Задания к контрольной работе 1. Выбрать способ получения отливки для условий крупносерийного производства детали корпус подшипника насоса водяного ЗИЛ 431410. Описать способ получения заготовки. 2. Разработать технологический процесс изготовления литейной формы ручной формовкой для получения отливки поршень экскаватора ЭО-3322А Э-3026-1-6102-1. Выполнить эскиз детали 2.2. Разработать чертеж отливки 3. Определить способ формовки 4. Установить поверхность разъема формы 5. Наметить способы установки стержней в форму 6. Определить положение формы при заливке ее металлом 7. Наметить конструкцию литниковой системы для отливки 8. Вычертить литейную форму для получения отливки ручной формовки 3. Контроль свойств формовочных материалов и смесей. 4. Литье под давлением. Сущность процесса.
Схема машины литья под давлением.
Достоинства и недостатки литья под давлением. Особенности литья. Примеры отливок деталей автомобилей получаемых литьем под давлением. 1. Деталь, корпус подшипника водяного насоса изготавливают из серого чугуна СЧ-21 Серый чугун - наиболее распространенный литейный сплав. Высокие свойства этого чугуна позволяют получать самые разнообразные литые детали. Отливки хорошо обрабатываются на металлорежущих станках. Литые детали из серого чугуна в среднем дешевле в 1,5 раза чем, стальные, в несколько раз дешевле отливок из цветных металлов.
Литейные свойства. Серый чугун имеет высокую жидко текучесть и малую усадку. Жидко текучесть повышается с увеличением содержания C,Si,P и понижается с увеличением содержания S. Особо высокую жидко текучесть имеет чугун для тонкого художественного литья 1.0-1.2Р. При перегреве чугуна выше tпл его жидко текучесть повышается. Изготовление корпуса подшипника водяного насоса является сложной и трудоемкой литой деталью в автомобильном производстве.
Большое число плоскостей сложной конфигурации, относительно тонкие наружные и внутренние стенки, резкие переходы, ребра жесткости и высокие требования к качеству отливки детали предопределяют сложность технологии изготовления стержней и увязки их, а также формовки блока. Для обеспечения точности размеров и формы стержней их склеивают в специальных приспособлениях. Монтируют стержни в верхней и нижней полу формах также при помощи специальных приспособлений.
Заготовки корпус подшипника водяного насоса из чугуна СЧ-21 отливают в сырые земляные формы, получаемые машинной формовкой. Форму заливают при температуре чугуна не ниже 13400С. Учитывая сложность заготовки корпуса подшипника водяного насоса, чугунную отливку выбивают из опоки при температуре не выше 5000С, а стержни - не выше 4000С. Толщина стенок корпуса подшипника водяного насоса, выполняется с отклонениями не более 2мм от номинального размера. Отливка должна иметь мелкозернистую и плотную структуру.
Не допускаются раковины, засоры, трещины и другие литейные дефекты. Основные поверхности и боковые площадки должны быть ровными. Места удаления литников, выпоров, прибылей и заусенцев зачищаются в дробеметных камерах в них же тщательно очищаются от земли песка внутренние полости блока. Заготовки подвергают старению при температуре 150-2000С в течение 5 часов. Не оговоренные в чертеже литейные радиусы принимаются равными 5мм, литейные уклоны не более 20. Технологический процесс отливки. Содержание операцииОборудованиеФормовка стержняДвухпозиционная стержневая машинаОкончательная обработка стержня СтолВизуальный контрольФормовка, установка стержней в форму и заливка.
Выбивка формАвтоматическая линияУдаление стержней из отливокТо - жеОтрезание литниковПервая дробеметная очисткаДробеметтная установкаАброзивная зачистка мест литниковДвух камневый обдирочно-шлифовальный станокАброзивная зачистка по линии разъемаОбдирочно-шлифовальный станокТермическая обработка-нормализацияПечь непрерывного действияВторая дробометная очисткаДробеметная установкаЗачистка места для контроля твердостиОбдирочно-шлифовальный станокКонтроль твердостиПрибор БринеляКонтроль степени сфероидизации графитаСпециальный приборМагнитоскопический контрольМагнитоскопОкончательный визуальный контроль100Стол МАШИННАЯ ФОРМОВКА Машинная формовка обеспечивает не только современное массовое, крупносерийное, серийное производство во многих случаях ее успешно используют для получения мелких серий или даже отдельных отливок.
Применение машинной формовки во много раз увеличивает производительность труда, улучшает качество форм, а следовательно, и отливок, снижает брак, облегчает условия работы формовщика.
Совершенствование формовочных машин привело к созданию полуавтоматических и автоматических формовочных установок, поточных и автоматических линий. По характеру уплотнения смеси различают машины прессовые, встряхивающие и др. Уплотнение прессованием может осуществляться по различным схемам, выбор которых зависит от размеров, формы модели, требуемой степени и равномерности уплотнения формовочной смеси и других условий.
В машинах с верхним прессованием рис. 189, а уплотняющее давление действует сверху. На столе машины 1 закрепляют модельную плиту 2 с моделью 3, устанавливают опоку 4 и на нее наполнительную рамку 5. Опоку и рамку заполняют формовочной смесью из бункера. При подъеме стола прессовая колодка 6 вводит в наполнительную рамку, запрессовывая смесь в опоку высота наполнительной рамки определяет вытесняемый объем формовочной смеси, а следовательно, и степень ее уплотнения в опоке.
После завершения преcсования стол с модельной оснасткой опускают в исходное положение. рис. 190. Схемы прессования а профильной колодкой б - дифференциальное в - эластичной мембраной 1 стол машины 2 опока 3- модель 4 прессовая колодка 5 рамка В машинах с нижним прессованием см, рис. 189,б формовочная смесь уплотняется самой моделью и дельной плитой.
Удельное давление при прессовании обычно составляет 3-5 кгсм2. Недостатком этих способов прессования является неравномерность уплотнения формовочной смеси. При верхнем прессовании наиболее уплотнены верхние смеси, наименьшая степень уплотнения у поверхности модели. При нижнем прессовании наиболее уплотнена смесь у поверхности модели, что обеспечивает получение более качественной формы. Несмотря на это, чаще применяют машины с верхним прессованием.
Машины с нижним прессованием имеют более сложное устройство и менее надежны в эксплуатации. Неравномерность уплотнения смеси возрастает с увеличением высоты опоки. Поэтому уплотнение прессованием применяют для изготовления полуформ в невысоких стоках до 200 250 мм, Этот недостаток может быть устранен применением профильных колодок рис. 190, а, дифференциальным прессованием с вдавливанием в смесь нескольких колодок см. рис. 190,6. Равномерное уплотнение смеси можно получить также прессованием с диафрагмой эластичной резиновой мембраной см. рис. 190,0. Смесь уплотняется, например, давлением сжатого воздуха через эластичную мембрану, повторяющую рельеф поверхности модели.
Прессование под высоким давлением до 40 кгссм2 сравнительно новый, прогрессивный способ формовки. Этот способ дает возможность изготовлять полуформы с требуемой степенью уплотнения в высоких опоках до 350 мм, с повышенной точностью по размерам и гладкой поверхностью.
При высокой степени уплотнения повышается теплопроводность смеси, что способствует улучшению структуры металла в отливке. Уплотнение встряхиванием получило широкое применение в литейном производстве. На встряхивающих машинах уплотнение происходит за счет сил инерции смеси в результате многократно повторяемых встряхиваний. Принципиальная схема встряхивающей машины показана на рис. 191,а. На столе 1 укрепляют модельную плиту с моделью 2, устанавливают опоку 3 и наполнительную рамку 4. Под давлением сжатого воздуха, поступающего через каналы 5, стол поднимается на высоту 30 100 мм см. рис. 191,6, определяемую положением выпускного отверстия 6. Вследствие понижения давления подвижные части падают вниз. При ударе стола по торцовой поверхности направляющего цилиндра смесь уплотняется за счет инерционных сил. Уплотнение смеси происходит неравномерно.
Дополнительное уплотнение верхних рыхлых слоев смеси осуществляют допрессовкой см. рис. 191. На некоторых заводах применяют другой комбинированный способ совмещение встряхивания с подпрессовкой.
При включении встряхивающего стола на слой формовочной смеси, выступающей под опокой, накладывают тяжелую подпрессовочную плиту. Такой способ сокращает время набивки смеси и качество ее уплотнения. Встряхивающие машины дают возможность уплотнять смеси в высоких опоках, изготавливать формы по сложным моделям с высокими ребрами и впадинами. Режим уплотнения подъем стола 30 100 мм, число ударов 30 50 в мин. Для уплотнения смеси в опоке 1200Х800Х460 мм для крупной отливки требуется 25 50 ударов, время уплотнения 25 40 с время допрессовки 2 5 с. В нашей стране созданы уникальные встряхивающие машины с грузоподъемностью до 40 тс, обеспечивающие формовку очень крупных отливок до 15 т в опоках размерами до 2500Х2000 мм. Основными недостатками встряхивающих машин являются меньшая производительность, чем у прессовых машин, а также сильный шум при работе.
Пескометы высокопроизводительные формовочные машины используют преимущественно для изготовления форм крупных отливок в опоках и в кессонах.
Особенность формовки состоит в том, что пескомет обеспечивает одновременно две операции засыпку смеси и ее уплотнение. Основной частью пескомета является его метательная головка рис. 192. Формовочную смесь, поступающую в головку пескомета по транспортеру, подхватывают метательные ковши лопасти, вращающиеся со скоростью до 1500 обмин и выбрасывают со скоростью 30 60 мс через отверстие в опоку. Из-за большой скорости выброса формовочная смесь хорошо и равномерно уплотняется в опоках любой высоты.
Для направления струи формовочной смеси головку можно перемещать в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Производительность пескометов обычно не менее 10 15 м3 смеси в час. Извлечение моделей из форм при формовке вручную ответственная операция, требующая определенного навыка в работе. Модель предварительно расталкивают легкими ударами, а затем осторожно извлекают при помощи крючка или ввернутого болта.
При машинной формовке эта операция механизирована, что обеспечивает сохранение точных размеров и отсутствие повреждений форм. Рис. 193, Схема устройства механизмов для удаления моделей из форм а - подъемом опоки б - опусканием модели через протяжную плиту в - поворотной плитой 1 - модель 2 - опока 3 - модельная плита 4 - протяжная плита 5 - поворотный стол 6 - штифтовый механизм На рис. 193,а показано извлечение невысокой модели. Опоку поднимают при помощи штифтов подъемного механизма, а модельная плита модель остается на месте.
Модель большой высоты опускают вниз через протяжную плиту, заформованная опока остается на месте см. рис. 193,6. Часто модели извлекают при помощи поворотной плиты. Эту плиту прочно скрепляют с опокой и модельной плитой и поворачивают на 180. Затем опоку освобождают и опускают вниз или поднимают модель вверх см. рис. 193, в. 2. Разработка технологического процесса получения отливки детали поршень выполненного из материала чугун СЧ 15 ГОСТ1412-85 2.1. Эскиз детали 2.2. Эскиз отливки 2.3. Способ формовки ручной при помощи оборудования верхняя и нижняя опоки модельная плита модель заданной детали зажимы опок формовочная смесь стержневая смесь. 2.4. Поверхность разъема данной детали по горизонтальной оси. 2.5. Выбирается верхнее расположение литниковых систем. 2.6. Эскиз литейной формы. 1 верхняя опока 2 нижняя опока 3 стержень 4 выпор 5- литниковая система 3.
е. 34. Определение газопроницаемости свежих формовочных материалов и смесей. Поршневая машина с холодной вертикальной камерой прессования рис. При этом происходит быстрое закупоривание вентиляционных каналов пресс...