visiško vibracijos ir triukšmo pašalinimo didėja geometrinis liejinių tikslumas, sumažėja atstumų, gerinamos sanitarinės ir higieninės darbo sąlygos.

1.2. Dalies padėties formoje pagrindimas liejant

Pagrindinis uždavinys renkantis liejimo vietą liejimo metu – išgauti svarbiausius paviršius be liejimo defektų. Renkantis liejimo vietą formoje, vadovaujamės šiomis rekomendacijomis:

Atsižvelgiame į liejimo grūdinimo principą: liejimą dedame masyviomis dalimis į viršų, o virš jų nustatome pelną;

Pagrindiniai apdirbami paviršiai ir svarbiausios liejimo dalys išdėstytos vertikaliai;

Ši padėtis užtikrina, kad liejimo metu šerdys tvirtai laikosi formoje, surenkant formą galima patikrinti liejinio sienelės storį;

Plonos sienos yra žemiau ir vertikaliai išilgai liejinio, o tai palanku liejant plieną, metalo kelias iki plonų dalių yra trumpiausias.

1.3. Skirstymo paviršiaus formos ir modelio pasirinkimo pagrindimas

Viršutinės ir apatinės formos pusių sąlyčio paviršius vadinamas formos atskyrimo paviršiumi. Būtina išimti modelį iš sutankinto smėlio ir į formą sumontuoti šerdis. Jungties paviršius gali būti plokščias arba formos.

Formos jungties pasirinkimas lemia modelio dizainą ir jungtis, šerdies naudojimo poreikį, liejimo šlaitų dydį, kolbų dydį ir kt. Neteisingai parinkus atskyrimo paviršių, gali būti iškreipta liejimo konfigūracija, nepateisinama formavimo ir surinkimo komplikacija.

Pasirinktas formos atskyrimo paviršius atitinka šiuos reikalavimus:

Formos ir modelio atskyrimo paviršius yra plokščias, o tai yra racionaliausia modelio komplekto gamybos požiūriu;

Strypas yra apatinėje formos pusėje, tuo tarpu nereikia kabinti strypo viršutinėje formos pusėje, lengviau kontroliuoti jų montavimą formoje, galimybė sugadinti šalia esančias dalis yra sumažintas;

Sumažėja kaštai skaldymui ir liejinio valymui;

Leidžia sumažinti liejimo smėlio sąnaudas dėl sumažėjusio formos aukščio, nes šis atskyrimo paviršius suteikia nedidelį formos aukštį;

Liejimo modelis neturi nuimamų dalių.

1.4. Susitraukimo ir apdirbimo leistinų, nuolydžių, filė pagrindimas

Susitraukimas – tai metalų ir lydinių savybė kietėjimo ir aušinimo metu sumažinti jų tūrį. Dėl to modelis turi būti šiek tiek didesnis nei būsimas liejimas. Liejinio linijinių matmenų sumažėjimas tam tikros gamybos sąlygomis vadinamas liejyklos susitraukimu. Jo vertė kiekvienam konkrečiam liejiniui priklauso nuo lydinio prekės ženklo, jo konfigūracijos ir liejimo įtaiso.

Vidutinio anglies plieno liejiniams (plienas 35L) liejimo susitraukimas yra 1,6%.

Apdirbimo pašalpos suteikiamos visiems apdirbtiems liejimo paviršiams. Pašalpos dydis priklauso nuo paviršiaus padėties liejimo metu, liejimo būdo ir paviršiaus apdorojimo švarumo, taip pat nuo liejimo ir apdirbamo paviršiaus dydžio.

Mašininio liejimo metu dėl didesnio liejimo tikslumo apdirbimo pašalpos suteikiamos mažesnės nei liejant rankiniu būdu. Didžiausi leidimai numatyti paviršiams, kurie liejant yra nukreipti į viršų, nes jie labiausiai užkimšti nemetaliniais intarpais.

Pašalpų nustatymas pagal GOST 26645-85.

vardinis dydis	tikslumo klasė	deformacijos laipsnis	deformacijos nukrypimai	poslinkio nuokrypiai		pagrindinė pašalpa	papildoma pašalpa	visos pašalpos
	nemažai pašalpų

Vadinami formavimo nuolydžiai, kurie tvirtinami prie liejimo raštų darbinių paviršių, kad būtų užtikrintas laisvas jų ištraukimas iš formų arba šerdies dėžių išlaisvinimas iš šerdies be sunaikinimo, jei detalės konstrukcijoje nenumatyti konstruktyvūs nuolydžiai.

Nuolydžio dydis priklauso nuo sienos aukščio, modelio medžiagos ir formavimo būdo. Mašininiam formavimui metaliniai modeliai turi 0,5-1° nuolydį. Mes priimame 1°.

Filė vadinama modelių vidinių kampų apvalinimu, siekiant sklandžiai pereiti nuo vieno paviršiaus prie kito liejant. Jie pagerina liejimo kokybę, prisideda prie tolygaus jo aušinimo, sumažina įkaitusių įtrūkimų riziką sienų sankirtose ir neleidžia smėliui išsilieti formos kampuose, kai modelis išimamas iš jos. Dėl teisingai atlikto išorinių ir vidinių sienų apvalinimo galima išvengti susitraukimo ertmių atsiradimo. Filė naudojimas padidina liejinių atsparumą nuovargiui eksploatavimo sąlygomis esant didelėms kintamoms apkrovoms.

Pagal brėžinyje nurodytą reikalavimą, filė dydis 2x3mm.

1.5. Strypų ženklų dizaino ir dydžių nustatymas. Patikrinti, ar nėra suglamžymo požymių

Liejimo šerdys vadinamos liejimo formų elementais, kurie gaminami atskirai nuo pusformų naudojant specialią (paprastai) įrangą ir yra suprojektuoti taip, kad liejinyje būtų padarytos skylės ir ertmės, kurių negalima gauti iš modelio. Strypai paprastai formuojami po džiovinimo, siekiant padidinti jų stiprumą ir sumažinti dujų gamybą.

Strypo ženklai užtikrina teisingą ir patikimą strypo fiksavimą formoje ir dujų pašalinimą iš jo pilant.

Projektuojant strypus būtina:

Nustatyti strypų ribas ir jų skaičių;

Užtikrinti tvirtumą parenkant tinkamą šerdies mišinio sudėtį arba įrengiant rėmus;

Pasirinkite gamybos būdą, parodykite šerdies dėžutės padalijimo plokštumą ir pakavimo kryptį;

Sukurti vėdinimo sistemą.

Kurdami strypus, vadovaujamės šiais aspektais:

Strypas yra apatinėje formos pusėje, nes strypo montavimas ir tvirtinimas viršutinėje kolboje trunka 5–6 kartus daugiau laiko nei apatinėje;

Vengiame vienašališkai pasodintų meškerių, kurioms naudojame meškerės dubliavimo techniką; tai pašalina jų pasislinkimo galimybę veikiant savo masei arba metalo slėgiui;

Formos dizainas neapima kai kurių strypų fiksavimo kitų ženkluose, nes tokiu atveju jų montavimo klaidos yra sumuojamos.

Gamindami šios dalies liejimą naudojame vieną dubliuotą strypą:

Pagrindiniai strypo matmenys: L = 235mm, a = 704mm, b = 184mm.

Horizontaliojo ženklo ilgis nuo 80 mm, o to akivaizdžiai nepakanka dubliuojamo strypo stabilumui. Vadovaudamiesi GOST 3606-80 3.4 punktu, padidinsime ženklo ilgį iki 240 mm.

a = 6°, b = 8° .

Klirenso vertės S 1 , S 2 ir S 3 :

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

Apvalinimo spindulys (perėjimas nuo pagrindinio iki ikoninio formavimo paviršiaus): r = 5 mm.

Norėdami gauti guolių sėdynes, apskaičiuojame dubliuoto strypo išsikišimus:

Apatiniam užpildymui: ženklo aukštis h = 35 mm,

Viršutiniams užpildams: ženklo aukštis h 1 = 0,4*h = 0,4*35 = 14 mm.

Šlaitų formavimas ant ikoninio formavimo paviršiaus:

a = 7°, b = 10° .

Klirenso vertės S 1 ir S 2:

Apatiniams ženklams: S 1 = 0,3 mm, S 2 = 0,4 mm.

Viršutinė dalis: S 1 = 0,2 mm, S 2 = 0,4 mm:

Apvalinimo spindulys: r = 2?3mm.

Formuojant šlapiu būdu, kad montuojant strypus nesugadintų formos briaunos, GOST 3606-80 rekomenduoja gaminti juosteles, apsaugančias nuo suspaudimo horizontaliems strypams: a = 12 mm, b = 2 mm.

Patikrinti, ar nėra suglamžymo požymių

Apatinis ženklas.

Mišinio gniuždymo stipris:

kur P yra reakcija į atramą, kg,

kur S n.z. - apatinio ženklo atraminis paviršius, cm 2,

n yra simbolių skaičius apatinėje formos pusėje, n = 5.

Strypo svoris:

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

čia V st yra strypo tūris, g / cm 3,

g st yra šerdies mišinio tankis, g st \u003d 1,65 g / cm 3.

G st = 95637,166 * 1,65 \u003d 157801,32 g.

Apatinio ženklo atraminis paviršius:

Sąlyga įvykdyta.

Viršutinis ženklas.

kur S v.zn. - viršutinio ženklo atraminis paviršius, cm 2,

čia P st yra strypą veikianti kėlimo jėga, g,

m yra simbolių skaičius viršutinėje pusėje, m = 5.

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

V * st - strypo tūris, kurį veikia kėlimo jėga,

V n - strypo tūris, kuriam įtakos neturi kėlimo jėga, cm 3,

P st = 52300,7 * (7 - 1,65) - 43336,466 * 1,65 \u003d 208303,576 g,

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

Viršutinio ženklo atraminis paviršius:

Sąlyga įvykdyta.

1.6. Vartų sistemos skaičiavimas

Vartų sistemos paskirtis

Užtvarų sistema (AG) turi užtikrinti ramų, vienodą ir nuolatinį metalo tiekimą į iš anksto nustatytas liejimo vietas.

HP dizainas turėtų sudaryti sąlygas, kad metalo srautas neįsiurbtų oro.

HP turėtų sulaikyti visus nemetalinius inkliuzus, kurie pateko į metalo srautą.

Viena iš svarbiausių HP funkcijų yra formos užpildymas tam tikru greičiu: esant labai dideliam pylimo greičiui, išplaunamos formos sienelės ir pačios HP kanalai, o jei liejama per lėtai, metalas gerokai atšaldomas ir sandūros, ne molio, ir formuojasi apatiniai užpildai.

HP turėtų prisidėti prie vienodo arba kryptingo liejinio kietėjimo principo įgyvendinimo. Jis naudojamas iš dalies paduoti liejinį skystu metalu pradiniu jo kietėjimo momentu.

Normalus HP susideda iš šių pagrindinių elementų: priėmimo įtaisas, stovas, karteris, užtvaras, tiektuvai.

1.Priėmimo įrenginiai

Jų paskirtis – užtikrinti, kad srovė iš kaušo patektų į HP kanalus. Taip pat šie įtaisai užgesina metalinės srovės iš kaušelio energiją ir iš dalies sulaiko šlaką, patekusį į srovę iš kaušelio.

Kaip priėmimo įrenginį naudojame vartų piltuvą. Spyruokliniai piltuvėliai naudojami liejant visus plieninius liejinius, nepriklausomai nuo jų svorio (dėl pylimo iš fiksavimo kaušų, taip pat siekiant sumažinti metalo sąlyčio paviršių su vartų sistema). .

Tai vertikalus HP kanalas, per kurį metalas nusileidžia nuo dubens lygio iki lygio, kuriame jis atnešamas į liejimą.

Labai dažnai, atsižvelgiant į liejimo sąlygas (ypač mašininėse formose), reikia įrengti į apačią besiplečiančius stovus. Tokiuose stovuose gali atsirasti oro nuotėkis, reikia įrengti droselius, bet kadangi tiektuvų skerspjūvis yra mažiausias (tai yra AG užpildytas), droselių nereikia.

Labai atsakinga vieta hp. yra karteris - tai išsiplėtimas ir įdubimas po stovu. Tai visada turėtų būti daroma kuriant HP. Jame susidaro metalo pelkė, užgesinanti srovės energiją iš stovo ir taip užkertant kelią metalo purslams. Be to, paliekant karterį į šulinį, metalas nukreipiamas iš apačios į viršų. Tuo pačiu metu metalo judėjimo kryptis sutampa su šlako dalelių, nukritusių iš kaušelio į metalą natūralaus judėjimo kryptimi, ir jos greitai nunešamos į vartų lubas, tai yra, karterio. leidžia sutrumpinti vartų eigą ir sumažinti metalo sąnaudas vienam AG.

4. Sprue

Tai horizontalus, dažniausiai trapecijos formos, kanalas, montuojamas ant formos atskyrimo plokštumos. Pagrindinis jo tikslas – paskirstyti metalo srautą iš stovo į atskirus tiektuvus, užtikrinant vienodą jo suvartojimą.

5. Lesyklėlės

Paskutinis elementas metalo eigoje yra AG. - tiektuvai. Jų skaičius ir vieta priklauso nuo liejamų dalių pobūdžio. Tiektuvų skerspjūvis turi būti toks, kad jie lengvai nutrūktų nuo liejinio.

Kai metalas į liejinį atnešamas keliais tiektuvais, jo ištekėjimas iš skirtingų tiektuvų, nutolusių skirtingais atstumais nuo stovo, skiriasi. Tolimieji tiektuvai praleidžia daugiau metalo nei artimieji. Tai paaiškinama tuo, kad ekstremaliose šėryklose dinaminis slėgis iš dalies virsta statiniu, todėl metalo ištekėjimo greitis iš šių šėryklių yra didesnis.

Vartų sistemos tipo pasirinkimas

Lemiami veiksniai, nuo kurių priklauso HP tipo pasirinkimas, yra: liejinio konstrukcija, dirbtuvėse pritaikyta technologija ir lydinio, iš kurio liejamas ruošinys, savybės.

Plieno liejiniams gaminti naudojamas HP. maksimalus paprastumas ir minimalus ilgis, nes plienas aušdamas smarkiai praranda savo sklandumą.

Pasirinktas hp reiškia viršutinį AG. su horizontaliais tiektuvais. Tokiame b.p. metalas įnešamas į viršutinę liejimo dalį, o iki formos užpildymo pabaigos liejinyje susidaro temperatūros laukas, atitinkantis kryptinio kietėjimo principą (šaltas metalas iš apačios ir karštas metalas iš viršaus).

Metalo tiekimo į liejimą vietos pasirinkimas

Renkantis vietą metalo tiekimui į liejinį, reikia atsižvelgti į liejimo kietėjimo principą. Kadangi liejinys pagal savo konstrukciją yra linkęs kryptingai kietėti, metalą geriau įtraukti į masyvias dalis. Tekantis metalas įkaitina formą tiekimo vietose, metalas atvėsęs patenka į plonas liejimo dalis ir dar labiau padidėja jų stingimo greitis. Masyvios dalys, įkaitintos karštu metalu, kietėja lėčiau. Toks temperatūros laukas prisideda prie koncentruotos susitraukimo ertmės susidarymo liejinyje (jo masyviame arba šiluminiame bloke), kurį galima lengvai paversti pelnu.

Metalas atnešamas palei sieną, tokiu atveju nėra tiesioginio metalo srovės poveikio pelėsių sienelei ir sumažėja jo erozijos tikimybė.

Nustatyti AG elementų skerspjūvio matmenis. reikia paklausti jų dydžių santykio. Dėl HP plieno liejiniai, sveriantys iki 1 tonos:

SF n: SF l.h. : F st \u003d 1: 1,15: 1,3. (12)

Butelio kaklelis yra tiektuvas, todėl apskaičiuojame jį naudodami Ozano formulę:

kur SF n yra bendras tiektuvų skerspjūvio plotas, cm 2 ;

G – bendra metalo masė formoje kartu su AG. ir pelnas, kg;

g - skysto metalo savitasis svoris, plienui g = 7g / cm 3;

m - AG debitas;

t - užpildymo laikas, s;

H p - vidutinė, skaičiuojama galva, veikianti AG pilant, cm;

g - gravitacijos pagreitis, g \u003d 981 cm / s 2.

Kai pilamas ketus ir plienas, formulė (11) yra tokia:

Kadangi šis liejimas reikalauja pelno įrengimo, liejinių metalo suvartojimas nustatomas pagal formulę:

kur G ex – liejinio svoris, kg;

TVG - technologinė prekės išeiga, tam tikram liejiniui TVG = 0,65;

Liejinio masė nustatoma pagal formulę:

G neįskaitant \u003d 2 * (G vaikai + G pr.m.o.) (16)

čia - G det detalės masė, G det = 42,5 kg;

G pr.m.o. - metalo masė prielaidoms ir apdirbimui, kg;

Apdirbimo pašalpa yra 7–10% dalies svorio, mes priimame 9%.

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

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

Dizaino galvutė nustatoma pagal Dieterto formulę:

kur H yra pradinis slėgis arba atstumas nuo vietos, į kurią tiekiamas metalas

užmetimas prie kaušelio kojos, cm;

P – atstumas nuo aukščiausio liejimo taško iki tiekimo lygio, cm;

C - liejimo aukštis pagal padėtį pilant, cm.

Norint nustatyti H, reikia žinoti kolbų aukštį H v.o. ir N n.d. Jų dydžiai apskaičiuoti 1.9 punkte.

1 pav. Skaičiuojamojo slėgio nustatymo schema:

1 - pirštų kibiras;

2 - priėmimo įrenginys (piltuvas);

3 - tiektuvas;

4 - liejimas;

5 - strypas.

H = H v.o. + h į – b/2, (19)

kur H v.o. - viršutinės kolbos aukštis, N v.o. = 15 cm;

h in - metalinio lygio aukštis piltuvėlyje, h \u003d 6 cm (piltuvo aukštis H \u003d 75 mm);

b - strypo aukštis, b = 18,4 cm.

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

Р = h m.v. – b/2, (20)

kur h m.v. – aukščiausio modelio ūgis, h m.v. = 26,25 cm.

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

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

kur h m.s. – apatinio modelio aukštis, h m.s. = 15,5 cm.

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

Tada darbinis slėgis yra lygus:

HP srautas:

Dėl santykio (10):

Pilimo laikas nustatomas pagal Belenky, Dubitsky, Sobolev formulę:

kur S yra laiko koeficientas, plieno liejiniams S = 1,4?1,6, imame S = 1,5;

d - apibrėžiantis sienelės storį, d = 15mm;

G – liejinio masė kartu su HP, kg.

Tada SF n yra lygus:

Užpildymo greitis:

Bendra likusių HP elementų skerspjūvio plotų nustatymo formulė:

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

kur F p yra vienos tiektuvo plotas, cm 2;

k i – HP i-ojo elemento ploto santykis. į bendrą i-ojo elemento aptarnaujamų tiektuvų plotą;

P i - i-ojo elemento aptarnaujamų tiektuvų skaičius, P i = 4.

Tiektuvui:

Vartams:

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

Dėl stovo:

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

2 pav. Vartų sistemos elementų sekcijos

1.7. Pelno ir šaldytuvų dydžių skaičiavimas

Susitraukimo ertmės liejiniuose susidaro dėl skysto metalo tūrio sumažėjimo aušinimo metu ir ypač jam pereinant iš skysto į kietą būseną. Jie yra vieni iš pagrindinių liejimo defektų, su kuriais ratukai turi susidurti kasdien. Siekiant kovoti su susitraukimo ertmėmis, naudojamos liejimo galvutės, kurios yra skysto metalo rezervuarai, iš kurių papildomas atskirų liejimo dalių, esančių šalia galvos, tūrinis susitraukimas.

Liejinio kokybė ir tinkamo liejinio išeiga procentais priklauso nuo pelno darbo efektyvumo. Pelno įrengimas prisideda prie kryptingos kristalizacijos principo įgyvendinimo.

Pelnas turi:

Užtikrinti kryptingą liejinio kietėjimą siekiant pelno; todėl jis turi būti montuojamas toje liejinio dalyje, kuri kietėja paskutinis;

Turėkite pakankamai sekciją, kad sukietėtų vėliau nei liejimas;

Turėkite pakankamai tūrio, kad susitraukimo ertmė neviršytų pelno;

Būkite tokio dizaino, kad būtų užtikrintas minimalus paviršiaus plotas.

Šaldytuvai paprastai naudojami įvairių liejinių dalių kietėjimo greičiui valdyti, kad būtų pasiektas vienodo arba vienalaikio kietėjimo principas.

Populiariausia hp programa leidžia gauti temperatūros gradientą liejinyje, atitinkantį kryptinį kietėjimą. Taigi ant viršutinių masyvių dalių (šildomų liejamo metalo) nustatome pelną. Šaltas metalas pateks į apatines masyvias dalis, todėl šioms dalims nereikia papildomo aušinimo, o atitinkamai ir šaldytuvų naudojimo.

Pelno apskaičiavimas pagal prof. Andreeva

Dauguma pelno apskaičiavimo metodų yra pagrįsti „įrašyto apskritimo metodu“. Jo esmė slypi tame, kad ant pilno dydžio popieriaus lapo nupieštas terminis mazgas ir į jį įvedamas apskritimas taip, kad jis liestų liejimo sienas. Apskritimas, kurio skersmuo d, yra šiluminio mazgo dydis (3 pav.).

Ryžiai. 3. Šiluminis mazgas.

Pelnas #1

D – išorinis mazgo skersmuo, D = 23 cm;

D o - vidinis mazgo skersmuo, D o = 18 cm.

Pelno skersmuo, cm:

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

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

Pelno aukštis, cm:

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

Pelno ilgis: L p1 = 32,18cm.

Pelnas Nr. 2

Į mazgą įrašyto apskritimo skersmuo, cm:

kur a yra šoninės sienelės storis, a = 1,5 cm;

D – išorinis mazgo skersmuo, D = 20 cm;

D o - vidinis mazgo skersmuo, D o = 15 cm.

Kompensuojamojo metalinio žiedo skersmuo, cm:

kur H yra tiekiamo mazgo aukštis, H = 6,5 cm.

Pelno skersmuo, cm:

D p \u003d d o + d 1,

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

Pelno aukštis, cm:

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

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

Pelno ilgis: L p2 = 29,04 cm.

Pelno apimtis

Pelno masė:

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

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

Derlius yra lygus:

kur G hp - masė AG, G AG lygus 10–15% Gexc, mes priimame 12%.

G AG = 0,12 * 92,66 = 11,12 kg

Kadangi TG yra daug didesnis nei priimtas, mes pakoreguosime pelno dydį, kad gautume priimtą TG.

Reikalinga pelno masė yra lygi:

Bendra tokio pelno apimtis yra lygi:

Tada pakoreguoti pelno parametrai yra lygūs:

H p \u003d 10,5 cm.

Šio pelno masė:

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

Tada galutinis TVG yra lygus:

Kas labai artima priimtam.

1.8. Naudojamos įrangos pagrindimas

Didžioji dalis forminių liejinių iš įvairių liejinių lydinių gaminama pavienėse smėlio formose. Tokioms formoms gauti naudojama speciali modelių-kolbų įranga, reikalinga formų dalims, strypams ir jų surinkimui gauti. Į modelių-kolbų įrangos komplektą įeina: modeliai ir modelių plokštės, skirtos formų dalims ant jų gaminti, šerdies dėžutės šerdims gaminti, vėdinimo plokštės ventiliacijos kanalams formuoti šerdose, plokščios ir figūrinės (džiovyklės) džiovinimo plokštės šerdims, kolboms, prietaisams džiovinti. valdymo formoms surinkimo proceso metu, taip pat šaldytuvams, kaiščiams kolboms prijungti ir kitiems įrankiams.

Modeliai vadinami įtaisais, skirtais formų ertmėms gauti, kurių konfigūracija atitinka pagamintus liejinius.

Mašininiam liejimui modeliai montuojami ant specialių plokščių, kurios vadinamos rašto plokštėmis. Serijinei šio liejinio gamybai naudojame vienpusę tipo nustatymo plokštę (modelis, esantis tik vienoje viršutinėje pusėje, prisukamas prie plokštės pagal GOST 20342-74).

Serijinės liejinių gamybos sąlygomis naudojami metaliniai modeliai ir plokštės. Jie turi šiuos privalumus: ilgaamžiškumą, didesnį tikslumą ir lygesnį darbinį paviršių. Jie naudojami mašininiam liejimui, o tai kelia tam tikrus reikalavimus modelio įrangos dizainui ir kokybei. Šio liejinio modelio, kaip ir plokštės, medžiaga yra plieno markės St 15L (didelis stiprumas ir atsparumas dilimui).

Modelio plokštės dizainas (0280-1391/002 GOST 20109-74) daugiausia priklauso nuo mašinos, kurioje bus gaminama pusė formos, tipo, liejinio konstrukcijos, gautos iš šio modelio rinkinio. Modelio plokštėje išilgai perimetro yra ventiliacijos angos (ventiliacijos), reikalingos orui pašalinti impulsinio formavimo metu. Orlaidės skaičius nustatomas pagal santykį, angos skersmuo 5x6mm.

Norėdami pritvirtinti kolbą ant plokštelės, jie turi 2 kaiščius: centravimo (0290-2506 GOST 20122-74), kuris apsaugo kolbą nuo poslinkio horizontalia kryptimi, ir kreiptuvą (0290-2556 GOST 20123-74), kuris apsaugo. kolba nuo poslinkio skersinės plokštelės ašies atžvilgiu.

Šerdies dėžutės konstrukcija priklauso nuo šerdies formos ir matmenų bei jos gamybos būdo. Pagal konstrukciją šerdies dėžutės skirstomos į vientisas (kratomas) ir nuimamas.

Dėžutės užpildymo mišiniu krypties pasirinkimas visų pirma priklauso nuo strypo gamybos būdo, taip pat nuo rėmų ir šaldytuvų montavimo.

Masinėje gamyboje naudojamos metalinės šerdies dėžutės. Jie dažnai yra nuimami su horizontalia ir vertikalia jungtimi.

Šio liejinio šerdims gaminti naudojame smėliavimo metodą. Smėliavimo mašinoms naudojamos padalintos šerdies dėžės. Pripildę mišinio, jie patiria perteklinį oro slėgį, abrazyvinį smėlio-oro srovės poveikį, taip pat jėgą, prispaudžiančią dėžę prie pripučiamo mašinos antgalio, todėl jie turi turėti didesnį standumą, stiprumą ir būti sandarus išilgai jungties plokštumos ir slėgio.

Šio liejinio gamybai serijinės gamybos ir impulsinio liejimo sąlygomis naudojame kolbas automatinėms linijoms. Tokios kolbos turi sustiprintas sienas be ventiliacijos angų. Liejimo dėžių, skirtų lieti ant automatinių linijų, ypatybė yra jų nekeičiamumas, t.y. kolbos apačioje ir viršuje yra skirtingos. Dugno kolba neturi įvorių kaiščiams tvirtinti. Vietoj įvorių apatinėje kolboje yra kūginė skylė, kurioje pritvirtintas kaištis.

Viršutinėje kolboje yra centravimo (0290-1053 GOST 15019-69) ir kreipiamosios (0290-1253 GOST 15019-69) įvorės.

Strypams džiovinti naudojame džiovinimo plokštes su plokščiu atraminiu paviršiumi. Pagrindinis reikalavimas jiems yra maksimalus konstrukcijos tvirtumas ir minimalus svoris. Plokštelėse yra skylių sistema, skirta dujoms išleisti iš strypų.

Ventiliacinės plokštės naudojamos vėdinimo kanalams gaminti strype. Vėdinimo kanalai kote visada turi būti gana aiškiai išdėstyti, ypač jei jie yra bendros vėdinimo sistemos dalis.

Šablonai skirti valdyti strypų ir formų dydį, iš anksto surinkti kelis strypus į vieną bendrą mazgą, patikrinti strypų montavimą formoje ir pan.

1.9. Kolbų matmenų, krovinio masės skaičiavimas

3 pav. Atstumas tarp liejimo ir atskirų formos elementų

Žiedo ilgis:

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

čia L m yra modelio ilgis, L m = 836 mm;

d st yra stovo skersmuo, mm.

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

Pagal GOST 2133-75 kolbos ilgis L o = 1000mm.

Žiedo plotis:

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

čia B m yra modelio plotis, B m = 752 mm;

c - atstumas tarp modelio ir kolbos sienelės, c = 50mm;

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

Pagal GOST 2133-75 kolbos ilgis L o = 1000mm B o = 800mm.

Apatinės kolbos aukštis:

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

kur h m.s. – apatinio modelio aukštis, h m.s. = 190 mm;

b yra atstumas tarp modelio apačios ir formos apačios, b = 70 mm.

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

Pagal GOST 2133-75 apatinės kolbos aukštis H Nr. = 250 mm.

Viršutinis rėmo aukštis:

H in. O. = h m.v. + a, (39)

kur h m.v. – aukščiausio modelio ūgis, h m.v. = 262 mm;

b yra atstumas tarp modelio viršaus ir formos viršaus, b = 70 mm.

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

Pagal GOST 2133-75 viršutinės kolbos aukštis H v.o. = 300 mm.

Kėlimo jėga, veikianti viršutinę formos pusę:

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

kur P st yra strypą veikianti kėlimo jėga, P st \u003d 208303,576g.

F i – H i aukščio metalinės kolonos spaudžiamo formos elemento paviršiaus horizontali projekcija;

H i - metalinės kolonos aukštis, matuojamas nuo paviršiaus F i iki metalo lygio vartų piltuvėlyje;

g m - skysto metalo savitasis svoris, plienui g m = 7 g / cm 3.

SF i *H i = (*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.

Tada kėlimo jėga, veikianti viršutinę pusę formos, yra lygi:

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

Krovinio svoris:

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

kur K yra saugos koeficientas, kuris atsižvelgia į hidraulinio smūgio reiškinį, kai metalas liečiasi su formos srautu, K=1,3 - 1,5, priimame K=1,4;

Q w.p.f. - viršutinės formos pusės masė, g,

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

Q v.p. - kolbos metalo masė, nes kolbos masė, palyginti su

jame esančio mišinio masė, tada Q v.p. = 0;

Q cm.v.o. yra mišinio masė viršutinėje formos pusėje, g,

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

kur g cm yra smėlio tankis, g cm = 1,5 - 1,8 g / cm 3, mes priimame

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

V m.v. - aukščiausio modelio tūris, cm 3;

V m.v. = ((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*3.4 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 328286,33 g.

Tada krovinio masė:

P gr = 532446,164 * 1,4 - 328286,33 \u003d 417138,3 g.

1.10. Liejimo ir šerdies smėlio pasirinkimas

Liejimo medžiagos yra medžiagos, naudojamos formoms ir šerdims gaminti.

Liejimo medžiagos, priklausomai nuo jų naudojimo sąlygų, turi atitikti šiuos reikalavimus:

Užtikrinkite reikiamą mišinio stiprumą drėgnomis ir sausomis sąlygomis;

Neleiskite mišiniui prilipti prie modelio įrangos;

Suteikti mišiniui sklandumo, reikalingo modelio ir šerdies dėžutės kontūrams atkurti;

Mažas dujų susidarymo gebėjimas;

Užtikrinti formos arba šerdies atitiktį liejimo kietėjimo ir aušinimo metu;

turėti pakankamą atsparumą ugniai ir mažai prilipti prie liejinio;

Užtikrinkite gerą formą ir šerdies išmušimą;

Nebrangūs, netrūkūs ir nekenksmingi kitiems;

turi mažą higroskopiškumą;

Būkite patvarūs.

Liejimo smėlis yra pagrindiniai liejimo ir šerdies smėlio užpildai. Daugeliu atvejų kvarcinis smėlis naudojamas kaip liejimo smėlis, susidedantis iš tam tikro dydžio ir formos silicio dioksido grūdelių (Si 2 O). Plačiai paplitę šie smėliai yra dėl to, kad jie puikiai tinka liejimo formos darbo sąlygoms.

Liejimo molis naudojamas kaip mineralinis rišiklis liejimo ir šerdies smėliuose. Liejimo molis vadinamos uolienomis, susidedančiomis iš smulkiai išsklaidytų vandeninių aliumosilikatų dalelių, kurios pasižymi rišamumu ir termocheminiu stabilumu bei gali sudaryti tvirtą liejimo smėlį, kuris nelimpa prie liejinių paviršiaus. Liejant šlapiu būdu, pirmenybė teikiama bentonito moliams.

Gaminant šerdies mišinius, liejimo molio įdėjimas neužtikrina reikiamo šerdies stiprumo, todėl į mišinį dedami kiti rišiklio priedai, kurių savitojo stiprumo vertė yra didesnė. Tokie priedai vadinami rišikliais arba rišikliais. Klijavimo medžiagos turi atitikti šiuos reikalavimus:

Ruošdami liejimo ir šerdies smėlį, tam tikrą laiką tolygiai paskirstykite liejimo smėlio grūdelių paviršių;

Užtikrinti mišinio plastiškumą;

Užtikrinti greitą šerdies ir formos džiūvimą;

neturi higroskopiškumo;

Turi mažą dujų generavimo pajėgumą džiovinant ir pilant lydalą į formą;

Užtikrinti formos ir šerdies atitiktį;

Nemažinkite liejimo ir šerdies smėlio atsparumo ugniai;

Išmušant formą lengva sugriūti;

Kad būtų nekenksmingas kitiems, pigus ir neretas.

Kaip rišamąsias medžiagas naudojame B-2 ir B-3 tvirtinimo detales. Šias tvirtinimo detales rekomenduojama naudoti šerdies mišiniams, iš kurių gaminamos IV klasės šerdys, į kurias įeina ir šio liejinio šerdys. Šiai klasei priskiriami paprastos konfigūracijos strypai, formuojantys vidines apdirbtas ertmes liejiniuose arba vidiniuose neapdirbtuose paviršiuose, kuriems nekeliami aukšti reikalavimai.

Tvirtinimo detalės B-2 (dekstrinas, pektino klijai) ir B-3 (melasa, sulfido-alkoholio glaistas) turi daug bendrų technologinių savybių, todėl šias medžiagas galima pakeisti viena kita, šiek tiek pakeitus mišinio sudėtį.

Šerdies mišiniai ir šerdys ant B-2 ir B-3 tvirtinimo detalių išsiskiria šiomis savybėmis:

1. Po džiovinimo strypai ant B-2 tvirtinimo detalių yra pakankamai tvirti.
2. Sausų ir šlapių strypų stiprumas labai padidėja, kai į mišinio sudėtį pridedamas molis.
3. Mišinių skystumas vidutinis.
4. Strypų džiovinimo temperatūra 160°C - 180°C.
5. Strypai turi pakankamą paviršiaus stiprumą.
6. Mišinių dujų susidarymo geba yra maža.
7. Strypai dažomi, kad sumažintų lipnumą.
8. Strypų išmušimas yra patenkinamas, jei mišiniuose nėra molio.

Smėlio klasifikacija

Liejinių kokybė ir kaina labai priklauso nuo teisingo smėlio sudėties ir technologinių savybių pasirinkimo. Renkantis mišinio sudėtį, atsižvelkite į:

Liejamo metalo tipas, liejimo sudėtingumas ir paskirtis;

Reikalingų medžiagų prieinamumas;

serijinė gamyba;

Formų gamybos ir surinkimo technologija;

Planuojamos išlaidos.

Pagal pilamo metalo rūšį mišiniai skirstomi į 3 grupes: plieno, ketaus ir spalvotųjų metalų lydinių liejiniams. Šį padalijimą pirmiausia lemia metalo pilimo į formą temperatūra. Plienui ši temperatūra yra »1550°C.

Nepriklausomai nuo metalo tipo, liejimo smėlis skirstomas į:

Pagal naudojimo pobūdį - į vieną, dengiamas ir užpildomas;

Pagal formos būklę prieš pilant - ant mišinio, skirto formoms, pilamoms šlapioje būsenoje (šlapias formavimas), ir mišinio, skirto formoms, pilamoms sausai (sausas formavimas).

Jei mišinys užpildo visą formos tūrį, tada jis vadinamas vienu. Tokie mišiniai naudojami mašininiam liejimui serijinės ir masinės gamybos cechuose. Kadangi šie mišiniai tiesiogiai suvokia agresyvų metalo veikimą, jie turi turėti aukštas technologines savybes. Todėl iš ugniai atspariausių ir termochemiškai stabiliausių liejimo medžiagų ruošiami vienodi mišiniai, kurie užtikrina mišinių ilgaamžiškumą.

Pavienių mišinių naudojimas leidžia sutrumpinti formų paruošimo ciklą ir taip padidinti liejimo agregatų našumą.

Vienodiems mišiniams keliami ypač aukšti reikalavimai dujų pralaidumui – šie mišiniai naudojami žaliai formuojant, todėl pasižymi dideliu dujų generavimo pajėgumu. Tai reiškia, kad reikiamas stiprumas pasiekiamas esant minimaliam molio kiekiui, o tai leidžia sumažinti mišinio drėgmę. Todėl pavieniams mišiniams dažniau naudojami bentonito moliai, kurių rišamumas didžiausias. Kartu su rišamųjų medžiagų B-2 ir B-3 priedais bentonitai leidžia gauti 1,8–2,5% drėgnumo liejimo smėlį. Kartais vanduo pakeičiamas organiniais tirpikliais (pavyzdžiui, etilenglikoliu), o paviršiaus švarumas labai pagerėja, o liejinių mažėja.

Formavimo smėlis plieno liejimui

Plieno liejimo liejimo smėlis skiriasi nuo geležies liejinių didesniu atsparumu ugniai, nes liejant plieną temperatūra viršija 1500 ° C. Aukšta pylimo temperatūra padidina cheminį ir terminį išdegimą, todėl sunkiau gauti švaraus paviršiaus alyvuoges.

Formavimo smėliams ruošti daugiausia naudojamas 1K ir 2K klasių sodrintas ir kvarcinis smėlis, kuriame silicio dioksido kiekis yra ne mažesnis kaip 95%. Molio smėlis nenaudojamas plieno liejimo formoms gaminti.

Gaminant liejimo formas, skirtas mažos masės liejimui, pageidautina naudoti kvarcinį smėlį, kurio grūdelių dydis yra 016A 02A, kuris užtikrina mažą liejinių paviršių šiurkštumą.

Mišinio sudėtis:

Smėlis 1K016A - 8%,

Atvirkštinis mišinys -90%,

Sulfitinė mielių košė - 1%,

Molis - 1%.

Mišinio drėgnumas: 3,5–4,5%.

Šerdies mišiniai plieno liejimui

Liejimo metu strypai patiria žymiai didesnį šiluminį ir mechaninį poveikį, palyginti su pelėsiais, nes dažniausiai juos supa lydalas. Dėl šios priežasties šerdies mišiniams keliami griežtesni reikalavimai.

Strypų stiprumas sausoje vietoje ir paviršiaus kietumas turi būti didesnis nei formos. Šerdies mišiniai turi turėti aukštą atsparumą ugniai, plastiškumą ir mažą higroskopiškumą, ypač kai formuojami žaliuoju būdu, dideliu dujų pralaidumu ir maža dujų generavimo galia, geru išmušimu.

Mišinio sudėtis:

Smėlis 1K016, 97–98 %;

Molis, 2–3 %;

Tvirtinimo elementas B-3 (sulfido glaistas) - 4,3%;

Rišiklis SB (arba KO) - 3,6%;

Drėgmė yra 2,8–3,4%.

1.11. Džiovinimo režimas formoms ir šerdims

Formos ir šerdys džiovinamos siekiant padidinti jų pralaidumą dujoms, stiprumą, sumažinti dujų gamybos pajėgumus ir galiausiai pagerinti liejinių kokybę. Strypų ir formų džiovinimo režimas skirtingoms strypų ir formų grupėms nustatomas empiriškai.

Kadangi plieninius liejinius, sveriančius iki 500 kg, patartina pilti drėgnu būdu, formų nedžiovinsime.

Strypų džiovinimo procesą sąlygiškai galima suskirstyti į 3 etapus. Pirmajame etape kaitinamas visas strypo storis. Kadangi šlapio mišinio šilumos laidumas yra daug didesnis nei sauso, šiuo džiūvimo periodu reikia stengtis kiek įmanoma išlaikyti drėgmę strypuose ir neleisti jai greitai išgaruoti.

Antrame džiovinimo etape reikia greitai pakelti temperatūrą iki maksimumo ir kurį laiką palaikyti tokioje temperatūroje strypus.

Trečiajame džiovinimo etape strypai atšaldomi iki iškrovimo temperatūros. Meškerės šiuo laikotarpiu ne tik vėsinamos, bet ir išdžiūna dėl juose susikaupusios šilumos.

Kad strypai gerai išdžiūtų, būtinos šios sąlygos:

Nuolat didinti temperatūrą džiovinimo kameroje, o vėliau palaikyti vienodą maksimalią leistiną temperatūrą džiovinimo metu;

Temperatūros svyravimai įvairiose džiovyklos darbinio tūrio zonose džiovinimo metu neturi viršyti 10 - 15 °C;

Užtikrinti tolygų dujų judėjimą visame džiovyklos tūryje 1,8 - 2,2 m/s greičiu.

Strypai ant tvirtinimo detalių B-2 ir B-3 džiovinami 160 - 180°C temperatūroje. Šie rišikliai sukietėja dėl tirpiklio praradimo kaitinant (džiovinant šiluma). Todėl šių tvirtinimo detalių strypų džiovinimo režimas turi būti toks, kad jie išlaikytų nedidelį kiekį drėgmės.

Strypų džiūvimo laikas 3,0 – 7,0 val.

Proceso žemėlapis

Bibliografija

1. Liejykla: universitetų metalurgijos specialybių vadovėlis. - 2-asis leidimas, pataisytas. ir papildomas - M .: Mashinostroenie, 1987 m
2. Titovas N.D., Stepanovas Yu.A. Liejimo technologija: vadovėlis inžinerijos kolegijoms. - 2 leidimas. peržiūrėjo - M .: Mashinostroenie, 1978 m
3. Abramovas G.G., Pančenko B.S. Jauno liejyklos darbuotojo vadovas. - 3 leidimas, pataisytas. ir papildomas - M .: Aukštoji mokykla, 1991 m
4. Klimovas V.Ya. Liejinių gamybos technologinių procesų projektavimas: Vadovėlis. - Novokuzneckas: Žiniasklaida, 1987 m
5. Klimovas V.Ya. Liejimo formų technologijos kurso projektavimas. - Novokuzneckas: žiniasklaida, 1979 m
6. Aksenovas P.N. Liejykla: Vadovėlis inžinerijos kolegijoms. - 3 leidimas. - M .: Mashinostroenie, 1950 m
7. GOST 26645-85. Liejiniai iš metalų ir lydinių. Matmenų leistinos nuokrypos, svoriai ir apdirbimo nuolaidos. - M .: SSRS valstybinis standartų komitetas, 1986 m
8. GOST 3606-80. Modelių rinkiniai. Strypų ženklai. Pagrindiniai matmenys. - M .: SSRS valstybinis standartų komitetas, 1980 m
9. GOST 2133-75. Liejimo kolbos. Tipai ir pagrindiniai matmenys. – SSRS valstybinis standartas
10. Klimovas V.Ya. Vartų sistemų projektavimas: vadovėlis. - Novokuzneckas: žiniasklaida, 1993 m
11. Klimovas V.Ya., Knyazevas S.V., Kutsenko A.I. Liejimo medžiagos ir mišiniai: Vadovėlis. - Novokuzneckas: žiniasklaida, 1992 m
12. Klimovas V.Ya., Antonovas V.P., Kuvykinas Yu.F. Pelno planas: studijų vadovas. - Novokuznetskas: SibGGMA, 1995 m
13. Vasilevskis P.F. Plieno liejimo technologija. M.: Mashinostroenie, 1974 m
14. Vasilevskis P.F. Plieninių liejinių užtvarų sistemos. MASHGIZ, 1956 m

Testas

liejimo technologija

2. Pagrindiniai liejinių defektai

6. Smasinis liejimas

7. Išcentrinis liejimas

Literatūra

1. Technologinės koncepcijos liejykloje

Liejykla- mechaninės inžinerijos šaka, gaminanti ruošinius, pilant tam tikros cheminės sudėties išlydytą metalą į formą, kurios ertmė turi liejimo konfigūraciją. Atvėsęs pilamas metalas sukietėja ir įgauna formos ertmės formą.

Ruošinys, gautas sukietėjus metalui, vadinamas liejimu. Liejimas gali būti arba visiškai gatavas produktas, arba toliau apdirbamas.

Liejimo formos, kurios naudojamos tik vieną kartą ir sunaikinamos, kai iš jų išimami liejiniai (smėlio molis, apvalkalas su dervos rišikliu, vientisa keramika ir kt.), vadinamos vienkartinėmis. Pusiau nuolatinės formos, pagamintos iš labai ugniai atsparių medžiagų (gipso, cemento, grafito ir kt.), gali atlaikyti 3…100 ir daugiau metalo liejimo.

Vienkartinės ir pusiau nuolatinės liejimo formos gaminamos pagal armatūrą, vadinamą modeliais. Tokių formų gamybos procesas vadinamas formavimu.

Modelis pagal išorinę konfigūraciją atitinka gautą liejinį ir išsiskiria dideliais matmenimis, atsižvelgiant į metalo susitraukimą ir apdirbimo priedus. Modelis gali turėti juostos ženklus.

Modelio konfigūracija turėtų užtikrinti, kad jį būtų lengva išimti iš formos.; modelių paviršius kruopščiai apdirbtas, kad būtų užtikrintas švarus pelėsių paviršius. Modelis turi būti tvirtas, nesikeičiantis dydžio. Modeliai gaminami iš metalų ir lydinių, medžio, gipso, plastiko, lydiejiorganinių medžiagų.

strypas vadinama formos dalimi, skirta vidinėms ertmėms gauti liejinyje.

Strypų ženklaivadinamos išilgai modelio išsikišusios detalės, kurios nesudaro liejimo konfigūracijos, o padeda formuoti įdubas formoje, į kurias montuojant formų montuojami strypai.

Užtvarų sistemaskirtas įpilti metaluiformos ertmė su tam tikra užpildymo seka ir greičiu, taip pat liejinio padavimui jo kietėjimo metu.

Metalo paruošimas. Naudojamas liejyklojeJam paruošti naudojamas skystas lydinys (lydas) ir įvairūs lydymo agregatai.

Norint gauti liejinius kritiniams tikslams, daugiausia naudojamos įvairių tipų elektrinės krosnys. Plačiai naudojamos indukcinės krosnys, elektrinės lankinės krosnys ir atsparumo krosnys. Vakuuminis lydymas ir liejimas plačiai naudojamas (pavyzdžiui, gaminant liejinius iš titano lydinių).

2. Pagrindiniai liejinių defektai

susitraukiantys kriauklės- uždaros ertmės, dažniausiai oksiduotos, liejiniuose su grubiu paviršiumi (1 pav.). Susitraukimo ertmės susidaro dėl nepakankamo liejinio padavimo tose vietose, kur kaupiasi metalas, netinkamos liejinio konstrukcijos ir užtvarų sistemos. Susitraukimo ertmės pašalinamos naudojant pelną, kuris sukietėja paskutinis, dėl to susitraukimo ertmės parodomos pelne Tada jis pašalinamas.

Ryžiai. 1. Susitraukimo ertmė liejinyje ir jos pašalinimo būdas

karšti įtrūkimai - pertraukos ir nepertraukos liejinio korpuse. Paprastai jie atsiranda perėjimo iš plonos pjūvio į storą vietose, aštrių pjūvio perėjimų stačiu arba aštriu kampu vietose (2 pav. a ), taip pat tuo atveju, jei forma arba šerdis neleidžia liejiniui susitraukti (2 pav., b).

dujų kriauklės- ertmės liejant apvalios formos su lygiu paviršiumi, kurių dydis svyruoja nuo 1 iki 10 mm, susidaro esant mažam formos dujoms pralaidumui ir netinkamai sukonstruotai užtvarų sistemai.

Nepakankamas užpildymas ir miegas (3 pav.) susidaro iš nesumaišytų metalų srautų, kurie prarado sklandumą ir sukietėjo prieš užpildant formą.

apdegė - liejimo formos ir liejamo metalo sąveika su jo nepakankamu atsparumu ugniai ir dideliu cheminiu aktyvumu.

iškreipti (4 pav.) liejinyje susidaro neatsargiai sumontuojant formą.

3. Liejinių gamybos smėlio-molio formose technologija

Liejimo smėlingose-molio formose būdas yra vienas seniausių metodų, modernizuotas, pagerėjus liejimo smėlio sudėčiai, šis metodas naudojamas orlaivių ir laivų statyboje.

Smėlio-molio formos turi vienkartinę paskirtį.

Smėlio-molio formų liejimasyra darbo ertmę formuojančių elementų sistema (4 pav., a ) užpildytas išlydytu metalu. Skylių ir kitų sudėtingų formų formavimui liejinyje naudojami liejimo strypai, kurie formoje tvirtinami ženklais, įtrauktais į atitinkamas formos ertmės įdubas. Liejimo šerdys gaminamos šerdies dėžėse (4 pav., b ) iš specialių smėlio šerdies mišinių staklių pagalba, kurios atlieka pagrindines operacijas kernų gamybos procese: mišinio sutankinimą ir šerdies išėmimą iš dėžės. Išlydytam metalui tiekti į formos ertmę ir užtikrinti jo užpildymą bei liejinių padavimą kietėjimo metu, gaminama užtvarų sistema. Formų gamybos naudojant modelį procesas vadinamas liejimu.

b c

Ryžiai. 5 pav. Bendras smėlio-molio formos (a), strypo (b) ir modelio (c) vaizdas

Modeliai pagaminti iš metalo arba medžio, su atskyrimo plokštuma (5 pav., v ) Modelio atskyrimas sutampa su formos atskyrimo plokštuma. Taikant šį metodą, pelėsiai iš esmės suskaidomi. (5 pav., a ).

Formoje turi būti:

a) stiprumas - gebėjimas atlaikyti galios apkrovas, atsirandančias pilant išlydytą metalą;

b) dujų pralaidumas - gebėjimas praleisti dujas, garus, esančius ir susidarančius formoje liejant išlydytą metalą;

c) lankstumas - galimybė sumažinti tūrį dėl liejimo susitraukimo, kai jis atšaldomas;

d) atsparumas ugniai - gebėjimas neištirpti veikiant išlydyto metalo šilumai.

Liejimo formoms gaminti naudojami liejimo mišiniai.

Liejimo smėlis formų gamyboje ribojasiprie modelio ir suformuoti darbinį formos sluoksnį, besiliečiantį su skystu metalu. Liejimo smėlio savybės priklauso nuo jų sudėties. Formavimo mišinių sudėtis apima ugniai atsparias medžiagas - kvarcą Si O 2 arba cirkonis ZrO 2 Si O 2 , smėlis, kurie yra formos pagrindas, molis kaiprišiklis ir specialūs priedai, gerinantys mišinių savybes.

Formos gali būti gaminamos rankomis, kad būtų galima pagaminti labai sudėtingus pavienius liejinius. Šiuolaikinėse masinės ir stambios gamybos mašinų gamyklose gaminamos smėlio-molio formosformavimo staklėse kolbose ant specialių raštų plokščių (5 pav., kurios sudaro formos jungtį, turi įvairias modelio dalis (1 liejimo modelis ir 2, 3 tvarsčių sistemos modeliai) ir tarnauja vienos iš porinių kolbų prikimšimui. Šiuolaikinės formavimo mašinos formų gamybos procese dažniausiai yra mechanizuojami pagal dvi pagrindines operacijas: formavimo smėlio sutankinimą kolboje ir modelio išėmimą iš formos.Pagal mišinio sutankinimo būdą formavimo mašinos skirstomos į purtymą, presavimą, purtymą su išankstinio presavimo ir smėlio metimo mašinos.Pagal modelio išėmimo iš formos metodą, jie skirstomi į mašinas su rotaciniu su plokšte, su kaiščio keltuvu su apverčiamuoju dejoniu ir su pramušimo plokšte.

Formų gamyba presavimo staklėmis (7 pav.) atliekama tokia seka: ant raštinės plokštės 4, pritvirtintas prie mašinos stalo, sumontuota kolba 5, o ant kolbos - pildymo rėmas 6. Kolba su užpildymo rėmeliu pripildoma formavimo smėlio. Ant traverso virš pildymo rėmo sumontuotas presavimo blokas 7. Suslėgtas oras tiekiamas slėgiu į preso cilindrą 1. Presavimo stūmoklis 2 pakyla aukštyn link preso stūmoklio 7, kuris patenka į pildymo rėmą į kolbą.. Atleidus slėgį, stūmoklis kartu su stalu ir kolba leidžiasi žemyn. Tada kolba pakeliama nuo piešinio plokštės nuimamu mechanizmu 3.

Ryžiai. 6. Specialaus rašto plokštė

Ryžiai. 7. Presavimo mašina smėlio-molio formoms gaminti

Pusinės formos, kurių aukštis ne didesnis kaip 200 mm, gaminamos presavimo mašinose, nes dideliame aukštyje vienoda
formos tankis. Liejimo būdu gautos pusformos suporuojamos, esant reikalui iš anksto sumontuojami strypai. Surinktos formos užpildomos skystu metalu. Lydiniui išpilti naudojama užtvarų sistema. Individualios ir smulkios gamybos liejyklose liejimo formos liejamos ant liejimo parado, išdėstant jas iš eilės. Didelės apimties ir masinėje gamyboje formos pilamos ant ritininių konvejerių. Pastaruoju metu automatizuotomis linijomis gaminamos formos ir liejamas metalas. Liejimo lydinių paruošimas yra susijęs su įvairių įkrovos medžiagų lydymosi procesu. Plieno lydymui plačiai naudojamos aukšto dažnio indukcinės krosnys, kurios leidžia įkaitinti metalą iki aukštų temperatūrų, sukurti vakuumą ir gauti kokybišką metalą. Praktiškai galima supilti įvairiausius lydinius į smėlio-molio formas ir gauti neribotos masės ir bet kokio dydžio liejinius.

Tiglio atsparumo krosnys plačiai naudojamos aliuminio lydiniams, kurie gali būti sukamieji ir stacionariai, lydymui, taip pat didelio našumo dviejų kanalų indukcinės krosnys su metaline šerdimi (metalinė šerdis yra pats lydalas), kuriose metalas gaunamas iš aukštesnė kokybė nei lydant kito tipo krosnis. Aliuminio lydinių lydymas turi nemažai sunkumų dėl stiprios oksidacijos ir dujų prisotinimo. Yra keli metalo paruošimo būdai, kuriais gaunami aukštos kokybės liejiniai iš aliuminio lydinių: lydymas po srauto sluoksniu, skysto lydalo gryninimas neutraliomis dujomis arba druskomis. Dujų rafinavimo metu, išlydžius aliuminio lydinį 660 ... 680 ° C temperatūroje, jis rafinuojamas chloru. Valymas atliekamas pučiant chlorą per lydinį 5...15 minučių.

Be chloro, dujoms valyti gali būti naudojamas azotas ir argonas.

Rafinuotas metalas pilamas į paruoštą formą. Išpylus ir atvėsus metalą, liejinys pašalinamas (išmušamas), o forma sunaikinama. Liejinys pašalinamas iš formos rankiniu būdu, mechaniškai arba automatiškai, priklausomai nuo gamybos pobūdžio.

Vėliau liejinys išvalomas valymo būgnuose arba kamerinio ar būgno tipo šratinio pūtimo įrenginiuose. Liejinių skaldymas ir valymas iš tiektuvų liekanų, šerdelių, užpildų atliekamas abrazyviniais ratukais ant abrazyvinių presų.

4. Vartų sistemos sandara

vartų sistemavadinamas kanalų ir rezervuarų rinkiniu, per kurį skystas metalas iš kaušelio patenka į formos ertmę (8 pav.).

Ryžiai. 8. Vartų sistemos schema

sprue dubuo (2) - rezervuaras, skirtas skystam metalui priimti ir perkelti į 3 stovą.

Pakilimas (3) - vertikalus (kartais pasviręs) apvalios, ovalios ar kitos dalies kanalas, skirtas metalui perkelti iš dubens į kitus vartų sistemos elementus.

Šlako gaudyklė (1) - kanalas, kuriame sulaikomas šlakas ir nemetaliniai intarpai, skysto metalo įnešami į formą. Kad pilant į formos ertmę nepatektų šlako, jo dubenėlis turi būti nuolat pripildytas iki kraštų. Tai skatina šlaką plūduriuoti ir neleidžia jiems patekti į pelėsio ertmę. Tačiau dalį šlako vis tiek gali nunešti skystas metalas. Kad jis nepatektų į formą, naudojamas šlako gaudyklė. Šlakas, turėdamas daug mažesnę ertmę nei metalas, plūduriuoja į šlako gaudyklės viršų ir joje laikosi, o grynas metalas iš šlako gaudyklės dugno per tiektuvą patenka į formos ertmę. Kad šlakas gerai išsilaikytų, tiektuvai dažniausiai įrengiami žemiau šlako gaudyklės.

Šlako gaudyklė naudojama sunkiems metalams, kuriems būdingas didelis šlako plūdimas. Lengviesiems lydiniams reikalingas kolektorius-skirstytojas, nes pilamo metalo tankis yra artimas šlakų tankiui, o šlako plūdimo greitis yra nereikšmingas.

Tiektuvai (sprues)(4) - kanalai, skirti metalui perkelti tiesiai į formos ertmę.

Užtvarų sistemos skirstomos į šiuos dažniausiai pasitaikančius tipus (9 pav. pavadinimai atitinka 8 pav.):

Ryžiai. 9. Dažniausi vartų sistemų tipai

1) viršuje (9 pav., a ) - tiektuvai tiekia metalą į viršutinę liejinio dalį;

2) apatinis arba sifonas - tiektuvai tiekia metalą į apatinę liejimo dalį (9 pav., b);

3) plyšinis – tiektuvai atneša metalą išilgai liejimo aukščio (9 pav., v);

4) pakopinis – tiektuvai tiekia metalą keliais lygiais
(9 pav., G).

Užtvarų sistemos tipas parenkamas priklausomai nuo metalo tipo, liejinio konstrukcijos, jo padėties liejant ir kt.

Be vartų sistemos tipo pasirinkimo, didelę reikšmę turi ir šėryklių tiekimo į liejinį vietos pasirinkimas. Priklausomai nuo lydinio savybių, liejinio konstrukcijos (bendrieji matmenys, sienelės storis), kai tiekiamas metalas, stengiamasi užtikrinti arba kryptingą kietėjimą, arba vienalaikį, vienodą įvairių liejinio dalių aušinimą.

Skaičiuojamos vartų sistemos. Skaičiavimas sumažinamas iki mažiausio atitvarų sistemos atkarpos (stovo arba tiektuvo) ploto nustatymo, po to nustatomas likusių sistemos elementų skerspjūvio plotų santykis.

Mažiausios sekcijos plotas F ns rasti pagal formulę

, (1)

kur G yra metalo masė, praėjusi per minimalią sekciją;

τ – užpildymo trukmė, s: ;

γ yra skysto metalo tankis, g/cm 3 ;

μ - sklendės sistemos debito koeficientas, atsižvelgiant į greičio nuostolius, trinties posūkius;

H p - projektinis slėgis, cm;δ - vyraujantis liejinio sienelės storis, mm;

S - koeficientas, priklausantis nuo sienelės storio ir liejimo konfigūracijos: titano ir magnio lydiniams bei plienui - 0,91 ... 1,7; aliuminio lydiniai - 1,7 ... 3,0.

Vadovas H p priklauso nuo liejimo būdo, užtvarų sistemos tipo, liejimo padėties formoje ir kitų faktorių. Kalbant apie metalo tiekimą per formos dalį, kuri labai paplitusi liejyklų pramonėje, H p galima apskaičiuoti naudojant formulę

, (2)

kur H 0 - pradinis didžiausias pilamo metalo slėgis;

R - atstumas nuo aukščiausio liejimo taško iki metalo padavimo lygio;

Su - liejimo aukštis (pagal padėtį liejant metalą).

Skaičiuojant blokavimo kanalų plotus, naudojami ryšiai

Arba 1:3:6

5. Liejimas į apvalkalo (plutos, lukšto) formas

Korpuso liejimas – tai liejinių gavimo procesas, laisvai pilant išlydytą metalą į smėlio-dervos apvalkalo formas, pagamintas liejant pagal karštą modelį.

Yra daug šio liejimo metodo atmainų, labiausiai paplitusios yra šios.

Korpuso formos gaminamos iš neplakuoto smėlio-dervos mišinio (pagrindas – kvarcinis smėlis, 3...8 % fenolio-formaldehido dervos, 0,8 % naftos polimero) (10 pav., a ) arba padengtas (10 pav., b ), kurio fenolio-formaldehido derva iš anksto ištirpinama acetone arba alkoholyje, o po to sumaišoma su kvarcu. Plakuotų mišinių sudėtyje yra plonos plėvelės pavidalo dervos, dengiančios kvarco grūdelių paviršių (10 pav., b ). Korpuso formos, pagamintos iš plakiruoto mišinio, turi didesnį stiprumą esant minimaliam mišinio suvartojimui. Derva turi galimybę ištirpti, kai kaitinama iki 160 ... 200 ° C, pereiti į termoplastinę būseną, kuri padeda gauti aiškų modelio įspaudą.

Kaitinama iki 290...350°C, derva pereina į stabilią termoreaktingą (negrįžtamą) būseną.

Ant Fig. 11 parodyta apvalkalo formos gamybos proceso eigos schema. 1 bunkeryje (17 pav., a ), kuriame yra formavimo smėlis, pritvirtinama metalinė modelio plokštelė Z su modeliu 4, kaitinama iki 160 ... 200 ° C. Po to bunkeris apvirsta,liejimo smėlis 2 padengia karšto rašto plokštę 3 ir 4 raštą (17 pav., b ). Tada bunkeris sukasi 180°. Liejimo smėlio sluoksnis lieka ant 4 modelio (17 pav., v ), o modelio plokštė 3 yra atskirta nuo bunkerio 1 (17 pav., G ) ir dedamas į elektrinę orkaitę, kad apvalkalas galutinai sukietėtų. Tada iš šablono plokštės 3 nuimama gatava pusė formos (11 pav., d ). Technologinis procesas kartojamas, norint gauti antrąją formos pusę. Taip gautos dvi pusformos sujungiamos skliausteliuose.

a b

Ryžiai. 10. Neaprengtas ( a ) ir plakiruotas ( b ) smėlio-dervos mišinys

A B C D E

Ryžiai. 11. Įprastos pusformos gavimo seka

Skystas metalas pilamas į surinktą formą ir atšaldomas iki kambario temperatūros. Iškristalizavus ir atvėsus liejiniui, liejimo formos rišiklis beveik visiškai perdega, todėl lengviau išmušti liejinį iš formos.

Gavus didelius liejinius, dėl metalo proveržio pavojaus pilant, formuojasi kevalinės formostrukdyti kolbai ir užmigti su ketaus šratais.

Korpuso formos dujų pralaidumas yra 10-30 kartų didesnis nei smėlio-molio formos. Taip pat padidėja apvalkalo formos plastiškumas, todėl liejiniuose sumažėja vidinių įtempimų. Tokiose formose mažiau trupa pluta ir liejant metalus išsiskiria silpnai redukuojančios dujos, todėl pagerėja liejimo paviršiaus švara ir sumažėja smėlio kamščių kiekis.

Liejimas kevalinėmis formomis leidžia padidinti liejinių geometrinių matmenų tikslumą, perpus sumažinti apdirbimui skirtus leidimus; liejimo medžiagų sąnaudos sumažėja 5–10 kartų; supaprastinami liejinių gamybos mechanizavimo ir automatizavimo procesai.

Tokiu būdu liejiniai daromi su maseiki 25...30 kg, o kartais iki 100...150 kg su 6 mm skylutėmis ir minimaliu sienelės storiu 3...4 mm.

Korpuso liejimas naudojamas alkūniniams ir skirstomiesiems velenams, išmetimo vožtuvams, krumpliaračiams, išmetimo vamzdžių flanšams, cilindrų blokų įdėklams, cilindrų bloko karteriui, briaunuotiems cilindrams, laikikliams, stelažams, dangčiams ir kt.

Liejimo į apvalkalo formas ribojantys veiksniai yra šie:

1. Formos yra nuimamos, o tai reikšmingai įtakoja liejimo matmenų tikslumą kryptimis, statmenomis formų atskyrimo plokštumoms.

Gaminant masyvius liejinius pastebimas reikšmingas formų iškraipymas.

6. Smasinis liejimas

Chill liejimas – tai forminių liejinių gavimo procesas laisvai pilant išlydytą metalą į metalines formas – vėsinimo formas.

Smasinis liejimas plačiai naudojamas serijinėje ir masinėje įvairių gaminių, kurių sienelių storis 3...100 mm, liejinių gamyboje iš vario, aliuminio ir magnio lydinių, taip pat iš ketaus ir plieno, kurių masė labai įvairus – nuo ​​kelių gramų, iki kelių tonų; pavyzdžiui, didelės mentės, vidaus degimo variklių galvutės ir blokai, reaktorių kompresorių korpusai, difuzoriai ir kt.

Liejimas formoje padidina geometrinių matmenų tikslumą, sumažina liejinių paviršiaus šiurkštumą, sumažina apdirbimo prielaidas, pagerina liejinių mechanines savybes, lyginant su liejiniais, gautais smėlio-molio formose.

Liejimo formos trūkumas yra didelės gamybos sąnaudos ir didelis formos šilumos laidumas, dėl kurio dėl greito takumo praradimo sumažėja jos metalinis užpildymas.

Formų dizainai itin įvairūs. Paprastiems liejiniams skirta forma yra pagaminta iš dviejų dalių, atitinkančių viršutinę ir apatinę kolbas liejant smėlio-molio formomis. Sudėtingiems liejiniams forma yra pagaminta iš nuimamų dalių, kurių kiekviena yra liejimo dalis, o formos atskyrimo paviršius nustatomas pagal liejinio konstrukciją; šiuo atveju formos atsiskyrimo paviršių lemia liejinio konstrukcija. Be to, pelėsių sienelių storis turi įtakos liejinio kietėjimo greičiui ir vėlesniam atšalimui, taigi ir liejinio struktūros formavimuisi.

Norint gauti vidinę liejinio ertmę, naudojami strypai: liejiniams iš mažai tirpstančių lydinių - daugiausia metalo, geležies ir plieno liejiniams - smėlis.

Formoje esančios dujos pašalinamos per ventiliacijos angas ir ventiliacijos kanalus, esančius išilgai formos jungties. Norėdami išgauti liejinį iš formos, yra ežektoriai.

Liejimo slėgiu technologija turi nemažai specifinių savybių dėl metalinės formos konstrukcijos ir liejamo metalo reikalavimų.

Norint gauti kokybišką liejinį ir pailginti formos tarnavimo laiką, ji padengiama ugniai atspariu pamušalu arba dažais. Formos darbo temperatūra priklauso nuo liejamo lydinio ir yra 150 - 300°C diapazone. Užtepus storesnį dažų sluoksnį atskirose formos dalyse, galima išvengti greito šilumos išsklaidymo metalo ir formos sąsajoje, taigi ir skirtingose ​​liejimo dalyse.

Dažai dažnai gaminami iš medžiagų, kurios išskiria dujas liejant metalo ir formos sąsajoje; dujos sukuria redukuojančią atmosferą, kuri apsaugo metalą nuo oksidacijos. Dažniausiai naudojamas cinko oksidas, talkas, grafitas, aliuminio oksidas.

Masinėje ir serijinėje gamyboje naudojamos specialios liejimo formos mašinos su mechanizuotu atskirų dalių atskyrimu. Šiuo atveju pilamas metalas turi turėti gerą sklandumą ir mažą susitraukimą.

7. Išcentrinis liejimas

Išcentrinių jėgų naudojimas metalui užpildyti ir kristalizuoti formos ertmėje– išskirtinis išcentrinio liejimo bruožas. Išcentrinės jėgos susidaro dėl formos sukimosi.

Šis liejimo būdas daugiausia naudojamas gaminant tuščiavidurius liejinius, turinčius sukimosi korpuso formą (vamzdžius, įvores, žiedus), iš ketaus, plieno, spalvotųjų metalų lydinių (vario, aliuminio, titano ir kt.) liejiniai su mažaissienelės storis, bet padidėjęs medžiagos tankis (turbinų mentės, korpusai, hidraulinės įrangos dalys ir kt.). Liejiniams gauti naudojami įrenginiai su horizontalia ir vertikalia formos sukimosi ašimi. Veikiant išcentrinėms jėgoms, skystas metalas 1 (12 pav.) prispaudžiamas prie besisukančios formos 2 vidinio paviršiaus, juo įtraukiamas ir tokioje būsenoje kristalizuojasi. Liejant išcentriniu būdu galima naudoti ne tik metalinę formą, bet ir kevalinę formą 1 (13 pav.), smėlio-molio formą, bei formą, gautą iš investicinio modelio.

Ryžiai. 1 Išcentrinio liejimo schema

Išcentrinis liejimas turi daug pranašumų, palyginti su fiksuotomis formomis:

1) liejiniai turi didelį medžiagos tankį;

2) neįtraukiamos strypų, skirtų cilindrinių liejinių ertmei, gamybos išlaidos;

3) pagerinamas formų pripildymas metalu;

4) galima gauti liejinius iš lydinių, kurių skystis yra mažas.

Ryžiai. 13. Išcentrinio liejimo apvalkalo formoje schema

Išcentrinis liejimo metodas turi šiuos trūkumus:

1) laisvo liejinio paviršiaus užteršimas nemetaliniais intarpais (lengvesniais už liejinį lydinį);

2) liejinio defektų buvimas cheminio nevienalytiškumo pavidalu radialine kryptimi dėl lydinio komponentų atskyrimo tankio atžvilgiu. Didėjant sukimosi greičiui, didėja elementų atskyrimas pagal tankį liejinio skyriuje.

Formos sukimosi greitis yra svarbus išcentrinio liejimo technologijos parametras. Esant mažam sukimosi greičiui, vidinis paviršius nėra lygus, o liejiniai nėra pakankamai išvalyti nuo nemetalinių intarpų. Esant pervertintam greičiui, skysto metalo vidinis slėgis labai padidėja, todėl susidaro įtrūkimai ir didėja lydinio komponentų atskyrimas tankio atžvilgiu. Optimalus sukimosi greitis kiekvienam liejiniui nustatomas empirinėmis formulėmis arba nomogramomis.

8. Investicijų liejimas

Investicijų liejimas yra procesas liejinių gamyba vientisose vienkartinėse ugniai atspariose formose, pagamintose naudojant žemo lydymosi, degių arba tirpių kompozicijų modelius. Naudojamos ir apvalkalo (keraminės), ir monolitinės (gipso) formos. Šiuo atveju formos darbinė ertmė formuojama lydant, tirpinant ar išdeginant modelį.

Modelinės kompozicijos, naudojamos investiciniam liejimui, turi turėti minimalias susitraukimo ir šiluminio plėtimosi koeficiento vertes, turėti didelį sklandumą klampioje-plastikinėje būsenoje, būti gerai sudrėkintos modeliui užteptos keramikos arba gipso suspensijos, bet ne chemiškai su ja sąveikauti, kurių minkštėjimo temperatūra viršija 40°C.

Modelių gamyba vykdoma pilant arba presuojant pastos pavidalo (įkaitintą) modelio kompoziciją į specialias formas 1 (14 pav.). Visų pirma, putų polistireninio putplasčio modelių gamybos specialiose liejimo mašinose įpurškimo metodas apima polistireno granulių plastifikavimą kaitinant (100–220 ° C), įpurškimą į formą, po to modelio putojimą ir aušinimą. Formų gamybai naudojamos tiek metalinės (plieno, aliuminio ir švino-stibio lydinių), tiek nemetalinės (gipso, epoksidinės dervos, formoplasto, viksinto, gumos, kietmedžio) medžiagos. Modeliams gauti naudojamos liejimo formos turi užtikrinti aukštus matmenų tikslumo ir paviršiaus kokybės parametrus, būti lengvai gaminamos ir eksploatuojamos, taip pat jų tarnavimo laikas, atitinkantis serijinės gamybos lygį. Taigi vienkartinėje, smulkioje ir serijinėje gamyboje daugiausia naudojamas liejamas metalas, gipsas, cementas, plastikas, mediena, taip pat metalizavimo būdu gautos formos, pagamintos mechaniniu būdu.

Ryžiai. 14. Investicinis liejimas: 1 - forma; 2 - modelis; 3 - modelio vartų blokas; 4 - pakaba; 5 - granuliuotos ugniai atsparios medžiagos verdantis sluoksnis; 6 - suslėgto oro tiekimas; 7 - modelio masės (arba karšto vandens) lydalas; 8 – keraminė apvalkalo forma; 9 – atraminis užpildas (kvarcinis smėlis); 10 - orkaitė; 11 - kibiras

Gaminant gipso formas, standartinis modelis (standartinis modelis), pagamintas iš bet kokios konstrukcinės medžiagos, pilamas didelio stiprumo 350 ir aukštesnių klasių gipso vandenine suspensija. Tokios formos atlaiko iki 50 vienetų modelių gamybą, tačiau pastariesiems nesuteikia aukšto matmenų tikslumo ir paviršiaus kokybės.

Formų gamybai taip pat naudojami elektroformavimo, metalizavimo ir purškimo būdai. Taigi ant etaloninio modelio, pagaminto iš poliruoto aliuminio arba cinko lydinio, padengiama galvaninė danga. Formuojant plazmines dangas metalo miltelių pagrindu, kaip etaloninio modelio medžiaga naudojami metalų lydiniai, grafitas arba gipsas. Modelių kompozicijų presavimas atliekamas presais (pneumatiniais, svirties ir kt.) arba rankiniu būdu. Modelių blokų montavimas atliekamas sujungiant mažus modelius 2 į blokus 3(14 pav., b ) su viena vartų sistema, kuri padidina liejimo proceso pagaminamumą, našumą ir efektyvumą. Modelių surinkimas į modelių blokus (t. y. liejimo modelių sujungimas su stoviniu modeliu) atliekamas įvairiais būdais: a) lituojant šildomu įrankiu (lituokliu, peiliu) arba skysto modelio kompozicija; b) modelių sujungimas žirgelyje kartu su žibintų sistemos modelio liejimu; c) modelių sujungimas į blokus ant metalinio stovo (rėmo), naudojant mechaninį tvirtinimą (spaustuką); d) liejimo modelių ir užtvarų sistemos klijavimas.

Pamesto vaško liejimo metodas buvo plačiai pritaikytas pramonėje (ypač orlaivių pramonėje), nes naudojamos vientisos keraminės apvalkalo formos. turintis reikalingų eksploatacinių savybių rinkinį (dujų pralaidumas, atsparumas karščiui, standumas, paviršiaus lygumas, matmenų tikslumas, dujų susidarymo trūkumas, aukšta darbinė temperatūra ir kt.).

Paprastai keraminį apvalkalą sudaro 3–8 paeiliui naudojami sluoksniai (iš esmės sluoksnių skaičius gali siekti 20 ar daugiau), todėl bendras formos sienelės storis yra 2–5 mm. Kai kuriais atvejais leidžiamas ir mažesnis keraminio apvalkalo sienelių storis (0,5–1,5 mm). Pakabos 4 sluoksniai dedami į jį panardinant modelio bloką (20 pav., b ). Iš modelių nutekėjus suspensijos pertekliui, jie apibarstomi ugniai atsparia medžiaga (pavyzdžiui, kvarciniu smėliu, šamoto trupiniais, elektrokorundu, kurio grūdelių dydis skirtingiems sluoksniams yra 0,1–1,5 mm) skystuoju sluoksniu 5 (14 pav.). , G ) ir išdžiovinti. Tokiu atveju kiekvienas apvalkalo sluoksnis džiovinamas tol, kol skystos fazės kiekis jame yra ne didesnis kaip 20%.

Šio liejimo būdo privalumai: galimybė gauti sudėtingos konfigūracijos liejinius; beveik bet kokių lydinių naudojimas; aukšta liejinių paviršiaus kokybė ir matmenų tikslumas; minimalūs apdirbimo leidimai; užtikrina aukštos kokybės pusiausvyros, stulpelių ir vieno kristalo struktūrą su aukštu eksploatacinių savybių lygiu.

Liejimo metodo trūkumai yra šie: daugkartinis darbas, proceso sudėtingumas ir trukmė, formų gamybai naudojamų medžiagų įvairovė.

Investicinis liejinys naudojamas sudėtingiems aukštos kokybės liejiniams gaminti, pavyzdžiui, turbinų mentėms iš karščiui atsparių lydinių, nuolatiniams magnetams su tam tikra kristalografine konstrukcijos orientacija, meno gaminiams ir kt.

9. Įpurškimo ir išspaudimo būdas

Įpurškimas – tai forminių liejinių gamybos metalinėse formose būdas, kai forma priverstinai pripildoma metalu, kurio slėgis viršija atmosferos slėgį. Liejimas esant slėgiui užtikrina aukštą geometrinių matmenų tikslumą ir mažą paviršiaus šiurkštumą, žymiai sumažina liejinių apdirbimo apdirbimą, o kai kuriais atvejais ir visiškai jį pašalina, užtikrina aukštas mechanines liejinių savybes ir leidžia gauti sudėtingų konfigūracijų liejinius su maža sienele. storiai.

Šiuo metodu gaminami liejiniai iš aliuminio, magnio, cinko ir vario lydinių, kurių sienelių storis nuo 0,7 iki 6,0 mm, sveria nuo kelių gramų iki 50 kg. Jis naudojamas elektroninių skaičiavimo mašinų, optinių prietaisų, cilindrų blokų, stabdžių diskų ir kt.

Liejant slėgiu, metalinės formos yra sudėtingesnės konstrukcijos ir pagamintos tiksliau bei kruopščiau nei liejant šaltuoju būdu. Įpurškimo formos yra pagamintos iš plieno su plieniniais strypais. Smėlio šerdies naudojimas draudžiamas, nes esant slėgiui metalo srovė gali suardyti smėlio šerdį.

Norint sukurti slėgį užpildant metalo formą, naudojamos specialios labai sudėtingos mašinos. Yra kompresoriaus veikimo ir stūmoklio mašinos. Įvairių konstrukcijų staklių slėgis metalui labai skiriasi (nuo 60 iki 2000 Pa).

Suspaudžiamas liejimas naudojamas plonasieniams didelių gabaritų plokščių tipo liejiniams, kurių matmenys iki 1000-2500 mm, sienelės storis 2,5 ... 5 mm, gauti. Šis metodas taip pat leidžia gaminti plonasienių cilindrinių apvalkalų tipo liejinius. Liejinių tikslumu priartėja prie liejinių, gautų laisvai liejant į metalines formas, tikslumui, joms pasiduodant dėl ​​pusformų sujungimo netikslumo. Būdingas liejimo spaudžiant bruožas yra užtvarų sistemos nebuvimas ir galimybė pilti metalą žemesnėje temperatūroje (suspensijos būsenoje, t.y. pradinėje kristalizacijos stadijoje).

10. Lydinių liejimo savybės

Ne visi žinomi lydiniai yra vienodai tinkami liejiniams. Iš kai kurių lydinių (alavo bronzos, silumo, pilkojo ketaus ir kt.) bet kokiais liejimo būdais galima gauti tam tikros konfigūracijos forminį liejinį su atitinkamomis savybėmis, iš kitų lydinių (titano, legiruotojo plieno) liejinių gamyba vyksta. susiję su dideliais technologiniais sunkumais (reikalinga apsauga nuo vakuumo, aukštas slėgis ir kt.).

Galimybes ir sunkumus gauti aukštos kokybės liejinius iš metalų ir lydinių daugiausia lemia jų liejimo savybės. Liejimo savybės – savybės, apibūdinančios metalų ir lydinių elgseną gaminant iš jų liejinius.

Taigi liejimo savybės – tai tokios metalų ir lydinių technologinės savybės, kurios tiesiogiai ir tiesiogiai įtakoja kokybiškų tam tikros konstrukcijos liejinių gamybą su būtinais eksploataciniais rodikliais: tikslumu ir paviršiaus apdaila.

Į lydinių liejimo savybes būtinai reikia atsižvelgti kuriant konkrečią liejimo technologiją, taip pat kuriant ir projektuojant liejimo konstrukcijas. Gaminių patikimumą ir ilgaamžiškumą daugiausia lemia jų gamybai naudojamo lydinio liejimo savybės.

Liejimo savybių diapazonas, priklausomai nuo liejinių lydinių gamybos lygio ir bendros technologijos raidos, laikui bėgant gali keistis. Šiuo metu liejinių savybių nomenklatūrą sudaro šie rodikliai: sklandumas; susitraukimas; polinkis sugerti dujas ir formuoti dujų inkliuzus; polinkis formuotis nemetaliniams intarpams; struktūriniai bruožai pirminės ir antrinės makro- ir mikrostruktūros kristalizacijos metu; atsparumas įtrūkimams; liejinių įtempių susidarymas; polinkis likviduotis; lydinių sąveikos su terpe ir liejimo forma aktyvumas.

Skystumas suprantamas kaip skystos būsenos metalų ir lydinių gebėjimas užpildyti formas, kuriose susidaro liejinys.

Geras sklandumas būtinas ne tik norint atkurti liejimo formos formą, bet ir pagerinti susitraukimo ertmių pašalinimą už liejinio ribų, sumažinti visų tipų poringumo ir įtrūkimų riziką. Liejimo formos užpildymas skystu metalu yra sudėtingas fizinis, cheminis ir hidromechaninis procesas.

Skystumas priklauso nuo lydinio judėjimo pobūdžio, o esant turbulentiniam judėjimui jis bus mažesnis nei laminarinio. Lydalo gebėjimo laminariniam judėjimui praradimas, ceteris paribus, priklauso nuo Reinoldso skaičiaus Re : kuo mažesnė Reynoldso skaičiaus reikšmė liejamajam lydiniui, tuo lengviau pereiti nuo laminarinio į turbulentinį judesį. Skaičius R e plienui – dvigubai didesnis skaičius R e ketui. Iš to išplaukia, kad plienas nuo laminarinio iki turbulentinio judėjimo gali pereiti lengviau nei ketus.

Skystumas priklauso nuo lydinio padėties fazių diagramoje. Gryni metalai ir eutektinės sudėties glorijos turi didžiausią sklandumą (21 pav.); mažiausieji – lydiniai, kurie sudaro kietus tirpalus. Taip yra dėl to, kad kietėjant gryniems metalams ir eutektiniams lydiniams susidaro pastovios sudėties kristalai, kurie iš liejimo paviršiaus auga ištisiniu frontu, o skystas lydalas turi galimybę laisvai judėti liejinio viduje. . Kietojo tirpalo tipo lydiniuose kristalizacija vyksta susidarant ūsams, kurie plonų šakotų dendritų pavidalu prasiskverbia toli į liejinio tūrį, todėl smarkiai sumažėja takumas. Skystumas labai priklauso nuo lydinio kristalizacijos diapazono.

Ryžiai. 15. Būsenos diagramos ( a ) ir sklandumą ( b ) sisteminiai lydiniai Rv – Sn

Sklandumas yra daugybės kintamųjų funkcija ir jį analitinis nustatyti labai sunku, todėl praktikoje sklandumui nustatyti naudojami technologiniai pavyzdžiai. Bandymų rezultatai dažniausiai pateikiami pagal sklandumą – pylimo temperatūrą arba sklandumą – cheminę sudėtį ir kt. Gautos kreivės naudojamos renkantis liejimo temperatūrą arba liejimo lydinio sudėtį.

Susitraukimas – metalų ir lydinių savybė sumažinti liejimo linijinius matmenis ir tūrį aušinant. Atvėsus liejiniui, jo linijiniai matmenys pradeda keistis nuo to momento, kai ant paviršiaus susidaro stipri kieta pluta.

Liejykloje liejinių susitraukimas, siejamas tik su lydinių savybėmis, paprastai vadinamas laisvuoju susitraukimu. Jeigu susitraukimą lemia ne tik fizinės lydinio savybės, bet ir formos dydis bei konstrukcija, tai toks susitraukimas vadinamas sunkiu.

Lentelėje. 1 lentelėje pateikiamos dažniausiai naudojamų lydinių laisvo ir sunkaus linijinio susitraukimo orientacinės vertės. Lydinių susitraukimas keičiasi dėl jų sudėties pokyčių.

1 lentelė

Laisvas ir trukdomas liejinių lydinių linijinis susitraukimas

Lydinys	Tiesinis susitraukimas, %
		Laisvas	sunku
Pilkasis ketus	1,1…1,3	0,6…1,2
baltas ketus	1,8…2,0	1,5…2,0
Anglinio plieno	2,0…2,4	1,5…2,0
Specialus plienas	2,5…3,0	2,0…2,5
Žalvaris	1,5…1,9	1,3…1,6
Skardos bronzos	1,2…1,4	0,9…1,0
Be skardos bronzos	1,6…2,2	1,1…1,8
magnio lydiniai	1,3…1,9	1,0…1,6

Susitraukimas yra viena iš svarbiausių lydinių liejimo savybių, nes ji yra susijusi su pagrindiniais technologiniais sunkumais norint gauti aukštos kokybės liejinius. Susitraukimas gali sukelti metalo įtempimus, liejinių deformaciją ir kai kuriais atvejais juose įtrūkimų susidarymą. Liejimo medžiagos įtempimo būsenos priežastys gali būti: atsparumas pelėsiui, metalo susitraukimas ir nevienodas įvairių liejinių dalių aušinimas, neteisingai parinktas liejimo būdas. Kai skirtingos liejinio dalys atšaldomos skirtingu greičiu, šių metalo sekcijų susitraukimas vyksta skirtingai, todėl atsiranda liejinių įtempių.

Norint gauti tankius liejinius iš lydinių su dideliu susitraukimu, pelnas suteikiamas kuriant užtvarų sistemas. Pelnas įrengiamas viršutinėje liejinio dalyje taip, kad dėl pagreitėjusio dugno aušinimo ir skysto metalo polinkio į žemesnius lygius visos susitraukimo ertmės būtų pelno viduje, kuris tada yra atskirtas nuo liejimo.

Renkantis metalą liejamoms detalėms, dizaineris turi būtisuvokia savo sklandumą, liejimąsusitraukimas, šio liejinio gavimo technologija ir jo įtaka kuriamo mazgo stiprumo charakteristikoms.

Literatūra

1. Konstrukcinių medžiagų technologija: Proc. vadovas universitetams pagal specialybę „Kompleksinis mechanikos inžinerijos automatizavimas“ / A.M. Dalskis, V.S. Gavrilyukas, L.N. Bukharkinas ir kiti; Po viso red. ESU. Dalskis. – M.: Mashinostroenie, 1990. – 352 p.

2. Konstrukcinių medžiagų technologija: Vadovėlis. universitetams / A.M. Dalskis, I.A. Arutyunova, T.M. Barsukova ir kiti; Po viso red. A. M. Dalskis. - M.: Mashinostroenie, 1985. - 448 p.

3. Metalų ir kitų konstrukcinių medžiagų technologija. / M.A. Baranovskis, E.I. Verbitskis, A.M. Dmitrovičius ir kiti.Pagal generolą. Red. ESU. Dmitrovičius. - Minskas: Vyšešišas. mokykla, 1973. - 528 p.

4. Metalų ir suvirinimo technologija: vadovėlis universitetams / P.I. Polukhin, B.G. Grinbergas, V.T. Zhdan ir kiti; Po viso red. P.I. Polukhin. - M.: Mashinostroenie, 1984. - 464 p.

5. Čelnokovas N.M., Vlasevnina L.K., Adamovičius N.A. Karšto medžiagų apdorojimo technologija: Vadovėlis technikos mokyklų studentams. - M .: Aukštesnis. mokykla, 981. - 296s.

6. Semenovas E.I., Kondratenko V.G., Lyapunov N.I. Kalimo ir kalimo technologija ir įranga: Vadovėlis. pašalpa technikumo mokykloms. - M.: Mashinostroenie, 1978. - 311 p.

7. Atsparinio suvirinimo technologija ir įranga: Vadovėlis inžinerijos universitetams /B.D. Orlovas, A.A. Chakalevas, Yu.V. Dmitrijevas ir kiti; Po viso red. B.D. Orlovas. – M.: Mashinostroenie, 1986. – 352 p.

8. Poletajevas Ju.V., Prokopenko V.V. Terminis metalų pjovimas: Proc. pašalpa / Volgodonsko institutas (filialas) SRSTU. - Novočerkaskas: YuRGTU, 2003. - 172 p.

9. Konstrukcinių medžiagų apdirbimo technologija: Proc. mašinų gamybai specialistas. universitetai / P.G. Petruha, A.I. Markovas, P.D. Plūgas ir kiti; pagal raudoną. P.G. Petrukha. – M.: Vigš. mokykla, 1991. - 512 p.

10. Metalo pjovimo staklės: Proc. pašalpa universitetams. N.S. Kolevas, L.V. Krasničenko, N.S. Nikulinas ir kiti - M .: Mashinostroenie, 1980. - 500 p.

11. Automatizuotos gamybos staklės. T. 2. / Red. V. N. Bušueva. - M.: Leidykla "Stankin", 1994. - 656 p.

12. Apdirbimo metodų fiziniai ir technologiniai pagrindai / Red. A.P. Babičiovas. - Rostovas - prie Dono: leidykla "Phoenix", 2006. - 409 p.

13. Butenko V.I. Metalų ir lydinių mechaninio apdirbimo technologija: Vadovėlis. - Taganrog: TRTU leidykla, 2003. - 102 p.

14. Kulinsky A.D., Butenko V.I. Mašinų dalių apdaila ir grūdinimas: Vadovėlis. - Taganrog: TRTU leidykla, 2006. - 104 p.

15. Dyudin B.V., Dyudin V.B. Elektrofiziniai ir elektrocheminiai medžiagų apdorojimo metodai prietaisuose: vadovėlis. - Taganrogas: TRTU leidykla, 1998. - 82 p.

16. Berela A.I., Egorovas S.N. Mašinų gamybos gamybos technologija, mašinos ir įrenginiai: Studijų vadovas. - Novočerkaskas: SRSTU leidykla (NPI), 2005. - 184 p.

17. Evstratova N.N., Kompaneets V.T., Sakharnikova V.A. Konstrukcinių medžiagų technologija: vadovėlis. - Novočerkaskas: SRSTU leidykla (NPI), 2007. - 350 p.

18. Titovas N.D., Stepanovas Yu.A. Liejimo technologija. - M.: Mashinostroenie, 1974. - 672 p.

19. Butenko V.I., Zacharčenka A.D., Šapovalovas R.G. Technologiniai procesai ir įranga: Vadovėlis. - Taganrog: TRTU leidykla, 2005. - 132 p.

20. Popovas M.E., Kravčenko L.A., Klimenko A.A. Technologijų blankų ir štampavimo gamyba orlaivių pramonėje: Vadovėlis. - Rostovas - prie Dono: DSTU leidybos centras, 2005. - 83 p.

21. Flekas M.B., Ševcovas S.N., Rodriguezas S.B., Sibirskis V.V., Aksenovas V.N. Orlaivių dalių gamybos technologinių procesų kūrimas: Vadovėlis. - Rostovas - prie - Donas: DSTU leidybos centras, 2005. - 179 p.

22. Dalskis A.M., Suslovas A.G., Kosilova A.G. ir kt.. Technologo-mašinininko vadovas. T. 1 - M .: Mashinostroenie, 2000. - 941 p.

23. Slyusar B.N., Shevtsov S.N., Rubtsov Yu.B. Aviacijos inžinerijos ir technologijų įvadas: paskaitos tekstas. - Rostovas - prie - Donas: DSTU leidybos centras, 2005. - 149 p.

24. Butenko V.I., Durovas D.S. Aviacijos medžiagų perdirbimo tobulinimas. - Taganrog: TRTU leidykla, 2004. - 127 p.

25. Vul'f A.M. Metalo pjovimas. - L .: Mashinostroenie, 1975. - 496 p.

26. Butenko V.I. Staklių detalių paviršių bedefektyvus šlifavimas (technologo biblioteka). - Taganrogas: TTI SFU leidykla, 2007. - 60 p.

27. Butenko V.I. Medžiagų sandara ir savybės ekstremaliomis eksploatavimo sąlygomis. - Taganrogas: Pietų federalinio universiteto Technologijos instituto leidykla, 2007. - 264 p.

Testas

liejimo technologija

1. Bendrosios liejyklos charakteristikos

lydinio liejimo detalė techninė

Liejykla - inžinerijos šaka, gaminanti forminius ruošinius ar detales (liejinius) pilant skystą metalą į formą, kurios ertmė turi liejimo konfigūraciją ir matmenis. Atvėsęs metalas sukietėja ir išlaiko tam tikrą konfigūraciją.

Liejimas yra svarbus ir ekonomiškas gamybos būdas. Daugeliu atvejų liejimas yra vienintelis būdas pagaminti norimas dalis.

Tai ypač akivaizdu tais atvejais, kai reikia gaminti didelių dydžių ir svorio dalis, taip pat sudėtingas konfigūracijas. Be to, forminių liejinių gamyboje sėkmingai naudojami mažo lankstumo lydiniai, pavyzdžiui, ketaus, kurio negalima apdirbti slėgiu.

Liejimo metu gaminami gaminiai, sveriantys nuo kelių gramų iki 300 tonų, kelių centimetrų ilgio, sienelių storis 0,5...500 mm (cilindrų blokai, stūmokliai, alkūniniai velenai, pavarų dėžių korpusai ir dangčiai, krumpliaračiai, mašinų gultai ir valcavimo staklės ir kt.).

Tolesnis liejyklų technologijos tobulinimas, visų procesų mechanizavimas ir automatizavimas, progresyvių metodų kūrimas ir įdiegimas sumažina liejinių apdirbimą, mažina jų savikainą ir plečia liejyklos gamybos apimtį pramonėje.

Liejiniams gaminti naudojami įvairūs liejimo būdai: smėlio formose, kevalinėse formose, pagal išlydytus modelius, vėsioje formoje, esant slėgiui, liejimas išcentriniu būdu ir kt.

Visi forminio liejimo būdai, išskyrus smėlio liejimą, vadinami specialiais. Vieno ar kito liejimo būdo apimtį lemia gamybos apimtis, liejinių geometrinio tikslumo ir šiurkštumo reikalavimai, ekonominis pagrįstumas ir kiti veiksniai.

2. Liejinių gamyba smėlio-molio formoje

Procesas prasideda nuo liejimo brėžinio kūrimo ir modelio komplekto darbinių brėžinių gamybos.

Iki 80% viso (pagal svorį) liejinių pagaminama liejant smėlio-molio formas.

Smėlingos-molio formos vadinamos pavienėmis, t.y. jie naudojami tik vieną kartą; į jas supylus metalą ir jį atvėsus, formos sunaikinamos, liejiniai nuimami. Smėlio-molio formos gaminamos iš formavimo smėlio kolbose arba dirvožemyje, naudojant modelius ir kitą modelių kolbų įrangą.

Modelio kolbų įrangos komplektą sudaro modeliai, podmodelnye (podpodochny) ir džiovinimo plokštės, šerdies dėžės, kolbos, formų ir šerdžių valdymo įtaisai, užtvarų sistemos elementų modeliai.

Per modeliai formoje gauti išorinės liejinio konfigūracijos atspaudą. Jos vientisos, nuimamos, su nuimamomis dalimis. Serijinėje ir masinėje gamyboje daugiausia naudojami metaliniai (rečiau plastikiniai), o individualioje ir smulkioje gamyboje – mediniai (iš pušies, alksnio, liepų, buko ir kt.) modeliai. Modeliai gaminami atsižvelgiant į metalo apdirbimo ir liejimo susitraukimą. Tai reiškia, kad jie yra didesni už liejamą ar baigtą dalį. Be to, norint geriau ištraukti modelį iš smėlio formos, jo šoninėse sienelėse yra formavimo nuolydžiai.

Pagrindinės dėžutės skirtas smėlio šerdims gaminti. Individualioje ir smulkioje gamyboje naudojamos medinės šerdies dėžutės, o serijinėje ir masinėje gamyboje – metalinės, rečiau – plastikinės. Priklausomai nuo strypų dydžio ir formos, dėžės gali būti vientisos, nuimamos ir su nuimamomis dalimis. Kaip ir modeliai, jie gaminami atsižvelgiant į liejimo susitraukimą ir apdirbimo leidimus. Branduolys - formos elementas skylei, ertmei ar kitam sudėtingam kontūrui formuoti liejinyje.

Netikras plokštės, medinės ar metalinės, naudojamos modeliams ir liejimo dėžėms ant jų montuoti liejimo metu.

Kolba - įtaisas liejimo smėliui laikyti gaminant liejimo formą.

Norėdami tiekti išlydytą metalą į formos ertmę, užpildykite ją ir paduokite liejinį kietėjimo metu. sprue sistema . Paprastai užtvarų sistemą sudaro vartų dubuo (piltuvas), stovas, šlako gaudyklė ir tiektuvas.

Liejimo medžiagos yra natūralių ir dirbtinių medžiagų, naudojamų liejimo ir šerdies smėlio ruošimui, derinys. Kaip pradinės medžiagos naudojamas liejimo kvarcinis smėlis ir liejimo molis.

liejimo smėlis - tai daugiakomponentis liejimo medžiagų mišinys, atitinkantis formų gamybos technologinio proceso sąlygas. Pagal naudojimo pobūdį formavimo smėlis skirstomas į paviršių, užpildą ir vienodus.

Apdailos mišiniai naudojamas liejant rankiniu būdu formuojant darbinį formos paviršių, kuris liečiasi su skystu metalu, sluoksnio storis 15 ... 20 mm. Jie turi geriausias fizines ir mechanines savybes ir yra paruošti iš šviežio smėlio ir molio, pridedant nelipnių medžiagų. .

užpildo mišinys užmigti ant veido, užpildant likusią formos dalį. Šis mišinys paruošiamas iš perdirbto mišinio, apdoroto išmušus kolbas, pridedant 5...10% šviežio smėlio ir molio.

Pavieniai mišiniai naudojamas masinėje gamyboje mašininio liejimo metu, norint užpildyti visą formos tūrį. Jis paruoštas iš perdirbto mišinio, pridedant iki 50% šviežio smėlio ir molio.

Pagal formos būklę prieš liejant metalą išskiriami mišiniai formų gamybai: neapdoroti, džiovinti, sausi, chemiškai kietėjantys ir savaime kietėjantys.

Technologinis formavimo smėlio paruošimo procesas susideda iš mišinio sudedamųjų dalių sumaišymo ir vėlesnio jo brandinimo bei atlaisvinimo. Liejyklų smėlio paruošimo skyriuose vykdomas žaliavų paruošimas ir formavimo smėlio ruošimas.

Paruoštas liejimo smėlis turi turėti šias pagrindines savybes: pakankamą stiprumą (atsparus ardomosioms jėgoms formų gamybos ir transportavimo metu, taip pat skysto metalo poveikiui liejant), gerą dujų pralaidumą (praleisti dujas supylus metalą į forma), maža dujų gamyba (neišskirtų dujų kontaktuojant su skystu metalu), plastiškumas (gali būti gerai formuojamas ir aiškiai matomas modelio įspaudas), lankstumas (netrukdo metalui susitraukti, kai liejinys kietėja) , atsparumas ugniai (nesuminkštėja ir netirpsta veikiant aukštai į formą pilamo skysto metalo temperatūrai), išmušimas (lengva subyrėti ir išlaužti iš kolbų).

Rankinio liejimo technologija

Rankinis liejimas plačiai naudojamas gaminant smulkius ir vidutinius liejinius individualioje ir smulkioje gamyboje, taip pat gaminant stambius liejinius (mašinų lovas, valcavimo stakles ir kt.), sveriančius iki 200 tonų ir daugiau. Praktikoje naudojami įvairūs rankinio liejimo būdai.

Formavimas porinėse kolbose pagal padalintą modelį Dažniausiai.

Liejimo forma, susidedanti iš dviejų pusių formų, gaminama pagal nuimamą modelį tokia seka: apatinė modelio pusė dedama ant rašto plokštės, o apatinė kolba. Modelis apipurškiamas dulkėmis, tada padengiamas formavimo smėliu ir sutankinamas. Mišinio perteklius pašalinamas liniuote, o formavimo smėlyje pūstuvu praduriamos skylės, kad pagerėtų formos ventiliacija. Pagaminta pusforma pasukama 180, sumontuota viršutinė modelio pusė, šlako gaudyklės modelis, stovas ir orlaidės. Viršutinė kolba sumontuota išilgai centravimo kaiščių, užpildyta formavimo smėliu ir sutankinta. Ištraukus stovo ir stovų modelius, atidaroma forma. Modeliai išimami iš pusformų, apatinėje pusformoje įdedamas strypas, apatinė pusforma uždengiama viršutine ir tvirtinama arba apkraunama. Forma paruošta pilti skystu metalu.

Formavimas pagal šablonus naudojami vienkartinėje gamyboje norint gauti liejinius, turinčius sukimosi kūnų konfigūraciją.

Formuojasi kesonuose naudojami dideliems liejiniams, sveriantiems iki 200 tonų ir daugiau, gaminti.

Liejimo formų ir šerdžių gamybos technologija ant automobilių ir mašinų

Mašininis liejimas turi reikšmingų pranašumų, lyginant su liejimu rankiniu būdu: smarkiai išauga našumas, gerėja darbuotojų darbo sąlygos, gerėja liejinių kokybė, mažėja išmetimo ir liejimo kaštai. Šis liejimo tipas daugiausia naudojamas masinėje ir serijinėje gamyboje gaminant mažus ir vidutinio dydžio liejinius. Mechanizuoti tokie daug darbo reikalaujantys procesai kaip smėlio tankinimas, formų sukimasis ir raštų išėmimas.

Norint gaminti smėlio-molio formas mašinose, būtina turėti specialią modelio-kolbos įrangą:

Universalios metalinės modelių plokštės, leidžiančios paspartinti modelių montavimą ir išmontavimą;

Tiksliai pagaminti metaliniai modeliai;

Keičiamos metalinės kolbos.

Liejimo mašinos klasifikuojamos pagal šiuos kriterijus:

Pagal mišinio sutankinimo kolboje metodą (presas, purtymas ir smėlio metikliai);

Pagal modelio ištraukimo iš formos metodą (su kaiščio nuėmimu, modeliui traukiant žemyn, su patefonu ir keitimo stalu).

Formų gamybos mašinose technologija yra tokia: modelis su ant staklių stalo pritvirtinta rašto plokštele pučiamas suslėgtu oru ir apipurškiamas žibalu, kad lipdymo smėlis nepriliptų. Tada apatinė kolba dedama ant plokštelės ir užpildoma formavimo smėliu iš bunkerio, esančio virš mašinos. Kolboje esantis mišinys sutankinamas, po to mišinio perteklius nupjaunamas lygiai su kolbos kraštu. Toliau ant gautos pusės formos uždedamas padėklų skydas ir pusė formos pasukama 180 0 ir, pakėlus modelio plokštę arba nuleidus kolbą (priklausomai nuo mašinos konstrukcijos), modelis nuimamas.

Formuojant viršutinę formos pusę, ant apatinės modelio plokštės su viršutine modelio puse dedama viršutinė kolba ir stovo modelis, o visos formavimo operacijos atliekamos taip pat, kaip ir apatinėje pusėje. pelėsiai. Nuėmus modelius, gatava viršutinė forma išimama iš mašinos ir perkeliama į agregatą.

Surinkimo vietoje strypas įdedamas į apatinę formos pusę ir pučiamas suslėgtu oru. Tada ant apatinės formos pusės, išilgai tvirtinimo strypų, uždėkite viršutinę formos pusę ir abi pusės tvirtinamos laikikliais arba uždedamas krovinys, kad pilant metalu viršutinė kolba nepakiltų.

kratymo mašinos daugiausia naudojamas formoms aukštose kolbose gaminti. Mišinio sutankinimas atsiranda dėl drebėjimo, kuris atsiranda, kai mašinos stalas su pritvirtinta plokšte ir kolba atsitrenkia į mašinos pagrindą. Mašinos stalas, veikiamas suspausto oro, patenkančio į mašinos cilindrą, pakyla iki 30 ... 100 mm aukščio, o tada, veikiamas gravitacijos, nukrenta, atsitrenkdamas į rėmą. Taip mišinys sutirštėja. Sutankinimas priklauso nuo smūgio galios ir smūgių skaičiaus (dažniausiai 30 ... 50 per minutę). Tokio tipo mašinose galima pagaminti nuo 100 kg iki 40 tonų sveriančias smėlio-molio formas, o staklių našumas – iki 15 didelių formų per valandą.

Purtymo mašinose formavimo smėlis kolboje sutankina netolygiai: apatiniai sluoksniai tankesni, viršutiniai – mažiau. Siekiant pašalinti šį trūkumą, naudojamos kratymo mašinos, papildomai spaudžiant viršutinius formos sluoksnius. Šiuo atveju mišinio tankio pasiskirstymas yra tolygesnis.

Paspauskite formavimo mašinos naudojamos dviejų tipų (viršutinio ir apatinio presavimo) ir varomos suslėgtu oru. Šios mašinos yra našesnės, palyginti su purtymo mašinomis, nes mišinio sutankinimas trunka vos kelias sekundes.

Viršutinės presavimo mašinos veikimo principas yra toks. Kolba su nuimamu užpildymo rėmeliu dedama ant modelio plokštės su modeliu, pritvirtintu prie mašinos stalo. Kolba ir užpildymo rėmas iš bunkerio užpildomi formavimo smėliu, o virš kolbos sumontuota sukamoji traversa su presavimo bloku. Pakėlus stalą į viršų, forma traversu prispaudžiama prie lėkštės. Mišinys sutankinamas blokeliu, kuris, patekęs į rėmą, išspaudžia iš jo mišinį ir sutankina jį kolboje. Tada stalas su suformuota kolba nuleidžiamas ir traversas su blokeliu nukeliamas į šoną. Pagaminta forma pašalinama, o kita kolba dedama ant mašinos stalo. Mašinose su apatiniu presavimu užpildymo rėmo vaidmenį atlieka fiksuoto stalo įduba. Formavimo presavimo mašinų trūkumas yra netolygus formavimo smėlio tankinimas išilgai kolbos aukščio. Viršutinio presavimo metu viršutiniai mišinio sluoksniai kolboje yra tankesni, o spaudžiant apatinį, gaunami apatiniai sluoksniai, esantys šalia modelio. Presavimo mašinos naudojamos mažo aukščio (200 ... 250 mm) kolbose.

Didelių formų, stacionarių arba mobilių, gamybai smėlio metikliai . Mišinio sutankinimas kolboje yra gana geras ir vienodo aukščio. Smėlio mėtiklis veikia taip: formavimo smėlis juostiniu transporteriu paduodamas į smėlio metimo galvutę, kur ant besisukančio disko pritvirtintas ašmenys paimamas ir dideliu greičiu metamas į kolbą per angą kakle. , palaipsniui užpildydami kolbą. Disko sukimosi greitis siekia 1500 aps./min. Pildydamas kolbą, darbuotojas perkelia smėlio išmetimo kamieną per visą kolbos plotą.

Pusiau automatinės ir automatinės liejimo mašinos skirstomos į vienos stotelės praėjimo ir kelių stočių karuseles.

Šiose mašinose, be įprastų daug darbo reikalaujančių liejimo operacijų, visos kitos taip pat yra mechanizuotos (modelių valymas, formavimo dėžių montavimas ir kt.).

Vienos padėties mašinose visos formavimo operacijos (modelio pūtimas, mišinio padavimas į kolbą, sutankinimas, išankstinis presavimas, formos pusės nuėmimas nuo modelio plokštės ir padavimas į priėmimo mechanizmą) atliekamos nuosekliai. Kelių padėčių rotacinėse mašinose aukščiau išvardytos operacijos atliekamos kiekvienoje padėtyje vienu metu (lygiagrečiai) su kitomis. Visi mechanizmai, atliekantys technologines operacijas, yra išdėstyti nejudėdami karuselėje judančių pusformų atžvilgiu. Veikimo metu karuselė periodiškai pasisuka ketvirtadalį apsisukimo. 1 pozicijoje vyksta modelio pūtimo ir tepimo operacija. 2 padėtyje ant modelio plokštelės uždedama tuščia kolba. Tada toje pačioje padėtyje kolba užpildoma mišiniu. 3 padėtyje formavimo smėlis sutankinamas purtant, po to atliekamas išankstinis presavimas. 4 padėtyje modelis traukiamas ir stūmikliu nuimama paruošta pusė formos. Pagamintos pusformos į komplektą pristatomos prie ritininio stalo.

Šerdžių gamyba atliekama šerdies dėžėse rankiniu būdu ir mašinomis (serijinėje ir masinėje gamyboje). Naudojamos kelių tipų mašinos: smėliavimas, smėliavimas, purtymas ir tt Jos skiriasi viena nuo kitos skirtingais šerdies mišinio sutankinimo dėžėse būdais.

Formų džiovinimas yra nepageidaujama operacija, kaip tai padidina liejimo proceso trukmę. Tačiau kai kuriais atvejais (plieno ir didelių ketaus liejinių gamyboje) tai būtina. Formų džiūvimo temperatūra turi būti žemesnė už temperatūrą, kuriai esant molis praranda savo rišamumą. Kai kuriais atvejais džiovinimas pakeičiamas formos ertmės paviršiaus džiovinimu iki gylio, kuris priklauso nuo liejimo sienelės storio.

Pagamintų liejinių tikslumas ir jų kokybė labai priklauso nuo teisingo formų surinkimo. Surinkimo operacija prasideda nuo apatinės formos pusės įrengimo ant išpylimo platformos, ritininio stalo ar konvejerio vežimėlio. Tada suspaustu oru prapučiama pusės formos ertmė, į ją įdedami strypai, o apatinė pusforma atsargiai uždengiama viršutine išilgai tvirtinimo kaiščių. Kad viršutinė formos pusė nepakiltų dėl skysto metalo statinio slėgio, ji pritvirtinama prie apatinės formos pusės kabėmis arba dedami svareliai.

Liejinių formų liejimas, perforavimas, apipjaustymas ir liejinių valymas

užpildyti skystas metalas į formas gaminamas naudojant liejimo kaušus: rankinius (iki 60 kg talpos), kraninius arbatinukus (iki 1 tonos talpos), kranų kamščius (iki 10 tonų talpos). Prieš pilant, forma paruošiama liejimui: išdžiovinama, padengiama karščiui atspariais dažais, surenkama.

Liejant metalą reikia laikytis tam tikrų sąlygų, nuo kurių priklausys liejimo kokybė. Pagrindiniai yra: pilamo metalo perkaitimo temperatūra, liejimo trukmė, vartų sistemos užpildymo lydalu laipsnis, srovės aukštis. Pavyzdžiui, nepakankamai perkaitintas metalas prastai užpildo plyšio formos ertmes, todėl nepakankamai užpildo. Viršijus metalo perkaitimo temperatūrą, susidaro susitraukimo ir dujų kišenės, padidėja mišinio degimas. Optimali temperatūra liejant metalą į formą yra: plieno liejimui 1450…1550 0 С; ketaus - 1350 ... 1450 0 С; bronza - 1050 ... 1200 0 С ir silumas - 700 ... 750 0 С.

Tuo pačiu metu plonasienių liejinių metalo perkaitimo temperatūra yra maždaug 100 0 C aukštesnė nei storasienių liejinių. Metalo srovė liejant turi būti rami, be pertrūkių ir metalo turbulencijos, vartų sistema turi būti pilnai užpildyta metalu. Prieš pilant metalas, kaip taisyklė, kurį laiką laikomas kaušelyje, kad išsiskirtų dujos ir plūduriuotų nemetaliniai ir šlako intarpai.

Po kristalizacijos, nokautas liejiniai iš formų.

Maži ir vidutinio dydžio liejiniai išmušami iš formų ant vibruojančių išmušamų grotelių. Pagal pavaros tipą jie skirstomi į ekscentrinius (varomus švaistiklio-alkūninio mechanizmo) ir inercinius (varomus velenu su nesubalansuota apkrova). Išmušamoms grotelėms vibruojant, ant jos atšoka forma, subyra, mišinio gabalėliai krenta ant konvejerio, o kolba su liejiniu lieka ant grotelių.

Dideliems liejiniams išmušti naudojamas vibruojantis rokeris. Šiuo atveju forma pakabinama kranu ant svirties ir veikiama vibracijos naudojant vibratorius. Mišinys per fiksuotas groteles išpilamas ant konvejerio, o liejinys lieka ant grotelių.

Liejimo strypai išmušami pneumatinėse vibracinėse mašinose. Didelės meškerės išplaunamos galinga vandens srove.

Liejiniai, išlaisvinti nuo formų ir šerdžių, yra apdorojami kelmas . Kelmas pašalina vartų sistemą ir pelną. Norėdami tai padaryti, naudokite žnyplių presus, juostinius arba diskinius pjūklus, pjovimą deguonimi ir dujomis. Liejinio įdubimai ir nelygumai nupjaunami pneumatiniu kaltu arba nuvalomi abrazyviniu ratuku.

Po pjovimo liejimo paviršius išvalyti iš sudegusio liejimo smėlio.

Individualioje gamyboje valymas atliekamas rankiniu būdu plieniniais šepečiais arba pneumatiniu kaltu. Serijinėje arba masinėje gamyboje - besisukančiuose būgnuose, šratinio srove, šratinio pūtimo mašinose arba suslėgto oro slėgyje su smėliu.

3. Specialūs liejinių gavimo būdai

Liejinių gamyba smėlingose-molio vienkartinėse formose mašininiu ir ypač rankiniu būdu turi nemažai reikšmingų trūkumų: mažas tikslumas ir nepakankama liejinių paviršiaus apdaila; poreikis palikti nemažus leidimus apdirbimui; stambiagrūdės liejimo struktūros formavimasis ir t.t.. Todėl masinės gamybos plėtra ir išaugę reikalavimai liejiniams paskatino sukurti specialius liejimo būdus: kevalinėse formose, investiciniuose modeliuose, atšaldymo formose, slėginėse, išcentrinėse ir kt. kurie leidžia gauti padidinto tikslumo liejinius, kurių paviršiai yra mažo šiurkštumo, minimalūs apdirbimo leidimai, užtikrinantys aukštą darbo našumą ir kt.

Liejimas į kevalų formas Šis liejimo būdas vadinamas, kai liejiniai gaunami formoje, susidedančioje iš dviejų smėlio-dervos apvalkalų. Korpuso formos ir šerdys gaminamos iš smulkiagrūdžio kvarcinio smėlio, kaip rišiklį pridedant fenolio-formaldehido dervos. Būdingas tokių dervų bruožas yra jų gebėjimas negrįžtamai sukietėti tam tikroje temperatūroje. Kaitinant iki 140...160 0 C, jie tirpsta, virsdami lipnia mase, apgaubia kvarcinio smėlio grūdelius, o vėliau, temperatūrai pakilus iki 250...300 0 C, per kelias sekundes sukietėja. Kai temperatūra pakyla virš 600 0 C, derva, nelydant, išdega, apvalkale susidaro poros, palengvinančios dujų išsiskyrimą. Kriauklių pusformos gaminamos daugiausia bunkerio (birių) metodu. Pagamintos lukšto pusformos klijuojamos greitai kietėjančiais klijais. Liejimas į korpuso formas naudojamas didelio masto ir masinėje gamyboje, siekiant gauti didelio tikslumo atsakingos formos mažus ir vidutinius liejinius iš įvairių lydinių. Šis metodas yra savotiškas liejimas į vienkartines formas.

Investicijų liejimas vadinamas toks būdas, kai lydant modelius, pagamintus iš lydančio mišinio, suformuojama ertmė ugniai atsparaus apvalkalo formoje, reikalinga liejiniams gauti.

Iš lydžios modelio kompozicijos (50% parafino ir 50% stearino) metalinėje formoje, susidedančioje iš dviejų dalių, gaminami liejinių ir vartų sistemos modeliai. Gauti modeliai surenkami į blokus, po to panardinant uždedama suspensija, susidedanti iš 30...40% hidrolizuoto etilo silikato ir 60...70% susmulkinto kvarco. Po to blokelis apibarstomas smulkiu sausu kvarciniu smėliu ir džiovinamas 2 ... 2,5 valandos. Ant modelio bloko padengiami 4–6 sluoksniai ugniai atsparios dangos, po to kiekvienas sluoksnis išdžiovinamas. Modelių lydymas iš apvalkalo atliekamas džiovinimo spintelėse 110 ... 120 0 C temperatūroje arba panardinant į karštą vandenį. Tada ugniai atsparus apvalkalas dedamas į dėžę ir iki piltuvo uždengiamas sausu kvarciniu smėliu, dedamas į elektrinę krosnį, įkaitintą iki 850...900 0 C, ir palaikoma 3...4 val. Deginimo metu modelio mišinio likučiai išdega, o apvalkalas įgauna tvirtumo. Po atkaitinimo forma užliejama metalu. Liejinių gavimo pagal investicinius modelius procesai yra mechanizuoti ir automatizuoti. Šis metodas prisideda prie didelio tikslumo, mažo paviršiaus šiurkštumo, mažo sienelės storio ir sudėtingos konfigūracijos liejinių, sveriančių nuo kelių gramų iki dešimčių kilogramų, gamybos.

Be investicinių modelių liejykloje, individualioje gamyboje iš ketaus, plieno ir spalvotųjų metalų lydinių gaminami kritiniai liejiniai, sveriantys iki 3,5 tonos, naudojami išdeginti (dujinti) modeliai. Degintų modelių gamybai naudojamas putų polistirenas.

Liejant į formą Liejiniai gaminami pilant išlydytą metalą į metalines formas. Pagal dizainą išskiriamos vientisos formos (iškratomos); su vertikaliu ir horizontaliu lizdu. Geriausia medžiaga formoms gaminti yra pilkasis ketus.

Technologinis procesas susideda iš šių operacijų. Formos paruošimas liejimui: ant iki 200 0 С įkaitintos formos purškimo pistoletu užtepamas šilumą izoliuojančių dažų sluoksnis, po to vėl pašildomas iki 300 0 С, nes metalo supylimas į šaltą formą gali sukelti sprogimą; liejimo formos užpylimas skystu metalu; liejimo aušinimas, kol sustings; liejimo kasimas; strypų pašalinimas; sruogų pašalinimas ir liejinių valymas. Visos operacijos yra mechanizuotos ir automatizuotos. Naudojamas masinėje ir serijinėje gamyboje. Chill liejiniai pasižymi dideliu tikslumu, mažu paviršiaus šiurkštumu, aukštomis mechaninėmis savybėmis. Trūkumai – didelis formų gamybos sudėtingumas, ribotas patvarumas, ribota liejinių gamyba pagal svorį ir dydį.

Išcentrinis liejimas vadinamas metodas, kai skystas metalas užpildo formos ertmę veikiant išcentrinei jėgai, kuri atsiranda besisukančioje formoje. Šiuo metodu gaunami liejiniai, turintys sukimosi kūnų formą. Jis naudojamas masinėje ir serijinėje gamyboje. Kryptinga liejinio kristalizacija iš išorinio paviršiaus į vidinį užtikrina tankių liejinių be nemetalinių intarpų gamybą. Priklausomai nuo formos sukimosi ašies padėties, išcentrinės mašinos skirstomos į mašinas su vertikalia, horizontalia ir pasvirusia ašimi. Jei liejinio skersmuo yra žymiai mažesnis už jo ilgį, tada sukimosi ašis dedama horizontaliai. Jei liejinio skersmuo yra didesnis už jo aukštį, tada sukimosi ašis dedama vertikaliai. Šio metodo privalumai: vamzdžių ruošinių be strypų gamyba; didelis lydinio sutaupymas, nes nėra užtvarų sistemos; galimybė gauti dviejų sluoksnių ruošinius.

Liejimas slėgiu vadinamas šis metodas, kai skystas metalas užpildo metalinės formos (formos) ertmę esant priverstiniam 30 ... 100 MPa slėgiui.

Liejiniai gaminami specialiomis mašinomis su šalto arba karšto presavimo kameromis.

Pirmojo tipo mašinų liejinių gavimo technologinis procesas yra toks: metalas kaušeliu pilamas į suspaudimo kameros išpylimo langą, po to lydinys pripildomas formoje stūmokliu esant slėgiui; lydiniui sustingus, nuimamas metalinis strypas, atidaroma forma ir stūmikliu išstumiamas liejinys; tada procesas kartojamas. Siekiant pailginti formos tarnavimo laiką, prieš pradedant darbą ji pašildoma iki 150 ... 300 0 С temperatūros, o besitrinančios formos dalys periodiškai užtepamos tepalu.

Tinkamai eksploatuojant, formų tarnavimo laikas, priklausomai nuo liejinių sudėtingumo ir lydinio tipo, gali siekti 300 ... 400 tūkstančių liejinių cinko lydiniams, 80 ... 100 tūkstančių aliuminio, 5 ... 20 tūkst. tūkstančiai vario.didelis našumas; didelis tikslumas ir mažas paviršiaus šiurkštumas, galimybė gauti sudėtingos konfigūracijos liejinius. Trūkumai: didelė formų ir įrangos kaina; riboti liejinių matmenys ir masė; akytumo, lukštų susidarymas masyviose liejinių dalyse. Šiuo metu kuriamos automatizuotos liejimo liejimo gamyklos.

4. Liejinių iš įvairių lydinių gamyba

Teoriniai liejinių gamybos pagrindai. Metalų ir lydinių liejimo savybės

Projektuojant liejamą detalę reikia atsižvelgti į liejimo kietėjimo proceso eigą. Liejiniuose iš lydinių, turinčių didelį susitraukimą ir atskyrimą, būtina, kad kietėjimas vyktų iš apačios į viršų, dėl to susitraukimo ertmė, taip pat atskiriamieji inkliuzai pereitų į viršutinę liejinio dalį, kur įrengiamas pelnas. (vartavimo sistemos elementas, skirtas liejiniams paduoti kietėjimo laikotarpiu, kad nesusidarytų susitraukiantys apvalkalai).

Išpylus metalas kietėja sluoksniais, pradedant nuo formos sienelių. Kietėjimo ir aušinimo metu metalo tūris mažėja, todėl skysto metalo lygis pelne krenta, o vėlesni sluoksniai jame kietėja žemesniuose lygiuose. Kadangi metalas kietėja paskutinis pelne, būtent jame susidaro susitraukimo ertmė.

Liejiniams gaminti patartina naudoti lydinius, pasižyminčius geromis liejimo savybėmis, kurie leidžia iš jų gauti labai sudėtingos konfigūracijos liejinius. Geros lydinių liejimo savybės apima didelį sklandumą, mažą susitraukimą kietėjimo ir tolesnio aušinimo metu, nedidelę segregaciją ir mažą lydinių gebėjimą sugerti dujas lydymosi ir liejimo metu.

Lydinio sklandumas vadinamas jos gebėjimu užpildyti pelėsio ertmę ir tiksliai atkurti šios ertmės kontūrus. Skystumas priklauso nuo į formą pilamo lydinio cheminės sudėties ir temperatūros, nuo kristalizacijos temperatūrų diapazono, lydalo klampumo ir paviršiaus įtempimo, liejimo formos savybių ir kitų veiksnių.

Grynieji metalai ir lydiniai, kurie kietėja esant pastoviai temperatūrai, turi geresnį sklandumą nei lydiniai, kurie sudaro kietus tirpalus ir kietėja esant įvairioms temperatūroms. Kuo didesnis klampumas, tuo mažesnis sklandumas. Didėjant paviršiaus įtempimui, sklandumas mažėja, o kuo daugiau, tuo plonesnis kanalas formoje; padidėjus išlydyto metalo pylimo temperatūrai ir formos temperatūrai, pagerėja sklandumas. Formos medžiagos šilumos laidumo padidėjimas sumažina sklandumą, t.y. smėlio forma lėčiau šalina šilumą, o išlydytas metalas ją užpildo geriau nei metalinė forma, kuri intensyviai aušina lydalą.

susitraukimas vadinama metalų ir lydinių savybe mažėti linijiniams matmenims ir tūriui kristalizacijos ir liejinio aušinimo metu. Atskirkite tiesinį ir tūrinį susitraukimą.

Linijinį susitraukimą lydi linijinių matmenų mažėjimas kristalizacijos ir liejinio aušinimo metu. Taigi, liejinių iš pilkojo ketaus linijinis susitraukimas yra 0,9 ... 1,3%, anglinio plieno - 2 ... 2,4%, aliuminio lydinių - 0,9 ... 1,5%, vario - 1,4 ... 2 . 3 %. Strypai ir forma priešinasi linijiniam metalo susitraukimui, todėl liejinyje atsiranda vidinių įtempimų, dėl kurių atsiranda deformacijų, o kartais ir įtrūkimų (karštai arba šaltai). Siekiant sumažinti atsparumą linijiniam susitraukimui, formavimo ir šerdies smėlis daromas lankstus. Gaminant modelį ir šerdies dėžes, atsižvelgiama į linijinį susitraukimą, padidinant (sumažinant) matmenis, lyginant su liejinio matmenimis, atitinkamo lydinio linijiniu susitraukimu.

Tūrinį susitraukimą lydi metalo tūrio sumažėjimas kristalizacijos ir tolesnio aušinimo metu, todėl masyvioje liejinio dalyje gali susidaryti susitraukimo poringumas arba koncentruota susitraukimo ertmė. Jo naikinimas vykdomas šioje vietoje įrengiant pelno arba šaldytuvus. Pelnas daromas masyvesnis nei liejinio sienos.

segregacija vadinamas cheminės sudėties nevienalytiškumo susidarymu skirtingose ​​liejinio dalyse. Yra du pagrindiniai atskyrimo tipai: zoninis kai atskiros liejimo zonos turi skirtingą cheminę sudėtį ir intrakristalinis, pasižymintis metalo grūdelių nevienalytiškumu. Atskyrimui didelę įtaką daro cheminė lydinio sudėtis, aušinimo greitis ir liejinio svoris.

Dujų absorbcija - tai skysto pavidalo lydinių gebėjimas sugerti įvairias dujas (deguonį, vandenilį ir azotą), o jų tirpumas didėja kylant skysto metalo temperatūrai. Formoje dujų prisotintas lydalas atvėsta, mažėja dujų tirpumas ir jos, išbėgdamos iš metalo, gali suformuoti dujų apvalkalus liejinyje. Technologiniai liejimo lydiniai turi turėti gerą sklandumą, mažą susitraukimą ir dujų sugėrimą, taip pat neatskirti.

Ketaus liejinių gamyba

Buitinės inžinerijos pramonėje 74% visų liejinių yra pagaminti iš pilkojo ketaus, 21% iš plieno, 3% iš kaliojo ketaus ir 2% iš spalvotųjų metalų lydinių (aliuminio, vario ir kt.). Jei imsime vidutinę liejinių iš pilkojo ketaus savikainą 100%, tai liejinių savikaina yra: iš kaliojo ketaus - 130%; plienas - 150%; iš spalvotųjų metalų lydinių - 300 ... 600%. Todėl ketaus liejiniai plačiai naudojami įvairiose pramonės srityse: staklių gamyboje - staklių lovose, stelažuose, trinkelėse, priekinėse plokštėse, siurblių korpusuose, įvorėse, įdėkluose ir kt .; automobilių pramonėje - cilindrų blokai, įdėklai, stūmoklių žiedai, laikikliai, karteriai, stabdžių būgnai ir kt.; sunkiojoje inžinerijoje - mašinų kėbulai, pavarų dėžės ir kt.

Pilka ketaus, kuriame yra 2,7 ... 3,5 % C; 0,5–4,0 % Si; 0,3…1,5% Mn; iki 0,2% P ir mažiau nei 0,15% S, turi gerą sklandumą, minimalų susitraukimą, santykinai žemą lydymosi temperatūrą, nedidelę dujų absorbcijos ir segregacijos tendenciją, pakankamai aukštas mechanines savybes (v = 100 ... 400 MPa; = 0,2 ... 0,5 proc.). Puikiai veikia esant gniuždomosioms ir smūginėms apkrovoms, nėra jautrus išoriniams pjūviams, slopina vibraciją, pasižymi aukštomis antifrikcinėmis savybėmis, lengvai apdorojamas pjaunant.

Gaminant liejyklines smėlio-molio formas, skirtas pilkojo ketaus liejiniams, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas užtvarų sistemai. Skystas metalas atnešamas į ploną liejinio dalį, kad jis kaitintų ir tuo pačiu metu sukietėtų su masyvesnėmis dalimis. Norint gauti sudėtingus ir didelius liejinius, metalas tiekiamas keliais tiektuvais, kad tolygiai užpildytų visą ertmę. Pelnas montuojamas tik masyviuose dideliuose liejiniuose. Paprastame pilkajame ketuje grafitas kristalizuojasi dribsnių pavidalu, kurie veikia kaip vidiniai mikroįtrūkimai.

didelio stiprumo ketaus gaunamas į skystą pilkąjį ketų įpylus 1,0 % magnio mišinio su ferosiliciu arba ceriu. Dėl kristalizacijos grafitas įgauna ne lamelinę, o sferinę formą. Kaliojo ketaus sudėtis iki 3,3% С; iki 2,5% Si; 0,5…0,8% Mn; mažiau nei 0,2 % P ir 0,14 % S. Šie ketaus mechaninės savybės yra didesnės, panašios į anglinio plieno, išlaikant teigiamas ketaus savybes. Taigi, =373…1180 MPa, =2…17%. Liejiniai iš kaliojo ketaus naudojami valcavimo, kalimo ir presavimo bei kasybos įrangos detalėms, taip pat dyzeliniams varikliams, garo, dujų ir hidraulinėms turbinoms, valcavimo ritiniams, alkūniniams velenams ir kt. gaminti. Liejinių iš kaliojo kaliojo liejinių gamybos technologija geležis niekuo nesiskiria nuo pilkojo ketaus liejinių liejimo technologijos.

Kovkimas vadinamas ketaus, kuris gaunamas ilgai atkaitinant liejinius iš baltojo ketaus. Norėdami tai padaryti, išlydomas tokios cheminės sudėties ketus, kad, sukietėjęs formoje, jis tampa baltas. Liejiniai gaminami iš balto ketaus įprastu būdu, kuris vėliau atkaitinamas, kad suskaidytų cementitą ir gautų norimą galutinę struktūrą su nusodintu laisvu dribsnių formos grafitu. Originalaus ketaus cheminė sudėtis: 2,2 ... 2,9% C; 0,8–1,4 % Si; 0,3…0,5% Mn; 0,05…0,07% Cr; ne daugiau 0,2 % P ir 0,1 % S. Kaliojo ketaus liejiniai naudojami automobilių, traktorių ir kitų mašinų, kurios eksploatacijos metu patiria sudėtingus įtempius ir smūgines apkrovas, detalių gamybai. Liejinių iš kaliojo ketaus liejinių gamybos ypatybės atsiranda dėl padidėjusio baltojo ketaus susitraukimo, todėl būtina numatyti pelno įrengimą kiekviename vietiniame liejinio ir metalinių aušintuvų sutirštėjimuose, ypač tose vietose, kur didžiausias kiekis. kaupiasi metalo. Kaliojo ketaus tempiamasis stipris yra 300–630 MPa, santykinis pailgėjimas yra 2–12%, didelis atsparumas dilimui ir atsparumas smūginėms apkrovoms, gerai apdirbamas pjaustant.

Šiuo metu iki 90 % pilkosios geležies išlydoma kupoluose, o likusią dalį sudaro lankinės ir indukcinės krosnys.

Plieno liejinių gamyba

Formos liejiniai gaminami iš anglinio ir legiruotojo plieno. Plieno, ypač legiruotojo, liejimo savybės yra žemesnės nei ketaus. Dėl to liejiniuose gali susidaryti susitraukimo ertmės ir įtrūkimai. Siekiant išvengti susitraukimo ertmių susidarymo formose, numatomas pelnas, kuris skystu metalu maitina masyvias liejinių dalis. Siekiant pagerinti liejimo smėlio ugniai atsparias savybes, į juos įterpiamas chromo kvarcas, chromo geležies rūda ir magnezitas, paruoštos formos ir šerdys dažomos ugniai atspariais dažais. Užtvarų sistema ir liejimo išdėstymas formoje atliekami taip, kad formos ertmė būtų užpildyta ramiai, o liejimo kietėjimas nukreiptas iš apačios į viršų. Po aušinimo, išmušimo ir kelmų liejiniai termiškai apdorojami (atkaitinami). Atkaitinimas atliekamas siekiant sumažinti vidinius įtempius, rafinuoti grūdus ir pagerinti mechanines savybes.

Priklausomai nuo liejinių paskirties, naudojami angliniai plienai 15L ... 60L, legiruoti - 30KhGSL, 15Kh18N9TL ir kt., kurių tempiamasis stipris 400 ... 600 MPa ir santykinis pailgėjimas 10 ... 24%. .

Lietamo plieno lydymui paprastai naudojamos lankinės ir indukcinės krosnys, kartais – atviro židinio krosnys.

Liejinių iš spalvotųjų metalų lydinių gamyba

Forminių liejinių gamybai naudojami vario lydiniai: bronza ir žalvaris.

Bronza naudojama alavo ir specialios (bealavo). Skardos bronzos pasižymi geru takumu, dideliu susitraukimu ir dideliu kristalizacijos intervalu, todėl liejiniuose susidaro išsklaidytas poringumas.

Bealavos bronzos pasižymi geru takumu ir dideliu susitraukimu, tačiau nedideliu kristalizacijos intervalu, dėl kurio liejiniuose susidaro koncentruotos susitraukimo ertmės.

Žalvaris turi patenkinamą sklandumą, didelį susitraukimą, mažą kristalizacijos intervalą, dėl kurio susidaro susitraukimo ertmės ir poringumas.

Liejiniai iš vario lydinių daugiausiai (iki 80 %) gaminami liejant į smėlio ir kevalų formas, o likusi dalis – liejant į formą, esant slėgiui, išcentriniam ir pan. Siekiant išvengti susitraukimo ertmių susidarymo ir poringumo, pelnas ir šaldytuvai montuojami į masyvius liejimo blokus.

Vario lydiniai lydomi indukcinėse, tiglio ir lankinėse krosnyse ore, apsauginėse dujose arba vakuume. Siekiant apsaugoti metalą nuo oksidacijos, lydymas atliekamas po anglies sluoksniu. Prieš supilant į formas, gatavas lydinys deoksiduojamas vario fosforu. Kaip nelipnus priedas, mazutas įpilamas į formavimo mišinį.

Iš alavo bronzos gaminami krumpliaračiai, guoliai, įvorės ir kt. Be skardos bronzos gaminamos įvairios jūrinių laivų statybos jungiamosios detalės, sliekiniai sraigtai, santechnikos detalės.

Aliuminis Forminių liejinių gamybai naudojami liejiniai pasižymi geromis technologinėmis ir mechaninėmis savybėmis, kurios skiriasi priklausomai nuo lydinio sudėties, liejimo būdų ir terminio apdorojimo. Liejiniai iš aliuminio lydinių daugiausia gaminami liejant į vėsinimo formas, esant slėgiui, rečiau į smėlio formas. Liejimo ir šerdies smėlis turi būti pakankamai lankstūs.

Atsižvelgiant į stiprų aliuminio lydinių oksidaciją, formą reikia pilti nuolatine srove, kad nesusidarytų oksido plėvelės.

Aliuminio lydinių lydymas atliekamas dujinėse ir elektrinėse, tiglio, liepsnos reverberacinėse ir indukcinėse krosnyse.

Liejiniai iš aliuminio lydinių plačiai naudojami aviacijos ir raketų technologijų, automobilių, prietaisų gamybos ir elektros pramonėje.

Magnis lydiniai pasižymi žemesnėmis liejimo ir mechaninėmis savybėmis nei aliuminis, tačiau turi mažesnį tankį (1,8 ... 1,9 g / cm 3), dėl to jie plačiai naudojami automobilių, tekstilės, instrumentų gamyboje, aviacijos ir raketų technikoje. Dėl stiprios oksidacijos jų temperatūra yra artima lydymosi temperatūrai, todėl gali užsidegti. Todėl gaminant liejinius iš jų naudojamos apsauginės priemonės: lydymas atliekamas po srauto sluoksniu arba neutralioje aplinkoje, į liejimo smėlį įpilama iki 8% fluoro druskų, o boro rūgšties ir į šerdies smėlį dedama sieros (iki 1,0%). Metalo čiurkšlė, supilta į formą, apipurškiama pilka spalva, o terminis apdorojimas atliekamas šachtinėse krosnyse su apsaugine atmosfera. Lydymas atliekamas tiglio elektrinės varžos krosnyse ir indukcinėse krosnyse.

Prie dorybių titano lydiniai yra mažo tankio (4,5 g / cm 3) ir didelio stiprumo (iki 1500 MPa). Jie ypač plačiai naudojami raketų ir aviacijos technikoje, laivų statyboje, turbinų gamyboje. Kartu su aukšta titano lydymosi temperatūra (1665 0 C), jis pasižymi dideliu cheminiu aktyvumu, todėl titano lydiniams lydyti naudojamos specialios vakuuminės indukcinės krosnys su grafito tigliu. Pagrindinis liejinių iš titano lydinių gamybos būdas – liejimas į grafito formas, liejimas į apvalkalo formas, pagamintas iš neutralių magnio oksidų, cirkonio ar grafito miltelių, kaip rišiklis naudojamos fenolio-formaldehido dervos.

5. Lietinių dalių konstrukcijos pagaminamumas. Santuokos rūšys. Techninė kontrolė

Pagrindinis projektavimo dėsnis yra liejinio pagaminamumas.

Kuriant liejimo technologiją, būtina atsižvelgti į lydinio liejimo savybes, modelio komplekto, formos ir šerdies gamybos technologiją, liejinio smulkinimo ir valymo technologiją. Atsižvelgiant į darbo sąlygas, sąnaudas ir liejinių skaičių, gamybos tipą (pavienis, serijinis, masinis), liejimo būdą (pavienėse formose, nuolatinės ir kt.), liejimo būdą (rankinis, mašininis) yra atrinkti. Tinkamai sukurta technologija sumažina liejimo atliekų kiekį ir skatina greitą liejinio pritaikymą gamyboje.

Liejiniai turi būti kuo vienodesnio storio ir tiesių sienų kontūrų, tai supaprastina modelio dizainą ir pagerina liejamos dalies kokybę. Liejinio konstrukcijoje turėtų būti numatytas paprasčiausias modelio atskyrimas, kuris padeda gauti tiksliausių matmenų lietinę detalę ir palengvina liejimo staklių naudojimą. Norint palengvinti modelio ištraukimą iš smėlio formos, būtina numatyti liejimo nuolydžius ant paviršių, statmenų atsiskyrimo plokštumai.

Jungiant sienas visi aštrūs ir stačiai kampai turi būti suderinti 1/3 – 1/4 sienos storio spinduliu; perėjimas nuo storos sienos dalies prie plonos turi būti lygus.

Kartais sudėtingus ir didelius liejinius patartina projektuojant padalinti į atskirus komponentus, kurie vėliau sujungiami varžtais arba suvirinant.

Skylių formavimui liejiniuose rekomenduojami minimalūs strypų skersmenys: plienui 8 ... 10 mm, ketui 6 ... 8 mm, vario lydiniams 5 ... 7 mm, lengviesiems lydiniams 4 ... 5 mm.

Pagrindiniai techninės kontrolės uždaviniai yra: liejinių kokybės nukrypimo nuo nurodytos ir technologinio proceso pažeidimų priežasčių nustatymas, gaminių kokybės gerinimo priemonių parengimas; atitikties techninėje dokumentacijoje numatytų technologinių operacijų režimų ir sekos nustatymas; nustatantis liejinių gamybai reikalingų medžiagų kokybės atitiktį. Liejinių kontrolė pirmiausia atliekama vizualiai, siekiant nustatyti galutinę ar taisomąją santuoką. Konfigūracijos ir matmenų teisingumas tikrinamas ženklinant, liejamo metalo tankis tikrinamas hidrauliniais bandymais esant vandens slėgiui iki 200 MPa. Vidiniai defektai nustatomi specializuotose laboratorijose arba liejyklose (vietoje) specialiais prietaisais. Liejimo įranga (modeliai, kernų dėžės ir kt.) ir visas technologinis procesas visuose liejinių gamybos etapuose yra kruopščiai kontroliuojamas (kontroliuojamos liejimo ir šerdies smėlio savybės, cheminė sudėtis, metalo liejimo temperatūra ir kt.).

Liejimo defektai skirstomi į išorinius ir vidinius. Pagrindiniai iš jų yra:

1 nepakankamas užpildymas - nepilna liejimo konfigūracija dėl žemos pylimo temperatūros, nepakankamo takumo, neteisingai apskaičiuotos užtvarų sistemos, metalo išeinančio iš formos.

2 įlankos - įvairūs išsikišimai ir potvyniai ant liejinio korpuso, nenumatyti brėžinyje. Jie susidaro dėl laisvo pusformų prigludimo, pernelyg didelių tarpų ties strypų ženklais.

3 apdegė - grubus liejinio paviršius, susidarantis skystam metalui prasiskverbus į formos sieneles arba dėl formos medžiagos cheminės sąveikos su skystu metalu. Atsiranda esant per aukštai liejimo temperatūrai ir nepakankamam liejimo ir šerdies smėlio atsparumui ugniai.

4 Kreipimasis - liejinio konfigūracijos ir matmenų iškraipymas veikiant įtempiams, kuriuos sukelia netolygus susitraukimas. Šis defektas atsiranda dėl netolygaus atskirų liejimo dalių aušinimo formoje, taip pat po išmušimo.

5 Susitraukimo ertmės, laisvumas ir poringumas - atviros arba uždaros tuštumos liejinio korpuse, turinčios grubų paviršių. Jie susidaro sustorėjusiose liejimo vietose, taip pat netinkamai padavus metalą į formą arba dėl per aukštos liejamo metalo temperatūros.

6 dujų kriauklės - turėti lygų ir švarų paviršių. Jų susidarymas siejamas su formų išpylimu dujomis prisotintu metalu, sumažėjusiu dujų pralaidumu arba padidėjusia formų ir strypų drėgme, su oro gaudymu pilamo metalo srove.

7 šlako kriauklės - ertmės liejinio korpuse, iš dalies arba visiškai užpildytos šlaku. Atsiranda nekokybiškai išvalius išpilstytą metalą nuo šlako, nuo netinkamai parinktos vartų sistemos, kuri neužtikrina šlako gaudymo.

8 smėlio kriauklės - liejinio korpuso ertmės, kuriose yra liejimo medžiagos. Šis defektas atsiranda dėl nepakankamo liejimo ir šerdies smėlio stiprumo, silpno formos užpildymo.

9 karšti įtrūkimai - tarpai ar plyšimai liejinio korpuse su oksiduotais paviršiais. Karštų įtrūkimų susidarymą lemia staigūs liejinių konstrukcijos perėjimai iš storų į plonus profilius, sunkus metalo susitraukimas, tankus formos sandarinimas, per aukšta liejimo temperatūra.

10 šalti įtrūkimai - švariais paviršiais liejinio korpuso įtrūkimai arba įplyšimai. Jie susidaro sunkiai susitraukiant liejiniui, kai jis per anksti išmušamas iš formos, taip pat nuo stiprių smūgių pjaunant ar išmušant.

Liejimo defektai nustatomi įvairiais valdymo metodais. Liejinių matmenų ir brėžinio matmenų atitikimas nustatomas ženklinant. Liejinių mechaninės savybės kontroliuojamos atliekant atskirų pagamintų mėginių, taip pat iš liejinio korpuso išpjautų mėginių bandymus.

Liejiniams, kurie pagal darbo sąlygas turi atlaikyti padidėjusį skysčio ar dujų slėgį, atliekami hidrauliniai ir pneumatiniai bandymai, kai slėgis yra šiek tiek didesnis nei darbinis slėgis.

Vidiniai liejinių defektai atskleidžiami radiografiniais ir ultragarsiniais defektų nustatymo metodais.

Radiografinių metodų esmė yra liejinių apšvitinimas rentgeno ar gama spinduliais. Dėl trumpo bangos ilgio šie spinduliai lengvai prasiskverbia per liejinių storį. Kai liejinių viduje yra defektų, kurie spindulius sugeria mažiau nei pats metalas, tai ant rentgeno plėvelės pro tokius defektus praeinantys spinduliai intensyviau juoduoja.

Ultragarsinis valdymas pagrįstas ultragarso bangos galimybe atsispindėti nuo sąsajos tarp dviejų terpių. Banga, einanti per liejinio sienelę, kai ji atitinka šlako intarpo, plyšio ar apvalkalo ribą, iš dalies atsispindi. Atsispindinčių bangų intensyvumas naudojamas vertinant liejinių defektų buvimą, gylį ir dydį.

Išoriniams paviršiaus defektams aptikti naudojamas liuminescencinis valdymas, magnetinių ir spalvų defektų aptikimas.

Literatūra

1. Medžiagų mokslas ir metalų technologija: inžinerinių specialybių vadovėlis universitetams / G.P. Fetisovas, M.G. Karpmanas, V.M. Matyunin ir kt. - M.: Aukštoji mokykla, 2010. - 637 p.: iliustr.

2. Medžiagotyra: Vadovėlis universitetams, dėstontiems mokymo ir specializacijos kryptimi inžinerijos ir technologijų srityje / B.N. Arzamasovas, V.I. Makarova, G.G. Mukhinas ir kiti – 5 leid., stereotipas. - M.: MSTU leidykla im. N.E. Bauman, 2013. - 646 p.: iliustr.

3. Lachtin Yu.M., Leontieva V.N. Medžiagų mokslas. Techninis vadovėlis universitetams. specialistas. - 3 leidimas. - M. Mashinostroenie, 2010. - 528 p.

4. Konstrukcinių medžiagų technologija: Vadovėlis inžinerinių universitetų studentams / A.M. Dalskis, T.M. Barsukova, L.N. Bukharkinas ir kiti; Po viso red. ESU. Dalskis. – 5-asis leidimas, kun. - M. Mashinostroenie, 2013. - 511 p.: iliustr.

5. Konstrukcinių medžiagų technologija. Vadovėlis universitetų inžinerinių specialybių studentams 4 val.Red. D.M. Sokolova, S.A. Vasinas, G.G. Dubenskis. - Tula. TulGU leidykla. – 2007 m.

6. Medžiagotyra ir konstrukcinių medžiagų technologija. Vadovėlis universitetams / Yu.P. Solncevas, V.A. Veselovas, V.P. Demyantsevičius, A.V. Kuzinas, D.I. Čašnikovas. - 2 leidimas, red., papild. - M. MISIS, 2006. - 576 p.

7. Bogodukhovas S.I. Medžiagotyros kursas klausimais ir atsakymais: Proc. pašalpa universitetams, obuch. pasiruošimo kryptimi bakalaurai „Technologijos, įranga. ir automatinis. Mechaninė inžinerija pr-in "ir specialus. „Mechaninės inžinerijos technologija“, „Metalo pjovimo staklės ir įrankiai“ ir kt. / S.I. Bogodukhovas, V.F. Grebeniukas, A.V. Siniukhinas. - M.: Mashinostroenie, 2003. - 255 p.: iliustr.

Panašūs dokumentai

Vartų-šėrimo sistemos tipo pasirinkimas. Modelinių kompozicijų klasifikacija ir savybės. Modelinių formulių ruošimas. Modelių surinkimas blokais. Metalo lydymas ir liejimas formomis. Liejinių išmušimas, valymas ir terminis apdorojimas. Preliminarus liejamų blokų valymas.

santrauka, pridėta 2013-10-15


Liejyklų lydalo gavimas. Klasifikavimas, formų gamyba. Šaldomojo liejimo iš pilkojo ketaus gamyba. Formų liejinių gamybos privalumai ir techniniai bei ekonominiai rodikliai. Formų konstrukcijos ir medžiagos techniniai reikalavimai.

Kursinis darbas, pridėtas 2013-12-03


Liejinių visiško sukietėjimo smėlio-molio formoje laiko apskaičiavimas pagal Girshovich ir Nekhendzi metodą. Liejinių kietėjimo dėsnis pagal Khvorinovo ir Veiniko metodą. Temperatūros laukų įrengimas liejimo plutoje visiško liejinio sukietėjimo momentais.

kursinis darbas, pridėtas 2014-12-16


Liejimo būdo pasirinkimas ir jo pagrindimas. Smėlio-molio formos atskyrimo paviršiaus, apdirbimo leistinų, kolbų dydžio nustatymas. Vartų sistemos skaičiavimas. Formų surinkimo, lydymo ir liejimo technologijos kūrimas. Liejimo kokybės kontrolė.

Kursinis darbas, pridėtas 2014-10-12


Liejimo medžiaga ir jos savybės. Formavimo smėlio sudėtis mažiems liejiniams. Išmokos už apdirbimą. Liejimo įrangos projektavimas. Vartų sistemos projektavimo elementai. Formų, šerdžių gamyba, liejinių apdaila.

Kursinis darbas, pridėtas 2013-10-21


Bendrosios įmonės charakteristikos. Kokybės politika. Produktų gamybą reglamentuojančių dokumentų analizė. Forminių liejinių gamybos technologinis procesas. Metrologinė pagalba, technologijų kontrolė, defektų aptikimas.

Kursinis darbas, pridėtas 2014-05-07


Technologinės koncepcijos liejyklų gamyboje. Liejimo defektai, jų gamyba smėlio-molio formomis. Vartų sistemos struktūra. Liejimas į kevalų formas, į šaldymo formas, investicinis liejimas. Išcentrinio liejimo pagrindai. Lydinių liejimo savybės.

testas, pridėtas 2015-08-20


Modernaus liejinių iš juodųjų lydinių gamybos cecho projektavimas. Šio cecho įrangos parinkimas ir gamybos programos apskaičiavimas. Plieno lydymo technologinių procesų ypatumai. Medžiagoms saugoti skirtų sandėlių ploto apskaičiavimas.

Kursinis darbas, pridėtas 2011-05-13


Liejyklų lydalo paruošimo technologiniai procesai, jų savybės. Formų klasifikacija, taikymo sritis; vartų sistema; liejinių gamybos privalumai ir techniniai bei ekonominiai rodikliai. Šaldomojo liejimo iš pilkojo ketaus gamyba.

Kursinis darbas, pridėtas 2013-02-13


Galinės kabinos pakabos kronšteino gamybos iš ketaus VCh40, liejant į smėlio-molio liejimo formą, technologijos aprašymas. Liejimo aušinimo laiko skaičiavimas. Strypų gamybos technologija. Pagrindinės santuokos rūšys ir priemonės jai panaikinti.

Rusijos Federacijos švietimo ministerija

Sibiro valstybinis pramonės universitetas

Liejyklos katedra

ATSISKAITYMAS IR AIŠKINAMASIS RAŠTAS

į kursinį projektą

liejimo technologija

Užbaigta: str. gr. MLA-97

Karpinsky A.V.

Projekto vadovas: Docentas, Ph.D.

Perederninas L.V.

Užduotis kursiniam projektui ................................................... .................................................. 2

1.1. Formavimo metodo pagrindimas ................................................... ................... 4

1.2. Dalies padėties formoje pagrindimas liejant ................................... ........ 6

1.3.Skyriamo paviršiaus formos ir modelio pasirinkimo pagrindimas .................................. 7

1.4. Susitraukimo ir apdirbimo nuolaidų, nuolydžių, filė, pagrindimas ................................................ ................................................................ ........................... ....... aštuoni

1.5.Strypų ženklų dizaino ir dydžių nustatymas. Suspaudimo ženklų tikrinimas ................................................... ................................................... .............. 10

1.6. Vartų sistemos apskaičiavimas ................................................ ................................... 14

1.7. Pelno ir šaldytuvų dydžių apskaičiavimas ................................................ ...... 21

1.8. Naudotos įrangos pagrindimas ................................................... ...................... 25

1.9. Kolbų matmenų, krovinio masės apskaičiavimas ................................... ...................... 27

1.10. Formavimo ir šerdies smėlio pasirinkimas ................................................... ................ 30

1.11.Formų ir šerdžių džiovinimo režimas ................................................. ...................... 34

Proceso schema ................................................... .................................................. 35

Bibliografija................................................................ ................................................ 37

2. Grafinė dalis

2.1. Dalies brėžinys su formomis ir liejimo elementais

2.2. Surinkimo viršutinės plokštės brėžinys

2.3. Formos pjūvis ir apatinės formos pusės vaizdas su

strypai

1.1. Formavimo metodo pagrindimas

Liejimas – tai vienkartinių liejimo formų gamybos procesas. Tai daug darbo reikalaujantis ir atsakingas viso liejinių gamybos technologinio ciklo etapas, kuris iš esmės lemia jų kokybę. Liejimo procesas yra toks:

Mišinio sutankinimas, leidžiantis gauti tikslų modelio atspaudą formoje ir suteikti jam reikiamą stiprumą kartu su atitiktimi, dujų pralaidumu ir kitomis savybėmis;

Vėdinimo kanalų pavidalo įtaisas, palengvinantis pilant susidariusių dujų išėjimą iš formos ertmės;

Modelio pašalinimas iš formos;

Formos apdaila ir surinkimas, įskaitant strypų montavimą.

Priklausomai nuo liejimo dydžio, svorio ir sienelių storio bei liejinio lydinio markės, jis pilamas į šlapias, sausas ir cheminio kietėjimo formas. Liejimo formos gaminamos rankiniu būdu, liejimo staklėmis, pusiau automatinėmis ir automatinėmis linijomis.

Kadangi šis liejinys sveria mažiau nei 500 kg, lietinį liesime neapdorotą. Drėgnas liejimas yra technologiškai pažangesnis, nes nereikia džiovinti formų, o tai žymiai pagreitina technologinį procesą.

Serijinės gamybos sąlygomis galima naudoti tiek rankinį, tiek mašininį liejimą. Šio liejinio gamybai naudojame mašininį liejimą. Mašininis liejimas leidžia mechanizuoti dvi pagrindines liejimo operacijas (mišinio tankinimas, modelio išėmimas iš formos) ir kai kurias pagalbines (vartelių kanalų vystymas, kolbų vartymas ir kt.). Mechanizavus liejimo procesą gerėja tankinimo kokybė, didėja liejimo matmenų tikslumas, smarkiai pakyla darbo našumas, palengvinamas darbuotojo darbas, gerėja sanitarinės ir higieninės sąlygos ceche, atliekos. sumažintas.

Kaip liejimo mašiną naudojame impulsinio tipo mašiną. Tokioje mašinoje mišinys sutankinamas dėl oro (dujų) bangos poveikio. Suslėgtas oras esant slėgiui (6¸10) * 10 6 Pa dideliu greičiu patenka į formos ertmę. Veikiant oro bangai, formavimo smėlis sutankinamas per 0,02-0,05 s. Likęs oras pašalinamas per ventiliacijos angas. Viršutiniai liejimo smėlio sluoksniai sutankinami presuojant.

Naudojant įprastus smėlio-molio mišinius, formos paviršiaus kietumas siekia 89-94 vnt. Maksimalus mišinio sutankinimas atitinka formos pusės atsiskyrimą. Pagerinus liejimo formos technologinius parametrus, dėl visiško vibracijos ir triukšmo pašalinimo didėja geometrinis liejinių tikslumas, sumažėja atstumų, gerinamos sanitarinės ir higieninės darbo sąlygos.

1.2.Detalės padėties formoje pagrindimas liejant

Pagrindinis uždavinys renkantis liejimo vietą liejimo metu – išgauti svarbiausius paviršius be liejimo defektų. Renkantis liejimo vietą formoje, vadovaujamės šiomis rekomendacijomis:

Atsižvelgiame į liejimo grūdinimo principą: liejimą dedame masyviomis dalimis į viršų, o virš jų nustatome pelną;

Pagrindiniai apdirbami paviršiai ir svarbiausios liejimo dalys išdėstytos vertikaliai;

Ši padėtis užtikrina, kad liejimo metu šerdys tvirtai laikosi formoje, surenkant formą galima patikrinti liejinio sienelės storį;

Plonos sienos yra žemiau ir vertikaliai išilgai liejinio, o tai palanku liejant plieną, metalo kelias iki plonų dalių yra trumpiausias.

1.3.Skyriamo paviršiaus formos ir modelio pasirinkimo pagrindimas

Viršutinės ir apatinės formos pusių sąlyčio paviršius vadinamas formos atskyrimo paviršiumi. Būtina išimti modelį iš sutankinto smėlio ir į formą sumontuoti šerdis. Jungties paviršius gali būti plokščias arba formos.

Formos jungties pasirinkimas lemia modelio dizainą ir jungtis, šerdies naudojimo poreikį, liejimo šlaitų dydį, kolbų dydį ir kt. Neteisingai parinkus atskyrimo paviršių, gali būti iškreipta liejimo konfigūracija, nepateisinama formavimo ir surinkimo komplikacija.

Pasirinktas formos atskyrimo paviršius atitinka šiuos reikalavimus:

Formos ir modelio atskyrimo paviršius yra plokščias, o tai yra racionaliausia modelio komplekto gamybos požiūriu;

Strypas yra apatinėje formos pusėje, tuo tarpu nereikia kabinti strypo viršutinėje formos pusėje, lengviau kontroliuoti jų montavimą formoje, galimybė sugadinti šalia esančias dalis yra sumažintas;

Sumažėja kaštai skaldymui ir liejinio valymui;

Leidžia sumažinti liejimo smėlio sąnaudas dėl sumažėjusio formos aukščio, nes šis atskyrimo paviršius suteikia nedidelį formos aukštį;

Liejimo modelis neturi nuimamų dalių.

1.4.Susitraukimo ir apdirbimo leistinų, nuolydžių, filė pagrindimas

Susitraukimas – tai metalų ir lydinių savybė kietėjimo ir aušinimo metu sumažinti jų tūrį. Dėl to modelis turi būti šiek tiek didesnis nei būsimas liejimas. Liejinio linijinių matmenų sumažėjimas tam tikros gamybos sąlygomis vadinamas liejyklos susitraukimu. Jo vertė kiekvienam konkrečiam liejiniui priklauso nuo lydinio prekės ženklo, jo konfigūracijos ir liejimo įtaiso.

Vidutinio anglies plieno liejiniams (plienas 35L) liejimo susitraukimas yra 1,6%.

Apdirbimo pašalpos suteikiamos visiems apdirbtiems liejimo paviršiams. Pašalpos dydis priklauso nuo paviršiaus padėties liejimo metu, liejimo būdo ir paviršiaus apdorojimo švarumo, taip pat nuo liejimo ir apdirbamo paviršiaus dydžio.

Mašininio liejimo metu dėl didesnio liejimo tikslumo apdirbimo pašalpos suteikiamos mažesnės nei liejant rankiniu būdu. Didžiausi leidimai numatyti paviršiams, kurie liejant yra nukreipti į viršų, nes jie labiausiai užkimšti nemetaliniais intarpais.

Pašalpų nustatymas pagal GOST 26645-85.

vardinis dydis	tikslumo klasė	deformacijos laipsnis	deformacijos nukrypimai	poslinkio nuokrypiai	tolerancija	pagrindinė pašalpa	papildoma pašalpa	visos pašalpos
	nemažai pašalpų
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			-

Vadinami formavimo nuolydžiai, kurie tvirtinami prie liejimo raštų darbinių paviršių, kad būtų užtikrintas laisvas jų ištraukimas iš formų arba šerdies dėžių išlaisvinimas iš šerdies be sunaikinimo, jei detalės konstrukcijoje nenumatyti konstruktyvūs nuolydžiai.

Liejimas yra vienas iš svarbiausių ir plačiausiai paplitusių ruošinių ir mašinų dalių gamybos būdų. Liejamų detalių masė sudaro apie 60% traktorių ir žemės ūkio mašinų masės, (70 ... 85)% nuo valcavimo staklių ir metalo pjovimo staklių masės.

Liejimo proceso esmė iš esmės susideda iš to, kad tam tikros cheminės sudėties išlydytas metalas pilamas į iš anksto paruoštą liejimo formą, kurios ertmė savo dydžiu ir konfigūracija atitinka reikiamo ruošinio formą ir matmenis. Atvėsus, ruošinys arba baigta dalis, vadinama liejiniais, išimama iš formos.

Norint gauti aukštos kokybės liejinius, liejiniai turi turėti tam tikras liejimo savybes: gerą takumą, mažą susitraukimą, cheminės struktūros vienodumą, žemą lydymosi temperatūrą ir kt.

Didžioji dalis geležies ir plieno liejinių gaunama liejant į smėlio-molio formas (iki 60 % viso tūrio). Didelio tikslumo (minimalūs apdirbimo leidimai) ir paviršiaus šiurkštumo, vienalytės metalo konstrukcijos liejiniams gauti naudojami specialūs liejimo būdai: liejimas į metalines formas (šaldymo formos), išcentrinis liejimas, liejimas slėgiu, liejimas įdėkloje, liejimas į korpuso formas ir kt. .

Pagrindinis liejimo pranašumai prieš kitus ruošinių ir dalių gavimo būdus:

a) galimybė gauti įvairių konfigūracijų ruošinius ir detales iš įvairių metalų ir lydinių;

b) galimybė gauti sudėtingos konfigūracijos forminius gaminius (tuščiavidurius, tūrinius ir kt.), kurių neįmanoma ir ekonomiškai nepraktiška gaminti kitais būdais (pavyzdžiui, pjaustant - didelis metalo sunaudojimas į drožles, daug laiko ir pan.). );

c) technologijų universalumas – galimybė pagaminti ruošinius nuo kelių gramų iki šimtų tonų;

d) galimybė perdirbti atliekas ir atmetus:

e) santykinai lengva gauti ir maža liejinių kaina.

Kartu su liejimo pranašumais jis taip pat turi apribojimai:

a) sunku gauti vienalytę cheminę liejinio sudėtį;

b) detalės paviršiaus tikslumas ir kokybė yra žemesni nei apdirbant pjaustant ar plastiškai deformuojant;

c) ruošinių sudėties nehomogeniškumas ir sumažėjęs medžiagos tankis, taigi ir jų mažesnės stiprumo charakteristikos nei ruošinių, gautų apdorojant slėgiu.

Pagrindinis liejyklos gamybos plėtros kryptys yra: esamos įrangos rekonstrukcija ir modernizavimas; pasenusios įrangos keitimas didelio našumo liejimo staklėmis ir pusiau automatinėmis staklėmis, robotų kompleksais; mašinų gamybos komplekso gaminių medžiagų sąnaudų mažinimas didinant liejimo iš legiruotojo plieno ir didelio stiprio ketaus bei precizinio liejimo dalį.

Pagrindiniai liejyklų darbo techniniai ir ekonominiai rodikliai yra: metinė liejinių gamyba tonomis; liejinių gamyba vienam gamybos darbuotojui; valgysime liejinius iš vieno kvadratinio metro cecho gamybinio ploto; tinkamo metalo išeiga; atmetimo procentas; mechanizacijos ir automatizavimo lygis; specialiais metodais gautų liejinių dalis; vienos tonos liejimo kaina.

A) Liejimas į smėlio-molio formas

Liejimo forma, turinti ertmę, į kurią pilamas išlydytas metalas, gaminama iš liejimo smėlio pagal modelį. Modelis yra įrenginys, skirtas būsimam liejiniui gauti darbinės ertmės pavidalu. Modeliai gali būti pagaminti iš medžio, plastiko ar metalo, jų matmenys turi būti didesni už liejinių matmenis pagal metalo susitraukimo dydį ir leidimą vėlesniam apdirbimui.

Liejimo formoms ir šerdims liejimo mišinius sudaro kvarcinis smėlis, specialus molis, vanduo ir daugybė priedų (sėmenų aliejaus, kanifolijos, dekstrino, skysto stiklo, medžio drožlių ar durpių drožlių), kurie užtikrina mišinio dujų pralaidumą ir plastiškumą. Gaminant formą, sudrėkintas ir gerai išmaišytas formavimo smėlis, nustačius liejimo modelį, pilamas į apatinę kolbą (1 pav.). Tada mišinys sutankinamas rankiniu būdu įvairiais prietaisais arba specialiomis formavimo mašinomis. Sutankinus mišinį, modelis išimamas iš apatinės kolbos. Panašiai mišinys sutankinamas viršutinėje kolboje, prieš tai įrengus joje, be liejimo modelio, užtvaros sistemos modelį, kuris suformuoja kanalus skystam metalui įpilti į formos ertmę. Vartų sistema susideda iš vartų dubens, vertikalaus stovo, šlako gaudyklės, tiektuvo ir stovo. Užtvarų sistema turi užtikrinti sklandų išlydyto metalo patekimą į formą ir dujų pašalinimą iš formos.

Tada, sumontavę strypus į formą, jie ją surenka: viršutinė kolba montuojama ant apatinės, o kolbos pritvirtinamos kaiščiais. Šioje formoje (1 pav.) forma yra paruošta pilti su lydalu.

Metalo lydymas atliekamas įvairiuose lydymo įrenginiuose. Ketus lydomas kupoluose, plienas – konverteriuose ir elektrinėse krosnyse, spalvotieji metalai ir jų lydiniai – elektrinėse krosnyse ir tigliuose. Išlydyto metalo temperatūra pakeliama iki liejimo temperatūros, ᴛ.ᴇ. 100 ... 150 C aukštesnė už lydinio lydymosi temperatūrą.

Supilus lydalą į formą ir atvėsus, liejiniai išmušami iš formos ir išvalomi nuo liejimo smėlio rankiniu būdu, ant vibruojančių grotelių arba šratinio sraigtavimo mašinų. Vartų sistemos elementų apipjaustymas atliekamas diskiniais pjaustytuvais, juostiniais pjūklais, apipjaustymo presais, liepsnos arba plazminiais pjaustytuvais. Liejinių valymas nuo įdubimų ir įdubų atliekamas abrazyviniais ratukais.

Prieš siunčiant į mechanines dirbtuves, plieno liejiniai būtinai termiškai apdorojami - atkaitinami arba normalizuojami - siekiant sumažinti vidinius įtempius ir sumalti metalo grūdelius. Kai kuriais atvejais liejiniai iš kitų lydinių yra termiškai apdorojami.

Liejimo smėlio-molio formomis pranašumas yra maža liejimo medžiagų ir modelių įrangos kaina. Be to, šis liejimo būdas yra daug darbo reikalaujantis, palyginti su kitais. Tuo pačiu metu liejimas smėlio-molio formomis užtikrina mažą matmenų tikslumą ir didelį paviršiaus šiurkštumą.

B) Specialūs liejimo būdai

Specialūs liejimo būdai, lyginant su liejimu smėlio-molio formomis, leidžia gauti tikslesnių matmenų liejinius su gera paviršiaus kokybe, o tai prisideda prie: sumažinant metalo sąnaudas ir apdirbimo kruopštumą; pagerinti liejinių mechanines savybes ir sumažinti santuokos metu patiriamus nuostolius; žymiai sumažinti arba visiškai sumažinti liejimo medžiagų suvartojimą; gamybos ploto sumažinimas; sanitarinių ir higienos sąlygų gerinimas ir darbo našumo didinimas.

Tai apima liejimą: nuolatinėse metalinėse formose (chill mold); išcentrinis; esant slėgiui; į plonasienes vienkartines formas; investavimo modeliai; žievė arba apvalkalas; elektros šlako liejimas.

Liejimas į kevalų formas. Taikant šį liejimo būdą, naudojamos specialios apvalkalo formos, pagamintos iš kvarcinio smėlio (92–95%) ir termoreaktyvios sintetinės dervos (5–8%). Smėlio-dervos mišinys ruošiamas sumaišant smėlį ir susmulkintą miltelių pavidalo dervą, pridedant tirpiklio (šaltas metodas) arba 100 ... 120 C temperatūroje (karštas metodas), dėl ko derva apgaubia (aplieja) smėlį. grūdai. Be to, mišinys papildomai susmulkinamas, kad būtų gauti atskiri grūdeliai, plakiruoti derva, ir kraunamas į bunkerį.

Korpuso formų gamyba atliekama taip (2 pav.). Metalinis modelis, įkaitintas iki 200...300 C, padengiamas karščiui atsparaus lubrikanto (silikoninio skysčio) sluoksniu ir dedamas į bunkerį, po to užpilamas formavimo smėliu ir palaikomas 10...30 s. Per tą laiką apvalkalas iš anksto sukepinamas ant modelio. Tada nuo modelio pašalinamas puraus formavimo smėlio perteklius ir kartu su apvalkalu laikomas orkaitėje 1...3 minutes. 300 ... 375 C temperatūroje. Tokiu atveju įvyksta galutinis 7 ... 15 mm storio apvalkalo sukepinimas. Atvėsus, dėl skiriamojo karščiui atsparaus lubrikanto sluoksnio, korpusą galima lengvai nuimti nuo modelio. Tokiu būdu pagamintos atskiros formos dalys ir vartų sistema surenkama klijuojant išilgai jungčių plokštumų ir tvirtinant jas laikikliais arba spaustukais. Korpuso formų gamyba ir surinkimas yra lengvai mechanizuojamas ir automatizuotas.

Priešingai nei liejant smėlio-molio formomis, liejant kevalinėmis formomis užtikrinamas didesnis matmenų tikslumas ir mažesnis šiurkštumas. Apdirbimo nuolaida yra 0,5…3 mm. Kartu ribota liejinių masė (iki 250...300 kg) ir sudėtingesnė technologinė įranga yra šio liejimo būdo trūkumai. Dėl šios priežasties liejimas į lukšto formas naudojamas serijinėje ir masinėje mažų ir vidutinių dydžių liejinių gamyboje.

Investicijų liejimas. Liejimo procesas yra toks. Formoje liejimo modelis ir vartų sistemos elementai yra išlieti iš mažai tirpstančio stearino (50%) ir parafino (50%) mišinio. Mišinio presavimo temperatūra 42...45 C. Modelis ir vartų sistema surenkami į bloką, padengtą keraminiu apvalkalu (2...8 mm storio). Keraminė danga susideda iš 60...70% miltelių kvarcinio arba smulkiai malto kvarcinio smėlio ir 30...40% rišiklio (etilo silikato tirpalo). Toliau iš keraminės formos vandeniu, garais arba karštu oru išlydomas modelis. Iš modelio išlaisvintos formos dedamos į kolbas su smėliu, sutankinamos ir 3...5 valandas kaitinamos 900…950 C. Tokiu atveju modelio kompozicijos likučiai išdega ir keraminė forma atkaitinama. Po kalcinavimo paruoštos formos siunčiamos pilti metalu.

Pamesto vaško liejimas užtikrina didesnį liejimo matmenų tikslumą. Šiuo metodu galima gauti sudėtingiausios formos liejinius, kurių sienelių storis iki 0,3 ... 0,8 mm su minimaliu apdirbimo dydžiu (iki 0,7 mm).

Trūkumai - liejinių, gautų investiciniais modeliais, kaina yra didesnė nei pagamintų kitais liejimo būdais.

Liejimas į metalines formas. Metalo liejimo formos (šaldymo formos) gaminamos padalintos ir vientisos, daugiausia iš plieno ir ketaus. Norint gauti sudėtingas ertmes, naudojami metaliniai ir smėlio strypai.

Formos liejimo procesas apima tokias operacijas: formos valymas, ugniai atsparios dangos (iš kvarco, grafito, asbesto ir skysto stiklo) padengimas jos vidiniu paviršiumi, formos pakaitinimas iki 150 ... 450 C, išlydyto metalo užpylimas. Ugniai atsparios dangos padengimas padidina formos tarnavimo laiką, apsaugo nuo metalo privirinimo prie formos sienelių ir palengvina liejinių ištraukimą. Šildymas apsaugo formą nuo įtrūkimų ir palengvina formos užpildymą metalu. Po sukietėjimo liejinys išimamas iš formos naudojant stūmiklį.

Liejimo formoje privalumai, lyginant su liejimu į vienkartines smėlio-molio formas: gaunami tikslesnių dydžių ir formų liejiniai; smulkiagrūdė metalo struktūra ir atitinkamai geriausios fizinės bei mechaninės savybės; aukšto darbo našumo užtikrinimas; mažesnė liejinių kaina; liejyklos darbuotojo darbo sąlygų gerinimas.

Metodo trūkumai – didelė kikilio kaina; mažas metalinės formos pralaidumas dujoms ir plastiškumas, dėl kurio susidaro dujų apvalkalai ir liejinių įtrūkimai; greitas metalo aušinimas apsunkina sudėtingos formos liejinių gavimą, kelia pavojų, kad ketaus liejiniuose atsiras sunkiai įpjaunami paviršiai.

Įpurškimo formavimas. Liejimo proceso esmė iš esmės ta, kad išlydytas metalas užpildo formą esant stūmoklio slėgiui (3a pav.). Metalui sukietėjus, forma atsidaro ir liejinys pašalinamas.

Prieš pradedant darbą, forma įkaitinama iki 150 ... 400 C pagal išlietą lydinį ir sutepama mineralinių alyvų su grafitu pagrindu.

Stūmoklinių mašinų našumas siekia 500 liejinių per valandą. Masinės gamybos sąlygomis įpurškimo liejimo naudojimas leidžia sumažinti liejinių gavimo sudėtingumą 10–12 kartų, o apdirbimo darbo intensyvumą – 5–8 kartus. Dėl didelio gamybos tikslumo ir padidintų liejinių, gaunamų esant slėgiui, mechaninių savybių sutaupoma iki 30 ... 50% metalo, lyginant su liejimu viengubomis formomis. Tai sukuria galimybę visiškai automatizuoti procesą.

Išcentrinis liejimo būdas - didelio našumo metodas, skirtas gaminti tuščiavidurius liejinius, tokius kaip sukimosi korpusai (įvorės, vamzdžiai, movos) iš spalvotųjų metalų ir geležies-anglies lydinių, taip pat bimetalų. Metodo esmė – skysto metalo išpylimas į besisukančią metalinę arba keraminę formą (formą). Skystas metalas, veikiamas išcentrinių jėgų, metamas į formos sieneles, pasklinda išilgai jų ir sukietėja. Nemetaliniai intarpai surenkami liejinio vidinėje pusėje ir pašalinami tolesnio apdirbimo metu (3b pav.). Atvėsus, baigtas liejinys specialių įrankių pagalba išimamas iš formos.

Liejiniai gaunami tikslios konfigūracijos, mažo paviršiaus šiurkštumo ir tankios smulkiagrūdės metalinės konstrukcijos.

Kaip ir liejant slėgiu, metalinės formos prieš pilant skystą metalą įkaitinamos ir ant jų padengiamos apsauginės dangos.

Išcentrinis liejimas yra labai produktyvus (per 1 valandą galima išlieti 40–50 ketaus vamzdžių, kurių skersmuo 200–300 mm), leidžia gauti tuščiavidurius liejinius nenaudojant šerdies ir bimetalinius liejinius nuosekliai pilant du lydinius ( pavyzdžiui, plienas ir bronza), lyginant su liejimu stacionariose smėlio-molio ir metalo formose, užtikrina aukštesnę liejinių kokybę, beveik nenaudoja metalo pelnui ir pakilimui, 20...60 padidina tinkamų liejinių išeigą. %.

Metodo trūkumai apima didelę formų ir įrangos kainą, ribotą liejinių asortimentą.

nuolatinis liejimas - tai būdas gauti pastovaus skerspjūvio liejinius, nuolat tiekiant lydalą į formą ir ištraukiant iš jos sukietėjusią liejinio dalį. Atsižvelgiant į priklausomybę nuo tempimo krypties, išskiriamas vertikalus ir horizontalus nuolatinis liejimas. Vertikalus liejimas dažniausiai naudojamas luitų ir vamzdžių gamybai.

Horizontalaus liejimo schema parodyta 4 pav. Forma 2, sumontuota metaliniame imtuve 1, yra pagaminta iš vario, grafito ir, rečiau, plieno. Jame yra vidinė ertmė, kurios profilis atitinka liejimo skerspjūvį. Formos išleidimo dalyje sumontuotas vandens aušinimo gaubtas 3. Luitas 6 ištraukiamas iš formos traukiant volelius 5 ir pjūklu 7 arba plazminiu pjovimu padalinamas į išmatuotas dalis. Centrinė luito dalis, išėjus iš formos, lieka skysta, todėl, siekiant pagreitinti kietėjimą ir užkirsti kelią lydalo prasiskverbimui per kietmetalinį apvalkalą, įrengiamas dušo įrenginys vėsinimui vandeniu 4.

Nepertraukiamo liejimo metu gaunami pastovaus skerspjūvio ruošiniai apskritimo, juostos ar sudėtingesnio profilio pavidalu. Šio liejimo metodo trūkumas yra ribotas liejinių asortimentas, susijęs su tuo, kad neįmanoma gauti sudėtingų formų ruošinių.

Vakuuminis siurbimo liejimas -šiuo metodu gaminami liejiniai, tokie kaip įvorės, žiedai, krumpliaračių ruošiniai, įvorės ir kt. Ant lydalo paviršiaus metaliniame imtuve 3 uždedamas plokščias ugniai atsparios medžiagos žiedas 2, ant ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ iš viršaus nuleidžiama metalinė vandeniu aušinama forma, forma 1. Pašalinus formoje esantį vakuumą, iš jos galima pašalinti lydalą ir gauti tuščiavidurius liejinius. Dėl nukreiptos kristalizacijos iš paviršiaus į centrą ir kietėjančio liejinio padavimo iš metalinio imtuvo, galima gauti tankų liejinį be susitraukimo defektų ir dujų poringumo. Šio proceso ypatybė yra didelė naudingo metalo išeiga, nes vartų sistema ir stovai nėra itin svarbūs.

Liejimo defektai- dėl netinkamo liejinių projektavimo, liejimo technologijos pažeidimo ar jo kūrimo klaidų. Pagrindiniai defektai yra apvalkalai, įtrūkimai, paviršiaus defektai ir konfigūracijos bei matmenų neatitikimas brėžinio reikalavimams.