Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Контрольная работа - Литейное производство - файл 1.doc


Контрольная работа - Литейное производство
скачать (256 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc256kb.25.11.2011 12:39скачать

Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

федеральное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

НОВОТРОИЦКИЙ ФИЛИАЛ




кафедра Металлургических технологий

Контрольная работа

По дисциплине «Литейное производство»

Вариант

Тема: «Ручная формовка литейных форм»

Выполнил:

Группа МЧН 05-52з

Проверил (а):

Новотроицк - 2009
Содержание


  1. Введение………………………………………………………………….3

  2. Способы ручной формовки……………………………………………..3

  3. Формовка в почве………………………………………………………..5

  4. Формовка по шаблону…………………………………………………..7

  5. Формовка в двух опоках по цельной модели………………………….9

  6. Формовка в двух опоках по разъемной модели………………………11

  7. Формовка с подрезкой………………………………………………….12

  8. Формовка с фальшивой опокой………………………………………..14

  9. Формовка по модели с отъемными частями…………………………..15

  10. Заключение……………………………………………………………...17

  11. Список источников…………………………………………………….19

Введение
Нет такой отрасли машиностроения, приборостроения, строительства, где не применялись бы литые детали. Применение литых заготовок позволяет значительно экономить металл, сократить затраты на механическую обработку, снизить общую стоимость изготовляемых машин.

В литейном производстве профессия формовщика ручной формовки занимает одно из ведущих мест. Эта определяется тем, что наряду с высокой степенью общего уровня механизации процессов в литейном производстве изготовление наиболее сложных форм для производства крупных отливок агрегатных станков, дизелей, уникального оборудования требует непосредственного участия человека.

Технологический процесс ручного изготовления литейных форм характеризуется рядом специфических операций. Наиболее важными являются операции заполнения формовочной смесью опоки и уплотнения смеси. Уплотнение смеси должно быть проведено равномерно по всему ее объему.

Опока в литейном производстве - приспособление, служащее для удержания формовочной смеси при её уплотнении.

Недостаточное или неравномерное уплотнение ведет к браку отливок по песочным раковинам; чрезмерное уплотнение приводит к браку отливок по причине недостаточной газопроницаемости формовочной смеси. Правильно изготовленная литейная форма должна сохранять размеры и конфигурацию модели, а в процессе заливки расплавленным металлом не затруднять выхода пара и газов и легко разрушаться после охлаждения отливки.


  1. Способы ручной формовки


Формовкой принято называть комплекс операций по изготовлению из формовочных материалов литейных форм, способных выдержать воздействие расплавленного металла и сообщить ему свои очертания. В общем случае считается, что форма служит для образования наружных очертаний, а стержень — внутренних полостей отливки. На практике такое разделение не соблюдается, т. е. для некоторых отливок возможно, например, выполнение внутренних полостей формой, а наружных поверхностей стержнями.

Литье в песчано-глинистые (земляные) формы получило преимущественное распространение: этим способом отливается около 80% общего выпуска отливок. Этот процесс литья является универсальным, так как он сочетает в себе в основном все стороны технологии изготовления литых деталей.

В зависимости от степени механизации формовка может производиться вручную или на специальных формовочных машинах. Ручная в основном применяется при формовке в почве и в стержнях. Опочная и безопочная формовка большей частью производится на машинах.

Для вскапывания, перемешивания, просеивания, выравнивания и уплотнения формовочных смесей, а также исправления литейных форм применяется специальный инструмент (рис. 1).




Рис. 1. Формовочный инструмент: а - лопата; б - сито; в - трамбовки ручные; г - трамбовка пневматическая; д - гладилки; е - ланцеты; ж - крючок; з - подъем; и - душник; к - кисть
2. Формовка в почве

Формовкой в почве называют процесс изготовления форм на земляном плацу формовочного отделения.

Открытая почвенная формовка применяется для неответственных отливок с плоской верхней стороной (рис. 2, а). Работа начинается с приготовления постели. Для этого на формовочном плацу роют яму, диаметр которой немного больше размера проекции модели, а глубина больше высоты модели (примерно на длину лопаты).

В приготовленную яму укладывается ровным слоем кокс 1 (твердая постель), а на него - оставшаяся от вскапывания ямы земля 2, обычно представляющая собой старый формовочный материал. Коксовая постель подготавливается для лучшего удаления из формы газов, выделяющихся при отливке. Для этой же цели и лучшего охлаждения отливки в постель можно укладывать трубы 4 и накалывать каналы 3.

При отливках небольшой толщины (например, плиты), которые не выделяют на единицу горизонтальной поверхности модели значительного количества газов, можно сделать мягкую постель вместо коксовой.

На подготовленную постель 1 (рис. 2, б) кладут модель 3 лицевой стороной книзу и несколькими ударами деревянного молотка осторожно осаживают ее. Горизонтальность верхней плоскости осаженной модели проверяют уровнем. По бокам до верхней кромки модель обкладывают формовочной смесью и утрамбовывают. Смесь зачищают в уровень с моделью, а поверхность заглаживают, затем вырезают литниковое углубление под чашу и от него прорезают канал для прохода металла в форму 4. На противоположной стороне модели проделывается такой же канал с приямком 2 для слива из формы лишнего металла. Для повышения газопроницаемости уплотненной смеси изогнутым душником накалывают каналы 7. После выемки модели и отделки форму припыливают и заливают металлом через литниковую чашу 5, выполняемую в небольшой приставной опоке 6 или стержне. При этом поверхность залитого металла сразу же посыпают слоем мелкого древесноуголь- ного порошка и поверх него сухой землей.

Для получения крупных и тяжелых отливок применяется закрытая почвенная формовка, при которой верхняя часть отливки получается в опоке, а нижняя -в твердой постели (рис. 2, в). При этом способе после окончательного осаживания модели плоскости разъема формы приглаживают и присыпают сухим разделительным песком. Затем модель накрывают опокой, устанавливают модели стояка и выпора и набивают формовочной смесью верхнюю часть формы 2.

После набивки опоки и накалывания в ней вентиляционных каналов 3 прорезают литниковую чашу 4 и вытаскивают модели стояков и выпоров. Затем верхнюю опоку снимают, удаляют модель, отделывают форму, углы и выступающие места укрепляют шпильками (прошпиливают), посыпают угольным порошком и нижнюю часть формы накрывают верхней опокой. Во избежание перекосов верхнюю опоку устанавливают по направляющим колышкам 5, которые вбивают в постель еще до начала формовки верхней опоки. Собранная форма нагружается, и затем полость формы 7 заливается жидким металлом. Вывод газов осуществляется по трубам 6.



Рис. 2. Почвенная формовка
3. Формовка по шаблону

При изготовлении индивидуальных отливок иногда технически целесообразно и экономически выгодно применять шаблоны (рис. 3).

Шаблон представляет собой доску, имеющую металлическую окантовку по профилю, соответствующему получаемой форме.

После установления стального шпинделя (оси) / с надетым на него шаблоном I насыпают вокруг опоры постель 4 и для выхода газов прокладывают наружу газоотводную трубу 3. Затем сверху кладут формовочную смесь 2 соответственно форме шаблона и утрамбовывают ее. Поворачивая шаблон и снимая излишек смеси, получают поверхность земляной модели, соответствующую наружной поверхности отливки (рис. 3, а). Эту поверхность посыпают разделительным песком или покрывают тонкой бумагой, сверху накладывают опоку 5, устанавливают модель литника и заформовывают опоку (рис. 3, б). После набивки и снятия опоки на шпиндель надевают шаблон II для получения выемки, соответствующей внутренней поверхности отливки (рис. 3, в). После изготовления нижней части формы шпиндель убирается, а отверстие заделывается землей. Опокой 5 перекрывают нижнюю часть формы и производят заливку (рис. 3, г).

В зависимости от конфигурации и размера отливок, а также от количества изготовляемых отливок ручная формовка может выполняться несколькими способами.



Рис. 3. Формовка по шаблону вращения
4. Формовка в двух опоках по цельной модели

Формовка в двух опоках производится как по цельной, так и по разъемной модели и очень широко распространена в литейных цехах машиностроительных заводов. Если модели мелкие, их можно формовать в одной опоке сразу по нескольку штук. При этом расстояние между отдельными моделями берется 20-25 мм и от края опок - 20-30 мм. Отливку обычно размещают в нижней опоке, а каналы литниковой системы и выпоры - в верхней.

Формовка по цельной модели в двух опоках (рис. 4) выполняется следующим образом. Модель очищают от формовочной смеси, припыливают и кладут гладкой поверхностью на подмодельную доску (рис. 4, г). Затем на нее ставят нижнюю опоку, через сито насеивают слой облицовочной смеси, после чего в несколько приемов слоями толщиной до 50-70 мм засыпают наполнительную смесь и утрамбовывают ее.

Излишек смеси сверху опоки срезают линейкой и делают душником наколы , не доходящие до модели на Ю-15 мм (рис. 4, д). Набитую нижнюю опоку поворачивают на 180°, плоскость разъема опок заглаживают гладилкой, посыпают разделительным песком и модель накрывают верхней опокой. После этого в верхней опоке размещают модели стояка и выпоров с таким расчетом, чтобы они были достаточно удалены от стенок и крестовин опоки (рис. 4, е). После уплотнения смеси в верхней опоке и извлечения из формы модели стояка и выпоров опоку поднимают и кладут на ребро или поворачивают на 180°.

Если не применяют модели питателей и шлакоуловителей, литниковые каналы прорезают вручную до момента извлечения модели из формы. После удаления модели форму исправляют, обдувают и припыливают; при необходимости ставят стержни. Затем верхнюю опоку по штырям осторожно устанавливают на нижнюю (рис. 4, ж).

Точное центрирование при спаривании опок производится с помощью контрольных штырей, вставляемых в отверстия центрирующих ушков. Различают два способа спаривания опок - «штырем» или «на штырь». В первом случае штыри вставляются в ушки верхней опоки и при сборке формы проходят в отверстия втулок нижней опоки. При сборке «на штырь» контрольные штыри удерживаются в ушках нижней опоки, а верхняя опока «садится» на штыри своими центрирующими отверстиями. В условиях серийного и массового производства этот способ наиболее распространен. Во избежание прорыва металла через плоскость разъема во время заливки опоки скрепляются металлическими скобами. Центрирующие штыри после спаривания опок вынимают и используют для центровки следующей пары опок.



Рис. 4. Формовка в двух опоках по цельной модели: а - отливка; б - модель; в - стержень; г, д, е, ж - операции формовки
5. Формовка в двух опоках по разъемной модели

При формовке в двух опоках по разъемной модели на модельную плиту устанавливают нижнюю часть модели лицевой стороной кверху и на эту же доску ставят нижнюю опоку ушками книзу. Модель, предварительно протертую керосином, припудривают модельной пудрой и засеивают тонким слоем (15-20мм) облицовочной смеси. Затем заполняют опоку наполнительной смесью и утрамбовывают вначале клиновой трамбовкой по углам, а затем плоской по всей поверхности. Набитую опоку накалывают душником, переворачивают на 180° и ставят на выровненную площадку на плацу.

На нижнюю половину модели по центрирующим штырям устанавливают верхнюю половину и плоскость разъема формы посыпают сухим разделительным песком.

Затем на нижнюю опоку ставят верхнюю, припудривают модель, устанавливают модели литников и выпора и заформовывают верхнюю опоку в таком же порядке, как нижнюю. После набивки верхней опоки и накалывания в ней вентиляционных каналов вытаскивают из верхней опоки модель стояка и выпоров и расширяют верхнюю часть стояка в виде литниковой чаши.

Затем снимают верхнюю опоку, устанавливают ее плоскостью разъема вверх, прорезают питатели на нижней полуформе и смачивают кромки обеих полуформ в местах соприкосновения их с половинками моделей для предупреждения осыпания формовочной смеси при выемке модели. После этого вынимают подъемником модели из формы, исправляют возможные повреждения, припыливают и приглаживают поверхности, устанавливают стержень и, наконец, собирают форму для заливки, опустив верхнюю опоку на нижнюю по направляющим штырям.

Модели сложных отливок иногда требуют большого количества плоскостей разъема, так как при одной плоскости удаление отдельных частей модели невозможно.

В этом случае применяют формовку в трех или более опоках.
6. Формовка с подрезкой

Формовка с подрезкой применяется для изготовления отливок по неразъемной модели со сложной или криволинейной конфигурацией.

Пример формовки с подрезкой показан на рис. 5. Модель кладут плоскостью разъема на подмодельный щиток и заформовывают в нижней опоке (рис. 5, в). Затем нижнюю опоку поворачивают на 180° и при помощи ланцета или гладилки подрезают плоскость разъема (рис. 5, г), т. е. выбирают формовочную смесь по периметру модели так, чтобы ее можно было извлечь без нарушения формы.

Подрезать необходимо до частей модели, мешающих свободному удалению ее из формы. После подрезки в форме получается выемка, стенки которой делаются пологими, чтобы земляной выступ (земляной болван), образующийся при изготовлении верхней полуформы, легче вынимался. Плоскость разъема заглаживают и посыпают разделительным песком. Далее на нижнюю опоку ставят верхнюю, устанавливают модели литниковой системы и производят набивку верхней опоки. Формовку верхней полуформы производят обычным способом. При съеме верхней опоки необходимо соблюдать осторожность, чтобы земляной болван, образованный контуром подрезки, не обвалился. Затем модель из нижней опоки удаляют, форму отделывают и собирают для заливки (рис. 5, д).

Метод формовки с подрезкой применяется при изготовлении небольшого количества отливок.



Рис. 5. Формовка с подрезкой: а — отливка; б — модель; в, г, д — операции формовки
7. Формовка с фальшивой опокой

Формовка с фальшивой опокой является разновидностью формовки с подрезкой. Фальшивая опока служит фасонным подмодельным щитком и участвует только в процессе формовки.

Процесс формовки с применением фальшивой опоки (рис. 6) заключается в следующем. На подмодельный щиток ставят опоку, насыпают в нее формовочную смесь и плотно набивают. Излишек смеси срезают линейкой, опоку поворачивают на 180° и кладут разъемом кверху. Поверхность разъема заглаживают, в форме делают углубление, подобное очертаниям модели, в которое легкими ударами деревянного молотка в несколько приемов осаживают модель (рис. 6, б), затем расталкивают ее и вынимают. Поверхность отпечатка модели посыпают разделительным песком, после чего модель снова укладывают в форму. На эту так называемую фальшивую опоку устанавливают опоку низа, в которой производят формовку нижней полуформы (рис. 6, в). После набивки обе опоки поворачивают на 180° и снимают фальшивую опоку. Модель при этом остается в нижней опоке (рис. 6, г). Дальнейший процесс изготовления формы осуществляется как обычно (рис. 6, д).

Для большой партии отливок фальшивую опоку делают из гипса, глины или других прочных материалов, и она служит в качестве фигурного подмодельного щитка.



Рис. 6. Формовка с фальшивой опокой: а - отливка; б, в, г, д - операции формовки
8. Формовка по модели с отъемными частями

Способ формовки по модели с отъемными частями почти не отличается от ранее описанных способов. На рис. 7 показана формовка по модели с отъемными частями, укрепленными на шпильках.

Модель ставится на подмодельный щиток, накрывается опокой и набивается формовочной смесью (рис. 7, б). При набивке формы необходимо осторожно уплотнять смесь около отъемных частей модели, чтобы их не сместить. После этого шпильки / вытаскивают, опоку поворачивают на 180° (рис. 7, в). Затем на опоку низа устанавливают верхнюю опоку, формовочную смесь вокруг отъемных частей 2 осторожно уплотняют, шпильки вынимают из формы и заканчивают набивку (рис. 7, г). После извлечения модели и отъемных частей форму отделывают и собирают для заливки (рис. 7, д).

Формовка в стержнях применяется для изготовления отливок сложной конфигурации (ребристые цилиндры, турбины, коленчатые валы), а также отливок, требующих повышенной точности и чистоты поверхности. Для этого форма собирается из отдельных частей (сухих стержней), которые скрепляются между собой с помощью струбцин или специальных зажимов.
Иногда сборку стержней производят в специальных жакетах. Макетная формовка позволяет получать отливки с чистыми поверхностями без пригара и с минимальными припусками на обработку. Этот способ упрощает операцию производства отливок, так как при нем полностью исключается комплекс операций по приготовлению формовочной смеси. Кроме того, при изготовлении стержней по прогрессивной технологии, например из быстросохнущих смесей, с отвердеванием стержней непосредственно в стержневых ящиках, отпадает необходимость в сушке стержней. Для устранения пригара поверхность стержней перед сборкой окрашивается быстросохнущей краской. Однако несмотря на эти преимущества способ формовки в стержнях может оказаться сравнительно дорогим. Поэтому при решении вопроса о его применении нужно учитывать экономическую целесообразность.

Рассмотренные выше процессы изготовления форм связаны с необходимостью набивки формовочных смесей в опоки и их дополнительного уплотнения. Кроме низкой производительности этот процесс связан с тяжелым физическим трудом рабочих-формовщиков.

В настоящее время в практику литейных цехов широко внедряется принципиально новая прогрессивная технология, разработанная ЦНИИТМАШ. Новый метод основан на том, что в обычные песчаные смеси вводят химические добавки, под действием которых смесь переходит в жидкоподвижное (сметанообразное) состояние. Поэтому вместо набивки и уплотнения смеси, как это делается при обычной формовке, стало возможным заливать жидкую смесь в опоки. Благодаря этому полностью устраняется ручной труд при набивке форм и создаются условия для перевода на поточное производство форм независимо от их размеров, конфигурации и номенклатуры. Кроме того, эти смеси способны к самозатвердеванию. Если по распространенной технологии формы подвергаются длительной сушке или продувке углекислым газом, то по новой технологии формы самозатвердевают без внешних воздействий. Процесс самозатвердевания происходит одновременно по всему объему. Следовательно, длительность самозатвердевания не зависит от размеров формы и занимает одинаковое время как для мелких, так и для крупных форм. Такие смеси получили название жидких самотвердеющих смесей (ЖСС).



Рис. 7. Формовка по модели с отъемными частями: а - отливка; б, е, г, д - операции формовки
Заключение

Литейное производство является одной из важнейших отраслей машиностроительной промышленности. В конструкциях современных машин и приборов большая часть деталей представляет собой отливки из стали, чугуна, медных, алюминиевых, магниевых и других сплавов. Литые детали составляют 60—80% общего веса машин. Особенно большое место занимают отливки в конструкциях металлургического оборудования, станков, турбин, кузнечно-прессовых машин. Методом литья можно из любых металлов и их сплавов изготавливать изделия сложной конфигурации, большинство из которых невозможно получить другими производственными процессами (например, штамповкой, механической обработкой). Масса отливок может быть самой различной — от нескольких граммов до сотен тонн. Стоимость литой заготовки или детали, как правило, получается меньше изготовленной другими методами. Отливка может представлять собой вполне законченную деталь или заготовку, которая подвергается затем обработке на металлорежущих станках.

Список источников


  1. http://www.opoka.ru/

  2. http://delta-grup.ru/bibliot/17/43.htm

  3. http://ru.wikipedia.org/wiki/Литьё

  4. http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/145459/Формовка

  5. http://www.uzcm.ru/spravka/tech/earth/index.php

  6. http://www.lisovsky.tu1.ru/pages/cast.php

  7. http://www.mexanik.ru/0158/pred.htm



Скачать файл (256 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации