Меню
Статьи
|
Инструкция по подготовке отливок
Инструкция по проектированию технологии изготовления чугунных отливок для камина и печи. Часть I
Проектирование технологического процесса изготовления чугунных отливок для таких объектов как камины и печи барбекю (печного литья) подразделяется на следующие этапы:
-
анализ конструкции детали и заданных технических условий с точки зрения литейной технологии;
-
установление способа формовки и характера формы;
-
выбор плоскости разъема формы и установление контуров стержней;
-
выбор места подвода металла в форме и конструкции литниковой системы;
-
разработка вентиляционной системы форм и стержней;
-
назначение мерителей для контроля технологического процесса;
-
назначение материала, класса прочности и конструкции модельного комплекта;
-
подбор технологической оснастки;
-
установление объема технологической документации.
I. Анализ конструкции детали и заданных технических условий
Конструкция каимнной или печной детали должна соответствовать следующим требованиям:
-
Следует избегать местных скоплений металла, резких изменений сечений и узлов, приводящих к торможению (механическому и термическому) усадки.
-
Не рекомендуется проектировать детали с большими горизонтальными плоскостями, резкими поворотами, сложными заходами, ухудшающие заполняемость формы металлом.
-
Конструкция литой детали должна обеспечивать надежную фиксацию стержней в форме, свободный выход газов из стержней и создавать возможность оборки формы без применения жеребеек либо обходиться минимальным их количеством.
-
Выступающие местные утолщения (бобышки, платики и пр.) на вертикальных стенках детали необходимо доводить до разъема формы для устранения отъемных частей либо поднутрений.
Назначаемая конструктором марка чугуна и в некоторых случаях химический анализ металла, а также другие технические требования должны соответствовать конструктивным особенностям камина и печи и условиям производства в литейном цехе.
II. Установление способа формовки и характера формы
При назначении способа формовки и характера формы печного литья следует руководствоваться серийностью заказа, конструкцией отливки и предъявляемыми к ней требованиями.
Машинная формовка для деталей камина и печи, как наиболее производительная и обеспечивающая большую точность литья, должна назначаться для серийного, мелкосерийного, а также индивидуального литья (применяя безмонтажную формовку), вписывающего по габаритным размерам в имеющиеся формовочные машины, если при этом вес технологической оснастки и формовочной смеси не превышает грузоподъемности оборудования.
Если последнее обстоятельство не имеет места, следует считать рациональным производить комбинированную формовку, при которой одна полуформа может быть уплотнена на машине, а другая — вручную.
Ручная формовка деталей печного и каминного литья должна назначаться для:
- индивидуального и частично мелкосерийного литья, конструкция которого из соображений прочности модели не позволяет изготовить модель разъемной, а изготовление модели с фальшивой плитой для возможности машинной формовки экономически нецелесообразно;
- индивидуального и частично мелкосерийного литья, не проходящего на формовочные машины по габаритным размерам или по причине превышения веса технологической оснастки и формовочной смеси.
Род формы для деталей камина и печи должен назначаться по следующей классификации отливок:
- формовка по-сырому применима для мелкого и среднего литья развесом до 300-400 кг;
- формовка по-сырому с поверхностной подсушкой применима для ответственного среднего и крупного литья развесом до 2500 кг;
- формовка по-сухому должна назначаться при изготовлении мелкосерийного и индивидуального особо ответственного литья и в случае изготовления крупного серийного литья весом более 2500 кг.
III. Выбор плоскости разъема формы и установление контуров стержней
При выборе плоскости разъема форм необходимо учитывать особенности конструкции таких очагов, как камин или барбекю, и при этом следует руководствоваться следующими основными положениями:
- Литейная форма должна иметь лишь одну плоскость разъема.
- Плоскость, являющаяся базой разметки при механической обработке отливки, и связанные о нею элементами детали следует располагать в одной полуформе.
- Знаки стержней должны фиксироваться в нижней полуформе.
- Протяженность швов (заливов) на отливке должна быть минимальной. Следует стремиться, чтобы плоскость разъема не пересекала поверхности, создающие вид детали, а проходила, в основном, по знаковым частям или по поверхностям, подвергающимся механической обработке.
- Вертикальные стенки форм должны иметь минимальное количество выступающих и углубленных мест, которые следует стремиться располагать в форме горизонтально с тем, чтобы они выполнялись моделью.
- Плоскость разъема следует выбирать с расчетом, чтобы отливка изготовлялась с минимальным количеством стержней. Во всех возможных случаях желательна замена стержней сырыми «болванами», которые должны быть расположены, как правило, в нижней полуформе.
- Плоскость разъема детали печного литья должна обеспечить свободный доступ во внутреннюю полость формы для удобства отделки и сборки формы а также контроля правильной установки стержней.
- Плоскость разъема следует выбирать таким образом, чтобы подвешиваемых (или проставляемых) стержней в верхней полуформе не было совсем, либо, в крайнем случае, минимальное количество.
- В ряде случаев при формовке ответственных плоскостных и цилиндрических деталей можно рекомендовать формовку и оборку производить в одном положении, а заливку производить в другом положении (кантовать форму).
- Массивные сечения отливки каминной детали, которые формуются с холодильниками, следует располагать в горизонтальной плоскости нижней полуформы. В тех случаях, когда необходимо дополнительно питать массивные части отливки из прибылей либо питающих выпоров, следует массивные части располагать в верхней полуформе.
- При применении специальной питающей литниковой системы (в виде питающих бобышек) допустимо также расположение массивных сечений отливки в боковой части формы, куда возможен подвод металла.
- Плоскость разъема формы для отливки деталей, подвергающихся гидравлическому испытанию, следует выбирать с таким расчетом, чтобы по возможности избежать применения жеребеек или, в крайнем случае, свести их количество к минимуму (рис. 1 и 2).
- Назначение контуров стержней должно производиться с учетом следующих соображений:
- Стержни должны иметь достаточную прочность и устойчивость при их изготовлении и заполнении формы металлом.
- Должен обеспечиваться надежный вывод газов из стержней.
- Изготовление стержней должно быть нетрудоемким и, по возможности, механизировано.
- Количество Стыков стержней, образующих наружный контур отливки, должно быть минимальным.
- Стержни, как правило, должны изготовляться без литых каркасов. Следует применять в качестве каркасов сборные стальные пластинки.
- Следует стремиться к тому, чтобы стержни со стороны) набивки были плоскими и имели относительно большую площадь. Если стержень сложной конфигурации не имеет большой плоской поверхности, то его целесообразно разукрупнить и формовать на машинах отдельно с последующей оборкой отдельных его частей.
- Полость стержневого ящика должна быть максимально раскрыта, не должна иметь глубоких поднутренных мест, требующих специальной «подбивки».
- Все окна, отверстия, карманы и т. д., выходящие наружу отливки, следует выполнять отдельными стержнями. Знаковые части этих стержней должны быть выпущены не непосредственно от контуров отверстий и поднутрений, а с отступом от них на 15-25 мм. При этом имеется возможность предусматривать галтели по наружному контуру и перенести заливы на плоскости, удобные для зачистки абразивами.
- Величина знаков и зазоров между стержнем и, формой устанавливается в зависимости от размеров стержня и характера формы, причем знак стержней должен иметь номинальный размер, а знак модели изготовляется увеличенным по сравнению с номинальным чертежным размером. Конусность знаков моделей для Нижних полуформ должна приниматься 8° а для верхних полуформ — 12° (рис. 3).
- При определении очередности проставки стержней в форму необходимо в первую очередь проставлять мелкие стержни (которые должны проставляться в сырую форму), затем проставляются средние и крупные стержни, выполняющие наружный контур отливки. Следующими проставляются стержни, образующие базовые поверхности в отливке, а затем проставляются остальные стержни, начиная с одной части формы к ее противоположной стороне.

Рис. 1

Рис. 2
Все стержни нумеруются порядковыми номерами, начиная с первого номера.Номера стержней соответствуют очередности их установки в форме.

Рис. 3. Контур знаковой части модели
IV. Выбор места подвода металла в форму и конструкции литниковой системы
При выборе места подвода металла к форме следует руководствоваться следующими рекомендациями:
- Подачу металла в форму осуществлять «по ходу» отливки, а для отливок — тел вращении — по касательной.
- В отливках со сравнительно равномерным сечением металл подводить в наиболее тонкое сечение.
При наличии в отливке местных скоплений металла, расположенных по боковым и наружным плоскостям), металл подводить в наиболее толстые сечения с обязательным применением питающих литниковых систем.
- При глубине нижней полуформы до 250 мм подачу металла осуществлять по разъему формы. Для форм глубиной более 250 мм желательно подавать металл в нижнюю часть формы в один или несколько ярусов по высоте, в зависимости от конфигурации отливки, ее глубины и веса.
- Для ответственных тонкостенных отливок (шпиндели, гильзы, блоки), заливаемых вертикально в сухие формы, следует подавать металл сверху в. прибыль через большое количество питателей малого размера — «дождем». Питатели должны быть расположены возможно ближе к наиболее ответственным поверхностям отливки и не попадать на выступающие части форм и стержней.
- Для ответственных толстостенных отливок, заливаемых вертикально с прибылью, металл желательно подавать снизу — сифоном.
- При заливке среднего и крупного ответственного литья в сырые формы желательно выполнять питатели, шлакоуловители и стояки в стержнях. Стояки также могут быть обернуты листовым асбестом.
- Фильтровальные сетки рекомендуется применять при условии прохождения через них не более 70-100 кг металла.
- Подача металла с двух сторон формы самостоятельными литниковыми системами рекомендуется для отливок сложной конфигурации с наибольшим размером свыше 2,0 м, а для остальных отливок — с наибольшим размером более 3,5 м.
Расчет площади сечения питателей рекомендуется производить по номограмме Дубицкого и Израиловича [6], построенной на основании подсчета продолжительности заливки металла, скорости поднятия уровня жидкого металла в форме и установленного практическим путем общего коэффициента расхода. Соотношения между площадью сечения питателей шлакоуловителя и стояка рекомендуются следующие:
Fпит : Fшл: Fст = 1: 1,2:1,4.
V. Разработка вентиляционной системы форм и стержней, используемых при производстве литья для камина и печи
Вентиляция форм должна обеспечиваться применением формовочных смесей с высокой газопроницаемостью, намолами и устройством газопроницаемых «постелей».
Вентиляционные каналы стержня должны сходиться» в определенном, заранее установленном месте, которое совпадает со специальными вентиляционными каналами, предусмотренными в форме.
Как правило, следует выводить газы из стержня вверх либо в боковые поверхности стержня с последующим их отводам вверх.
Места образований вентиляционных каналов в стержнях должны быть зафиксированы метками в стержневых ящиках и в соответствующих местах на модели.
Для стержней, имеющих только боковые знаки, не выходящие к плоскости: разъема, вентиляционные каналы на модели должны быть доведены до разъема и выведены наружу формы.
В спариваемых стержнях, имеющих вентиляционные каналы по плоскости спаривания, последние сводятся к месту установки вентиляционных стояков:, которые должны быть соединены: с вентиляционными каналами в форме.
|
Наши партнёры
Спец-предложение
Предлагаем услуги по оптимизации геометрии разливочной оснастки с целью обеспечения повышения коэффициента использования металла и снижения осевой пористости слитков
подробнее
|