Виливка

Значення ливарного виробництва, у народному господарстві надзвичайно велике; майже всі машини та прилади мають ливарні детали.

Лиття одна із найстаріших способів, яким в давнини користувалися для металевих виробів: на початку з міді бронзи та був з чавуну, та із сталі й ін. сплавов.

У 1868 року на Мальцевских заводах вперше сталеві фасонні отливки.

Основними процесами ливарного продукування є: плавка металу, виготовлення форм, заливання металу і охолодження, выбивка, очищення, обруб виливків, термічна обробка контроль якості обработки.

Основний спосіб виготовлення виливків — лиття в піщані форми, в який отримують близько 80% виливків. Проте точність і шорсткість поверхні виливків, отримані піщаних формах, у часто не задовольняють вимогам сучасного машиностроения.

Ливарне виробництво дозволяє їм отримати заготівлі складної конфігурації з мінімальними припущеннями на обробку різанням і із гарними механічними властивостями. Технологічний процес виготовлення механізована і автоматизовано, що знижує вартість литих заготовок. Досягнення сучасної науки у часто дозволяють докорінно змінити технологічний процес, різко збільшити нові високопродуктивні машини та автомати. Що у кінцевому підсумку допомагає підвищити якість продукції і на збільшити ефективність производства.

Цю деталь «колодка» при среднесерийном виробництві доцільно виконати литтям використовуючи машинну формовку на потокової лінії, що дозволяє підвищити точність форм, збільшити якість виливки, збільшити производительность.

1 Аналіз технологічності литої детали.

Розробку технологічного процесу виготовлення виливки починають із аналізу технологічності конструкції детали.

Технологичной називають таку конструкцію вироби чи складових її елементів (деталей, вузлів, механізмів), що забезпечує задані експлуатаційні властивості продукції і на дозволяє при даної серійності виготовляти її з найменшими витратами. Технологічна конструкція характеризується простий компонування, досконалістю форм. Конструкція виливки має забезпечити зручність вилучення моделі з форми, що досягається найменшому кількістю рознімань моделі, отъемных частин 17-ї та стрижнів. За наявності відхилень від зазначених вимог може бути порушено питання внесенні в конструкцію деталі необхідних изменений.

З погляду технологічності виливок «Корпус» не технологична оскільки він у згоді з принципом спрямованого затвердіння, що зумовлює освіті усадочных раковин. Отливка сложная;много углов;-образуют рёбра. Отливка предстовляет собою форму корбки сопрежённую з фланцями. Ну привсём приэтом цієї деталі раціональніше і економічніше виконувати литьём, ніж куванням бо за лиття потрібно менше механічного оброблення і ступінь економічних затрат.

Ескіз № 1.

2 Обгрунтування обраної марки матеріалу, хімічний склад парламенту й механічні свойства.

До литві «Корпус» пред’являються невідь що високі прочностные і механічні властивості ,її піддають статичним і динамічним навантажень. Виливок работакт в огресивной среде. Для її виробництва слід пименять марку 08ГДНФЛ.

Щодо хімічного складу ,% (гост 977−88).

Таблиця № 1.

| З | Mg | Si | F | P. S | |Не більш |0,6−1 |0,15−0,40 |Не більш |Не більш | |0,1 | | |0,035 |0,035 |.

Механічні властивості (гост 977−88).

Таблиця № 2.

|Режимы |Січений| | | | | Ксі | НВ | |термообработки|ия, мм| | | | |Дж/см |(HRC) | |Нормалізація |100 |280 |500 |15 |25 |35 |- | |921−950 | | | | | | | | |Відпустку 590−650|100 |350 |500 |16 |20 |30 |- |.

3 Вибір способу виготовлення й вид формовки.

Спосіб виготовлення форми визначається реальними виробничими можливостями цеху, і навіть серийностью виливків. Вибір способу виготовлення залежить від кількох основних показників, такі, як габарити виливки і характеру производства.

Виходячи з цього для виливки «Корпус» доцільніше використовувати автоматичні лінії типу НЛ453 преднозначены виготовлення виливків в песчано-глинистых формах при сирийном прозводстве. .Також при використанні автоматичні лінії поліпшиться якість виливків, швидкість і зменшаться фінансові затраты.

4 Вибір становища виливки у вигляді при формуванню і заливке.

Розташування виливки у вигляді у її формуванню і заливанню визначається складністю її виготовлення, контурами форми, розмірами опок, припущеннями на обробку та т. д.

У нижніх частинах форми потрібно розташовувати робочі поверхні виливки, місця, підлягають механічної обробці, й ті честі, які за експлуатації піддаються найбільшої навантаженні. Для отримання сталевої виливки без усадочной раковини форми заливають вагітною, у якому забезпечується затвердіння сталі у напрям до прибутку. При виборі положення у формі виливки, має внутрішні площині, утворювані стрижнями, слід передбачити можливість перевірки товщини тіла при складанні форми, і навіть можливість створення умов надійного кріплення стрижнів у ній. Щоб запобігти недоливов тонких стінок виливки його потрібно поміщати снизу.

При визначенні поверхні розняття форми при заливанню керуються такими положениями:

— форма і модель, наскільки можна, повинен мати одну поверхню розняття, бажано пласку горизонтальну, зручну виготовлення і складання формы,.

— модель повинна вільно вибиратиметься з формы,.

— всю відливку, якщо дозволяє її конструкція, потрібно розташовувати в однієї (переважно у нижньої) полуформе цілях винятку перекосов,.

— при машинної формуванню вибір поверхні розняття форми залежить також від типу формувальних машин.

Ця виливок «корпус» розташовуватиметься лише у, нижньої опоке, горизонтально .(див. эск.№ 2).

5 Вибір площині розняття моделі і формы.

У основу вибору площині розняття форми беруться такі становища: зручність формовки (простота виїмки моделі з форми), мінімум отъемных частин 17-ї та мінімум стрижнів. Основні поверхні виливки потрібно розміщувати лише у полуформе. У другій полуформе розміщуються менш відповідальні частини виливків. Розніманню форми бажано давати пласку поверхню, а чи не фигурную.

У цьому литві разьем проходитиме поверхнею виливки такяк із такому розташуванні здійснюються вимоги, які пред’являються поверхні розняття моделі у форме.(эскиз№ 2).

6 Визначення кількості стрижнів, їх контурів розмірів знаков.

Стрижні застосовують для освіти у отливках отворів і порожнин, і навіть щоб одержати зовнішніх поверхонь отливок.

При заливці форми стрижні зазвичай зусебіч оточені расплавом, тому вони мають мати високої газопроницаемостью, міцністю, піддатливістю, здатності до виживання, що забезпечується вибором відповідної стрижневою суміші і конструкцією стержня.

Знаки стрижня. Під час проектування знака стрижня встановлюється розмір поверхні його опори у вигляді і зазори між знаком форми і стрижнем. Зазори повинні компенсувати допущені неточності при виготовленні моделі і стрижневих ящиків, деформації стрижнів в сиром вигляді. Водночас зазори попереджають обтиск форми стрижнем при опусканні їх у нижню полуформу і за накрытии верхньої полуформой.

Виливок «корпус» має 3 стрижня. Два внутрішніх стрижня виконують роль внутрішніх діаметрів виливки. Перший стрижень з 288 мм заввишки 80 мм і з знаком 50 мм. Другий стрижень з 218 мм заввишки 80 мм і з знаком 40 мм. Третій внутрішній виконують роль внутрішніх контурів отливки. Длиной 460 мм шириною 380 мм заввишки 250 мм. (див эскиз№ 3).

Ескіз № 3.

8 Призначення класу точності, допустимих відхилень на розміри, припусков на механічну обработку.

Під точністю виготовлення виливки розуміється ступінь відхилення їх геометричних ж розмірів та маси від мінімальних значень. Вимоги точності виливки всім сплавів регламентується за Держстандартом 26 645−85. Ця виливок «Корпус» 12,5 класу розмірної точності ГОСТ 26 645–85.

Припуски на механічну обробку встановлюють залежно від допусків розмірів виливків дифферецированно кожному за елемента. Клас точності маси відповідає класу точності отливки. Для верхніх частин виливки передбачають більший додача на механічну обробку оскільки там утворюється не металические включения.

Gприб = (V1 +…Vn) * p, Кг, де V1 ;Vn- обсяг припусков. P — плтность металу (7,8).

V=, де D, d-, большой малий діаметр з урахуванням припусков. Мвисота припусков.

9 Призначення величини формувальних уклонов.

Формувальні ухили називають ухили, які вказують технології - ливаря на робочих кресленнях деталі в випадки відсутності конструктивних уклонов.

Формувальні ухили змінюють чертёжные рамеры виливки. Формувальні ухили залежить від длины, высоты і ширины.

10 Визначення кількості виливків в форме.

Для виливки «корпус», габаритные розміри якої 1100×940×425 мм, економічніше і доцільніше взяти опоку з габаритними розмірами 1600×1200×500 300 мм .

У цьому опоке розташовуватиметься одна виливок «корпус».

11 Вибір місця установки прибутків, вимоги які пред’являються ним.

Прибыль-это резервуар рідкого металу службовець для додаткового харчування виливки під час її затвердіння .

Правила установки прибутків :

— прибуток має перешкоджати вільної усадки виливки — прибуток встановлюється на масивних частинах виливки — конструктивно прибуток повинна легко отделятся від тіла отливки.

Раціональна форма прибутку має забезпечити зі своїми мінімальних розмірах висновок всієї усадочной раковини в прибуток .

Для виливки «Корпус» обрано закрита прибуток має форму циліндра зі скруглением згори .

Розрахунок прибутків йде методом «Ижорские заводы».

У основу розрахунку прибутків методом «Ижорские заводи» покладено визначення висоти виступає в прибуток частини діаметра стержня. И діаметр вписаного в прибуток кулі. Основне призначення виступав на прибуток стрижня, зменшенні площі вогневого реза.

Діаметр уписаного кулю залежить від товщини і висоти питаещего узла.

dш =.

де H-высота питаемого узла, мм.

Ттовщина питемого узла, мм dш — діаметр шара, мм.

12 Конструкція летниковой системи, вимоги предъевляемое до ней.

Литниковая система-это система каналів преднзначенных заповнення ливарної форми рідким металлов, в певному режиме.

Елементи летниковай системилетниковая ворвнкистояклитниковой хідпитатель.

вимога литниковой системи: -мінімальна протежённость литниковых каналів. -одностороннє напровления потоку рідкого металу у нутри форми. -особливо тонкостенным деталей чимало питатель, а два, три і т.д.

Для цієї деталі «корпус» раціональніше скористатися підвід металу по разъёму бо така летниковая система забезпечує спокійна заповнення форми металів, мінімальна протежённость литниковых каналов, удобний підвід металу у форму.

13 Визначення гобаритов опок і вибір їх конструкция.

Гобариты опок визначаються гобаритами моделі, кількості моделей в форме, расположение і обсягом прибутків і летниковой системы.

Вибір опок виробляється після призначення становище виливки в форме, выбора площині разъёма, размеров стрижневих знаков.

При виборі опок необхідно руководствоватся условием: талщина шару формовочной суміші навколо виливки мусить бути достаточной, чтобы при заливці не відбулася деформація формы.

Отже виливок буде распологаться у нижній полуформе, а прибуток у верхней.

Оскільки формовка-машинная отже гобариты опок мають следущие размеры: верхняя опока 1600*1200*300;нижняя опока 1600*1200*500 (див. Ескіз 6).

14 Заливання формы.

Для заливання рідкого металу у форми застосовують ливарні ковші різноманітних конструкций. В виду этого, для розливання сталі використовують стопорные ковши.

Для отримання якісної виливки і обеспечиванная хорошою заповнюваності формы, необходимо витримати певну температуру що заливається расплаваю Її вибирають залежно від розплаву і харктера отливки.

|Марка стали |Температура |Інтервал |Припустима температура | | |плавлення |температури |нижнього придела початку | | | |заливання |заливання. | |08ГДНФЛ | 1510 |1560−1580 | 1545 |.

15 Витяг виливків в форме.

Витяг виливків у вигляді після заливання забезпечує часткове илт повне усунення причин, вызывающих різноманітних дефектів отливки-холодных трещин, корабление тощо. д.

Все ці дефекти викликають нерівномірного температурного поля вотливки чи недостатньою міцністю сталі у литві в останній момент выбивке її з формы. Время витримки у вигляді тонкостінних виливків може бути доведена до мінімальних величин, так як вони швидко затвердевает.

Продовження витримки визначається температуратурой, при якої виливок вибиває з форм. В практиці этиа температура приймається рівної 150- 200.

Витяг виливків у вигляді Після заливки.

Графік № 1.

16 Выбивка, обрубка, очистка отливок.

До фінішних операцій относет выбывку, очистку, обрубку, зачистку отливок, их термічну обработку, контроль та виправлення дефектов. Выбывку виливків і видалення стржней за умов виробництва здійснюють вручную, с допомогою накладних підвісних вибраторов чи вибрационых карамысел. Вмеханизированных цехах застосовують спицальные обладнання, або комплесные механізованих автоматизованих установок. Для видалення стрижнів з виливків і очищення їх залишків отработаной формовочнй суміші застосовують электрогидравли ческие установки гідравлічні камери. Задля чистоти виливків від стержнней і пригара використовують барабани і вибриционные очисні машини. Розроблено переменно-контактные і постоянно-контактный технологічні процеси обробки сталевих і чавунних виливків шлифовальным кругом. Для відтинки литников, выпаров і прибутків від виливків з кольорових сплавів використовують эксцентриновые пресскусачки, дискові і стрічкові пилы.

17 Призначення режимів термічної обработки.

Термічна обробка є обов’язковою операцією в технологічному процесі виробництва сталевого лиття. Тільки виливки невеликих розмірів з не углеродистой стали можуть піддаватися термічної обработке.

Мета термообробки у тому, щоб шляхом нагріву до певної температури, деякою витримці нині певній температурі й наступного охолодження змінити структуру сталевих виливків, й одержати необхідні властивості міцності, пластичності, износоустойчивости, обробні чи особливі прочностные свойства.

Нормалізація застосовується для виливків з легованої почав із низьким змістом вуглецю. При нормалізації панує цілковите фаза перекристалізації, забезпечуючи здрібнення зерна, пом’якшення сталі та зняття ливарних напруг: утворюються структури більш тонкого перліту, аніж за отжиге. Нормалізація проходить при 920−950 для даної литві «корпус».

Відпустку залежить від нагріванні нижче інтервалу перетворень, витримці нині певній температурі й наступному охолодженні. При відпустці застосовують перетворення нестійких структур гарту на більш стійкі за схемою мартенсит-тростит-сорбит, як наслідок, зі зміною структури змінюються механічні властивості, і навіть одночасно знімаються внутрішні напруги. Відпустку проходить при 590−650 для даної литві «корпус».