Литейная оснастка

Размещено на http://www.allbest.ru/

История Люблинского литейно-механического завода

Люблинский ордена Ленина литейно-механический завод (бывший «МОЖЕРЕЗ») воздвигнут в 1931 году на бывшей территории железнодорожных мастерских. Территорию опытных железнодорожных мастерских в Люблино признали наиболее подходящей для данного строительства. Здесь в то время размещались здания отдельных цехов, сортировочные пути, угольные склады, графитный завод, бараки и жилые дома, принадлежащие Курской железной дороге. Строительство завода велось ударными темпами. Заводу приходилось одновременно проектировать, строить и выполнять заказы на оборудование. Коллектив " МОЖЕРЕЗА" создал свой проектный отдел и выдвинул в него молодых способных инженеров.

Всё шире становится фронт монтажных работ. Выдающегося успеха в монтаже добилась бригада заводского монтажника-высотника Александра Титова. Он руководил монтажом мостовых кранов. Эту сложную работу его бригада выполняла вдвое быстрей установленного срока. Строительство завода стало характерным проявлением исключительного трудового героизма.

С 1932 года часть основных цехов начала выдавать продукцию, а 5 ноября 1933 года завод пополнил строй действующих предприятий. Политическое значение пуска «МОЖЕРЕЗА» определялось тем, что он стал крупнейшим заводом железнодорожного транспорта. Осваивалось оборудование.

С1933 года сталелитейный цех вышел на плановую мощность и стал выплавлять 82 тысячи тонн годного литья в год.

К 1 мая 1934 чугунолитейный цех наладил производство паровозных цилиндров, букс, вагонных печей. Кузнечный цех выпускал поковки и детали рычажной передачи и винтовой стяжки, кулисы, оси. Сталелитейный цех производил горочные башмаки и буферные стаканы, центры, автотракторные башмаки. Немало потрудились инженеры и рабочие ударники над выпуском автосцепки. Всю номенклатуру изделий освоил механический и другие цеха. Темпы производства возрастали, но не так быстро, как того требовали партия и Правительство.

Летом того же года представители завода были вызваны на заседание транспортной комиссии ЦК ВКП(б). В этом заседании участвовали члены Политбюро. Сталин и Орджоникидзе интересовались делами завода. Было решено выделить крупные средства дополнительно на строительство предприятия, его оборудование и жилье для рабочих.
Вскоре на завод приехали члены Политбюро Серго Орджоникидзе и А.А. Андреев. Они отметили, что коллектив внес заметный вклад в реконструкцию железнодорожного транспорта и некоторые упущения. Орджоникидзе говорил о том, что надо наращивать мощности действующих цехов, поддержал расчеты заводских экономистов на увеличение выпуска продукции.

На полигоне опытного завода № 1 на территории "МОЖЕРЕЗА" испытывались строительные машины - путеукладчики, балластировочные машины, струги и другие. А.А. Андреев присутствовал на испытаниях. В годы второй пятилетки возникло массовое движение новаторов производства, названное по имени его инициатора, донецкого шахтера Алексея Стаханова - стахановским. Эта инициатива получила на заводе широкий отклик. Застрельщиками тут явились токари механического цеха Тихон Иншаков и Андрей Елисеев. Они опрокинули все прежние расчеты и нормы и добились рекордных съемов колесных пар. Выступая на Первом Всесоюзном совещании стахановцев (с 14 по 17 ноября 1935 г.) тогдашний начальник завода И.Н. Ерофеев доложил о стахановских рекордах и о том, что передовые рабочие пересмотрели свои возможности и отказываются от станков, которые предполагалось получить из-за рубежа. План будет осуществлен на том же оборудовании. Стахановское движение не только поднимало производительность труда, но и оказывало на людей благотворное нравственное влияние. Помогал ударному труду и рост грамотности рабочих.

В 1936 к очередной годовщине Октября завод досрочно выполнил план и план второй пятилетки. Являясь основным поставщиком запасных частей для железнодорожного транспорта, он во многом способствовал его техническому перевооружению. За первое полугодие 1941 года план на заводе был перевыполнен.

С началом Великой Отечественной войны Государственный Комитет Обороны принял решение расширить производственную мощность предприятия. Сама жизнь требовала немедленно механизировать производственные процессы в цехах, всемерно облегчить условия труда. Так родилась идея создания конвейеров в чугунном цехе, где выпускались мины, и в сталелитейном цехе, где отливались корпуса и головки для снарядов реактивной артиллерии «Катюша».

План выпуска стального литья увеличивался. Фронт получал всё больше продукции. 11 февраля 1943 года в «Заводской правде» было напечатано приветствие И.В.Сталина и благодарность Красной Армии коллективу завода.

В годы войны Люблинский литейно-механический завод 14 раз завоевал переходящее Красное знамя Государственного Комитета обороны, которое оставлено коллективу завода на вечное хранение.

В 1946 году завод, в основном, завершил переход на выпуск продукции для транспорта, закончил восстановление и монтаж оборудования. Паровозных запасных частей удалось выпустить в три раза больше, чем в 1940 году.

Внедрение передовых методов труда повысило показатели производства. Немало было сделано для улучшения условий труда. Пятилетка выполнялась успешно. В 1947 году выпуск изделий увеличился по сравнению с предыдущим на 20%.

На скоростные и повышенные режимы резания перевелись более 850 операций. Их выполняли около 300 скоростников на 151 станке. Твердосплавные резцы получили на заводе всеобщее признание. Переход на скоростную обработку металла позволило повысить скорости на освоенных операциях в 1,5-3 раза.

Неоценима роль коллектива завода в технологическом перевооружении железнодорожного транспорта, начавшемся в середине 50-х годов, когда на смену паровозам и 20-тонным грузовым вагонам, на железные дороги стали выходить мощные электровозы, тепловозы, большегрузные товарные и комфортабельные пассажирские вагоны. В короткий срок было освоено производство высокоточных запасных частей поршневой группы магистральных тепловозов, а также зубчатых колес тяговых передач электровозов. Многие трудоемкие работы механизировали, построили поточные линии, подвесной и напольный конвейеры, установку для очистки крупного фасонного литья дробью. Пятый пятилетний план был выполнен досрочно. К 25-летию со дня пуска завода коллектив успел много сделать для технического перевооружения железнодорожного транспорта, для перевода подвижного состава на автотормоза, на автоматическую сцепку, на роликовые подшипники. Шла настойчивая борьба за технический прогресс, усиливались темпы комплексной механизации и автоматизации, улучшались технология и организация производства. За успешное выполнение семилетнего плана по выпуску запасных частей для подвижного состава железных дорог, внедрение научной организации труда и достижения высоких технико-экономических показателей завод награжден орденом Ленина.

С 1 июля 1966 года завод перешел на работу а новых условиях планирования и экономического стимулирования. В достигнутом заводом имело то, что коллектив настойчиво повышал уровень производства, совершенствовал технологию, автоматизировал и механизировал производственные процессы. В1980-е годы прирост производства по сравнению с 70-е составил 49%. В 1997 году в связи с падением потребности вагоностроительных заводов в запасных частях было принято решение законсервировать сталелитейный цех и перевести выпуск корпуса роликовой буксы и паровозной автосцепке на базу чугунолитейного цеха. В 1999 году производство было полностью освоено и цех стал называться литейным.

Сегодня завод специализируется на производстве важнейших деталей и узлов для подвижного состава железных дорог России и стран СНГ, в том числе для локомотивов, грузовых вагонов и другой продукции транспортного машиностроения. Партнерами предприятия являются около 80 предприятий Российских железных дорог и других отраслей промышленности. Наметившийся подъем российского промышленного производства и экономики в целом послужил основанием для развития производственных мощностей, модернизации технологической базы завода. При этом основным критерием построения системы долгосрочного взаимовыгодного сотрудничества является высокий профессионализм специалистов и рабочего персонала завода и соответствующий уровень качества продукции и услуг. К подавляющему большинству производимых заводом изделий предъявляются требования к качеству и эксплуатационной надежности, как условию обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте. В последние годы особое внимание предприятие уделяет проектам по реализации программ технического перевооружения производства колесных пар, вагонных осей, цилиндровых втулок и поршней дизелей магистральных тепловозов, зубчатых передач тягловых двигателей электровозов. В рамках этих проектов идет комплексное оснащение цехов завода современным оборудованием, внедрение новых технологий, вычислительной техникой и программным обеспечением.

Основной целью технического перевооружения завода является:

· увеличение производительных мощностей для удовлетворения постоянно возрастающих потребностей в грузовых перевозках;

· сокращение эксплуатационных расходов за счет увеличения межремонтных пробегов подвижного состава;

· повышение безопасности движения за счет увеличения эксплуатационной возможности производимой продукции.

Люблинский ЛМЗ и далее планирует сохранить и укрепить свои позиции в качестве ведущего предприятия в области нового формирования колесных пар, производства черновых и чистовых осей, цилиндровых втулок и поршней тепловозных дизелей.

В настоящее время литейный цех выпускает продукцию в размере 52% от запланированной мощности.

Производственные цеха Люблинского литейно-механического завода

· транспортный цех;

· чугунолитейный цех;

· сталелитейный цех;

· литейное производство;

· кузнечный цех;

· кузнечно-прессовое производство;

· механо-обрабатывающий цех;

· термическая обработка;

· производственно-сборочный цех.



Схема расположения цехов ЛЛМЗ

Назначение производственных цехов, вспомогательных служб и подразделений

Литейный цех - изготовление отливок.

Кузнечный цех - изготовление поковок.

Механообрабатывающий цех - механическая обработка отливок и поковок.

Механосборочный цех - окончательная сборка обработанных изделий, формирование готовой продукции, сдача её на склад готовой продукции для реализации.

Ремонтный цех - обеспечение своевременного капитального, среднего и внепланового (экстренного) ремонта оборудования цехов завода, изготовление инструмента, оснастки и термообработка продукции для основных цехов.

Энергосиловой цех - обеспечение своевременного капитального, среднего и внепланового (экстренного) ремонта энергосетей и электрооборудования.

Транспортный цех - обеспечение доставки и отгрузки железнодорожным транспортом.

Отдел технического контроля - осуществляет технический контроль качества выпускаемой продукции, а также необходимого инструмента.

Отдел кадров - подбор и оформление персонала.

Отдел труда и заработной платы - расчет окладов и начисление заработной платы сотрудников.

Отдел охраны труда - следит за соблюдением правил техники безопасности, проводит инструктажи по технике безопасности.

Продукция ЛЛМЗ:

Для грузовых вагонов

· колесные пары;

· оси черновые и чистовые;

· плита упорная;

· клин тягового хомута;

· подвеска маятниковая;

· предохранитель замка (штампованный);

· вставка триангеля;

· корпус буксы в комплекте с деталями.

Для путевого хозяйства:

· башмак тормозной горочный;

· подбойки.

Для локомотивов:

· втулки цилиндра (дизелей Д-100);

· поршни;

· шестерни;

· колеса зубчатые;

· поводок шестерни;

· паровозные передние автосцепки.

Индивидуальное задание

Общие сведения о литейной оснастке.

Для изготовления отливок применяют большое число различных приспособлений, которые называют литейной оснасткой. Часть литейной оснастки, включающей все технологические приспособления, необходимые для получения в форме отпечатка модели отливки, называют модельным комплектом.

Модельный комплект состоит из моделей отливки и элементов литниково-питающей системы; стержневых ящиков; модельных плит для установки или крепления моделей отливки и литниковой системы; сушильных плит и приспособлений для доводки и контроля форм и стержней.

При формовке кроме модельного комплекта используют опоки и различные приспособления - наполнительные рамки, щитки, штыри, скобы и т.д. Поэтому понятие “формовочный комплект” - это полный комплект оснастки, необходимый для получения разовой формы.

Модельные комплекты изготовляются рабочими-модельщиками, как правило, высокой квалификации.

Модельный комплект должен удовлетворять следующим основным требованиям:

1) Обеспечивать получение отливки определенной геометрической формы и размеров;

2) Обладать высокой прочностью и долговечностью, т.е. обеспечивать изготовление необходимого числа форм и стержней;

3) Быть технологичным в изготовлении;

4) Обладать минимальной массой и быть удобным в эксплуатации;

5) Иметь минимальную стоимость с учетом стоимости ремонта;

6) Сохранять точность размеров и прочность в течение определенного времени эксплуатации.

Требуемые точность, прочность и долговечность модельного комплекта зависят от условий производства единичного, серийного, массового. В единичном и мелкосерийном производстве чаще всего используют деревянные модельные комплекты; в массовом и крупносерийном производстве - металлические модельные комплекты, которые хотя и дороже, но значительно долговечнее деревянных.

Металлические и пластмассовые модели в течение длительного срока службы сохраняют точность размеров, способствуют получению четкой конфигурации отливки, прочны и долговечны. Однако стоимость изготовления металлических и пластмассовых моделей в 3-5 раз превышает стоимость изготовления деревянных, поэтому их применение должно быть обосновано экономическим расчетом. Правильный, экономически обоснованный выбор материала доя модельного комплекта позволяет существенно снизить себестоимость отливок.

Формовочными материалами называются материалы, применяемые для изготовления литейных форм и стержней. Формовочные материалы разделяют на исходные формовочные материалы, формовочные и стержневые смеси, вспомогательные формовочные составы.

Исходные формовочные материалы делятся на две группы: 1) основные -- огнеупорная основа смеси (кварцевый песок и т. д.), связующие материалы (глина, различные смолы, другие связующие вещества); 2) вспомогательные, например различные добавки (уголь, древесная мука, торф и т. д.), придающие формовочной или стержневой смеси определенные свойства.



Формовочные и стержневые смеси приготовляют из исходных формовочных материалов и из отработанных смесей (смеси, бывшие в употреблении). Состав смесей зависит от назначения, способа формовки, рода заливаемого в форму металла.

Вспомогательные формовочные составы это материалы (краски, клеи, замазки), необходимые для отделки и исправления форм и стержней.

Приготовление формовочных и стержневых смесей

Формовочные и стержневые смеси приготовляют из свежих песчано-глинистых формовочных материалов, добавок и отработанной смеси. В зависимости от массы отливок расход формовочных смесей колеблется от 500 до 1300 кг, а свежих материалов от 500 до 1000 кг на 100 кг годных отливок.

Технологический процесс приготовления формовочных смесей складывается из следующих основных операций: 1) предварительной обработки свежих формовочных материалов и добавок; предварительной обработки отработанной формовочной смеси; 3) приготовления смеси из предварительно подготовленных свежих и отработанных формовочных смесей, добавок и связующих.

Предварительная обработка свежих формовочных материалов включает операции сушки песка, тонкого измельчения каменного угля, просеивания песка и угля. Отработанная смесь перед повторным использованием охлаждается, разрыхляется, подвергается магнитной сепарации и просеивается.

Сушка песка и глины производится в различных печах (трубчатых, вертикальных и горизонтальных) и на плитах. Наиболее распространены вертикальные и горизонтальные сушильные печи. Вертикальные печи применяют для сушки кварцевых и малоглинистых песков. Для жирных же песков и глин их не применяют вследствие налипания материалов на диски и плужки. Широкое применение находят установки для сушки песка в кипящем слое. В механизированных цехах песок и глину сушат в барабанах с водяным охлаждением песка после сушки. Свежий песок сушат при 250С. Производительность таких сушил от 5 до 20 т/ч и выше.

В последнее время стали применять установки с сушкой песка горячим воздухом. Песок из бункера загружают в трубу, в которую снизу подается воздух, нагретый до 200--250° С. Сырой песок увлекается вверх со скоростью 15--17 м/с и быстро высыхает. Производительность установки может доходить до 15 т/ч сухого песка.

Сухую глину размалывают и просеивают до порошкообразного состояния. Глину размалывают в бегунах или же в шаровых мельницах. Тонкое размельчение глины и каменного угля достигается в шаровых мельницах. Шаровая мельница представляет собой металлический барабан, футерованный стальными плитками с зазорами между ними. Глину или каменный уголь загружают в барабан через воронку. При вращении барабана стальные шары, находящиеся внутри него, размалывают глину или уголь. Размолотый материал проваливается через зазоры между плитками и просеивается через сито. Готовый материал высыпают из барабана. Производительность шаровых мельниц 100--8000 кг/ч.

Вместо сухой глины часто применяют глинистую и глиноугольную эмульсию (раствор глины или глины и угольного порошка в воде). При использовании эмульсии глину и бентонит можно не сушить и не молоть, в связи с чем отпадает ряд операций по подготовке и транспортировке этих материалов. Глинистая эмульсия должна иметь плотность 1,09--1,15 г/см³, ее приготовляют следующим образом: в бак-мешалку с водой загружают глину и перемешивают в течение определенного времени до достижения эмульсией заданной плотности. Готовую эмульсию выпускают через вентиль бака-мешалки.

Глиноугольную эмульсию приготовляют в баке-концентраторе, в который подают определенное количество глинистой и глиноугольной эмульсии. После наполнения бака-концентратора эмульсию перемешивают до нужной плотности (1,1-1,5 г/см³) и затем специальными насосами-дозаторами автоматически подают в бегуны или смесители.

Обработка отработанной формовочной смеси. Отработанная формовочная смесь, выбитая из опок, перед повторным использованием должна быть предварительно переработана. В немеханизированных литейных цехах ее просеивают на обычном сите или на передвижной смесеприготовительной установке, где происходит отделение металлических частиц и других посторонних примесей. В механизированных цехах отработанная смесь подается из-под выбивной решетки ленточным транспортером в смесеприготовительное отделение. Крупные комки смеси, образующиеся после выбивки форм, обычно разминают гладкими или рифлеными вальцами. Металлические частицы отделяют магнитными сепараторами, установленными на участках передачи отработанной смеси с одного транспортера на другой.

Регенерация (восстановление) заключается в извлечении песка из отработанных смесей и приведении его свойств в соответствие с установленными техническими требованиями на формовочные пески. В зависимости от условий работы цеха регенерацию отработанной смеси производят различными способами: мокрым, электрокоронным и специальным для смесей, приготовленных на жидком стекле.

Мокрый способ регенерации применяют главным образом в цехах, имеющих гидравлические или пескогидравлические установки для очистки отливок. При мокром способе зерна песка с помощью воды отмываются от глины и мелкой пыли, которые потоком воды уносятся в отстойники и далее в отход. Промытый и обеспыленный песок оседает на дно сборника, откуда грейфером подается в сушильную печь, а затем просеивается и используется для приготовления формовочных смесей.

При электрокоронной регенерации отработанная смесь разделяется на частицы разных размеров с помощью высокого напряжения. Песчинки, помещенные в поле электрокоронного разряда, заряжаются отрицательными зарядами. Если электрические силы, действующие на песчинку и притягивающие ее к осадительному электроду, больше силы тяжести, то песчинки оседают на поверхности электрода. Изменяя напряжение на электродах, можно разделять песок, проходящий между ними, по фракциям.

Регенерация формовочных смесей с жидким стеклом осуществляется специальным способом, так как при многократном использовании смеси в ней накапливается более 1--1,3% щелочи, что увеличивает пригар, особенно на чугунных отливках. Во вращающийся барабан установки для регенерации подают одновременно смесь и гальку, которые, пересыпаясь с лопастей на стенки барабана, механически разрушают пленку жидкого стекла на зернах песка. Через регулируемые жалюзи в барабан поступает воздух, отсасываемый вместе с пылью в мокрый пылеуловитель. Затем песок вместе с галькой подают в барабанное сито для отсеивания гальки и крупных зерен с пленками. Годный песок из сита транспортируют на склад.

Приготовление формовочных и стержневых смесей. Очень важными операциями являются увлажнение и перемешивание смеси. Тщательное перемешивание смеси необходимо для равномерного распределения ее составляющих. При перемешивании глина и связующее обволакивают зерна песка, комья отдельных составляющих разрушаются и равномерно распределяется влага. Хорошо перемешанная смесь обладает максимальной прочностью и газопроницаемостью. Для перемешивания смеси применяют лопастные смесители или бегуны.

Лопастной смеситель это машина непрерывного действия, он может быть встроен в автоматизированную смесеприготовительную систему. Смеситель часто применяют для приготовления смесей с низким содержанием глины (наполнительных смесей, сыпучих и т. д.) или смесей с жидкими связующими. Смеси с высоким содержанием глины в лопастном смесителе плохо перемешиваются и поэтому обладают низкими технологическими свойствами. Такие смеси обычно приготовляют в катковых смесителях-бегунах.

Порядок загрузки составляющих смеси. Сначала загружают сухие материалы: песок, глину и отработанную формовочную смесь. Сухую смесь перемешивают примерно 1-3 минуты и затем увлажняют. В случае применения глинистой эмульсии (раствора глины в воде или же глиноугольной эмульсии) влажность регулируют добавлением раствора эмульсии и воды. После увлажнения смесь еще раз перемешивается в течение нескольких минут. Связующие обычно загружают последними. Продолжительность перемешивания составляет для смеси: наполнительной 2-3 мин, 3-5 минут и облицовочной 5--10 мин.

Для быстросохнущих облицовочных смесей особое значение порядок загрузки и продолжительность перемешивания смесей. Обычно быстросохнущие смеси приготовляют в смешивающих бегунах. При приготовлении этих смесей сначала в бегуны загружают сухие материалы (отработанную смесь, песок, добавки и пр.) и перемешивают в течение 5 минут, затем вводят связующее и воду, все перемешивают еще 7--10 мин. Готовая смесь должна вылежаться перед употреблением в течение нескольких часов для равномерного распределения в ней влаги.

При приготовлении быстросохнущих смесей с жидким стеклом сначала загружают песок, глину и перемешивают 2-3 мин, потом добавляют едкий натр и смесь еще раз перемешивают 3-4 минуты, затем вводят жидкое стекло и опять перемешивают 10--12 минут. После этого добавляют мазут и снова перемешивают в течение 4-5 минут.

Изготовление форм

Процесс изготовления литейных форм называется формовкой. Он осуществляется в формовочных отделениях литейного цеха. Стержни изготовляют в стержневом отделении и подают на сборке формы в формовочное отделение. Изготовление форм, стержней и сборка формы - наиболее ответственные этапы производства отливок. Более 80% отливок получают в разовых литейных формах, так как стоимость их изготовления достаточно низкая, вместе с тем в них можно получить практически любую по конфигурации, сложности и массе отливку из наиболее распространенных черных и цветных сплавов.

Применяют следующие способы формовки: 1) в почве и кессонах; 2) в опоках; 3) безопочную; 4) по шаблону; 5) по скелетным моделям и контрольным сечениям; 6) в стержнях; 7) с применением быстротвердеющих смесей.

В зависимости от степени механизации процесса изготовления форм различают три вида формовки: ручную, машинную и автоматическую. На машиностроительных заводах ручную формовку применяют для получения одной отливки или нескольких, например в условиях опытно-экспериментального производства, при изготовлении уникальных отливок, а также для ремонта. Машинную формовку применяют в условиях серийного и массового производства отливок или для автоматизации процесса изготовления форм какой-либо одной отливки (специализированные автоматы).

Инструмент для ручной формовки

При изготовлении и отделке литейных форм применяют разнообразный инструмент. В зависимости от назначения его можно разделить на две группы.

Первая группа - это инструменты, применяемые для наполнения опоки смесью, уплотнения смеси и вентиляции формы (лопаты, сита, трамбовки, ручные и пневматические трамбовки, вентиляционные иглы и т.д.), а также для проверки положения модели в горизонтальной плоскости (уровень или ватерпас).

Вторая группа - это инструменты, предназначенные для извлечения модели из формы и отделки формы (кисти пеньковые и щетки, подъемы резьбовые и винтовые, крюки, молотки, тяжелые и легкие гладилки, крючки с лезвием разных размеров, ланцеты, ложечки, полозки разных профилей).

Опоки

Формы в литейном производстве изготовляют в основном в опоках. Опоками называют жесткие рамки (прямоугольные, квадратные, круглые, фасонные) из чугуна, стали, алюминиевых сплавов, предохраняющие песчаную форму от разрушения во время ее сборки, транспортировки и заливки. Опоки изготовляют из чугуна марок СЧ 15-32, СЧ 18-36 и стали марок 20Л, 25Л и 30Л. Наиболее совершенными считают литые и сварные стальные опоки, так как они прочнее чугунных.

Обычно форму изготовляют в двух опоках - верхней и нижней. Поверхности опок, которые обращены друг к другу при сборке (плоскости разъема), строгают, а иногда шлифуют для того, чтобы обеспечить плотность прилегания полуформ.

Для транспортировки и перевертывания опок в процессе формовки (на малых опоках) предусмотрены ручки, на больших (крановых) - цапфы. В стенках опоки делают вентиляционные отверстия для выхода газов, образующихся при заливке формы. Формовочная смесь в опоках больших размеров удерживается ребрами-крестовинами (шпонами).

Формулы расчета опок

Расчет опок производиться по формулам:

1) Длина опоки:

L₀ = L_М + 2*с + dcт, (35) где L_М - длина модели, с - расстояние между моделью и стенкой опоки, dcт - диаметр стояка, мм.

Сравнивается ГОСТ 2133-75 длина опоки.

2) Ширина опоки:

Во = Вм + 2*с, где В_М - ширина модели, с -- расстояние между моделью и стенкой опоки.

По ГОСТ 2133-75 при длине опоки L₀, назначается В₀

3) Высота нижней опоки:

Н_н.о. = h_м.н. + b, где h_м.н. - высота модели низа, b - расстояние между низом модели и низом формы.

Назначается в соответствии с ГОСТ 2133-75 высота нижней опоки Н_н.о.

4) Высота верхней опоки:

Н_в.о.= h_м.в. + а, где h_м.в. - высота модели верха, a - расстояние между верхом модели и верхом формы

Назначается в соответствии с ГОСТ 2133-75 высота верхней опоки Н_в.о.

Таблицы нормальных размеров опок

Размеры нормализованных опок, мм:

Средний габаритный размер (L+B)/2	Длина L или диаметр D	Шаг по длине	Ширина В	Шаг по ширине	Высота Н	Шаг по высоте
<500	300-750	50	250-500	50	50-350	25, 50
501-750	800-1200	100	250-750	50	100-600	25, 50
751-1000	1400-1600	100	350-1000	50, 100	150-600	25, 50
1001-1500	1800-2400	200	450-1500	50, 100	150-600	25, 50
1501-2500	2500-4000	200, 250	650-2500	50, 100, 200	200-800	50, 100
2501-3500	4250-5500	250, 500	1000-3500	100, 200, 250	300-1000	50, 100
3501-5000	6000-8000	500	1100-5000	100, 200, 250	350-800	50, 100

Ориентировочные данные по массе литейных опок

Размер опоки, мм	Высота опоки, мм	Масса опоки, кг	Масса полуформы с формовочной смесью, кг
	Верхней или нижней	Верхней или нижней	Верхней	Нижней
450х350	150 - 150	22 - 22	45	45
800х650	300 - 300	200 - 200	460	460
1200х900	250 - 600	250 - 350	690	1390
1400х1000	250 - 450	380 - 500	940	1540
1500х1000	300 - 400	550 - 620	1270	1410
1500х1000	300 - 500	550 - 675	1270	1650
1550х1200	450 - 600	625 - 850	1950	2625
1600х1600	350 - 500	1275 - 1575	2400	3200
1800х1000	300 - 450	600 - 725	1640	2150
2200х2200	400 - 500	2850 - 3400	5850	7300
2500х1200	350 - 500	1200 - 1350	2200	2500
Диаметр 3000	350 - 600	3000 - 4800	6500	9300
3000х1500	350 - 700	1650 - 2750	4500	8500
3000х2500	450 - 600	5000 - 6200	10500	13500
3000х1200	450 - 600	3600 - 4550	6500	8450
3500х1500	400 - 700	4450 - 5700	8300	12400
4500х2000	450 - 600	6400 - 7700	12900	16400
6000х1600	450 - 700	6500 - 8000	12700	17500

Формовка в опоках

люблинский литейный механический завод

В литейном производстве широко распространена формовка в опоках главным образом по разъемным моделям, причем формовку чаще всего осуществляют в двух и реже в трех и более опоках. При формовке в опоках отливки получаются более точные, чем при формовке в почве, так как опоки центрируются при помощи штырей.

Формовка в опоках является более производительной, чем формовка в почве. Применяют несколько способов формовки: 1) в двух опоках; 2) с подрезкой; 3) с фальшивой опокой; 4) с перекидным болваном; 5) в нескольких опоках; 6) по модели с отъемными частями.

Формовка в двух опоках по разъемной модели. Процесс изготовления формы начинают с установки модели или ее половины на модельную плиту. Затем на плиту устанавливают пустую нижнюю опоку и поверхность модели смачивают смесью керосина с мазутом или припыливают мелким песком. После этого через ручное сито просеивают облицовочную смесь. Толщина слоя облицовочной смеси для мелких отливок 15-30 мм, а для крупных

30-40 мм. При формовке крупных отливок с высокими отвесными стенками облицовочную смесь просеивают через сито только для покрытия горизонтальной плоскости модели. Обкладку отвесных стенок производят той же облицовочной смесью. В опоку засыпают наполнительную смесь и ее уплотняют. Для достижения равномерной плотности формы наполнительную смесь засыпают в опоку слоями (57-75 мм) и уплотняют ручной или пневматической трамбовкой. При уплотнении нельзя ударять трамбовкой по модели, так как формовочная смесь в местах удара будет сильно уплотнена и в отливках могут образоваться газовые раковины.

Особенно тщательно следует уплотнять смесь в углах и у стенок опоки.

Излишек формовочной смеси после уплотнения сгребают линейкой вровень с кромками опоки и душником прокалывают вентиляционные каналы так, чтобы душник не доходил до модели на 10-15 мм. Затем опоку вместе с модельной плитой поворачивают на 180 ⁰ и устанавливают вторую половину модели.

Чтобы устранить прилипание формовочной смеси верхней полуформы к нижней, плоскость разъема нижней полуформы присыпают сухим разделительным песком. Этот песок сдувают с поверхности модели сжатым воздухом. Верхнюю опоку ставят на нижнюю и через сито насыпают на модель слой облицовочной смеси, устанавливают модель стояка и насыпают наполнительную смесь. После этого уплотняют смесь. Излишки смеси сгребают и делают наколы душником.

Форму раскрывают и смачивают ее поверхность вблизи модели водой. Для предупреждения ухода жидкого металла из формы при заливке по сырому на плоскости разъема формы делают риски (подрезки) вокруг модели на расстоянии 50-70 мм от нее. При заливке металла в сухие формы и особенно при неудовлетворительном состоянии опок в большинстве случаев на плоскость разъема формы кладут тонкий слой глины, который при спаривании полуформ полностью исключает провыв металла их формы. Модели не следует располагать близко к краю опоки; расстояние от модели до стенки опоки должно быль не менее 25-50 мм в зависимости от массы отливки и габаритных размеров опоки.

В модель ввертывают или забивают подъем. Затем ее слегка расталкивают ударами молотка по подъему и извлекают их формы. Так же извлекают модели элементов литниковой системы, стояка, выпора, питателя. Небольшие модели вынимают из формы вручную, а крупные - краном.

Извлечение модели из формы является ответственной операцией, и производить ее нужно очень осторожно, чтобы не разрушить форму. Сильно расталкивать модель не рекомендуется, так как при этом отливки получаются с увеличенными размерами и массой.

После извлечения модели поверхность формы отделывают. Поврежденные места формы исправляют гладилками, ложечками, ланцетами и т.д. Некоторые части формы укрепляют шпильками. Отделанную форму, изготовленную по-сырому, перед сборкой присыпают порошкообразным графитом или древесно-угольным порошком. При формовке по-сухому поверхность формы не припыливают, а окрашивают. Формы обычно окрашивают после сушки, когда форма еще не остыла. Иногда формы красят 2 раза: до и после сушки. Затем устанавливают стержень и собирают форму.

Формовка в двух опоках по неразъемной модели. Небольшую крышку получают по деревянной неразъемной модели. Сначала формуют нижнюю опоку. На деревянную плиту устанавливают модель и нижнюю опоку, а затем насыпают формовочную смесь и уплотняют ее. Опоку с плитой переворачивают на 180⁰, устанавливают верхнюю опоку и модели литниковой системы, и также насыпают в верхнюю опоку формовочную смесь и уплотняют. После этого поднимают верхнюю полуформу, переворачивают ее на 180⁰ и извлекают модели их формы. Затем форму отделывают, собирают и заливают металлом.

Литниковые системы

Одним их важнейших условий получения качественной отливки является правильное устройство литниковой системы. Литниковая система служит для плавного подвода жидкого сплава в полость литейной формы и питания отливок в процессе кристаллизации. Место подвода сплава к отливке во многом определяет ее плотность, внешний вид и образование различных литейных пороков. Выбор литниковой системы, обеспечивающей получение отливок хорошего качества, является наиболее сложной частью литейной технологии. Поэтому формовщик, мастер и технолог при выборе литниковой системы должны учитывать особенности литейной технологии.

Правильно построенная литниковая система должна удовлетворять следующим требованиям: 1) обеспечивать хорошее заполнение формы металлом и питание отливки в процессе ее затвердевания; 2) способствовать получению отливки с точными размерами, без поверхностных дефектов (засоров, ужимин, шлаковых включений и др.); 3) способствовать направленному затвердеванию отливки; 4) расход металла на литниковую систему должен быть минимальным.

Литниковая воронка для мелких отливок и литниковая чаша-резервуар для крупных отливок предназначены для приема струи металла, вытекающего из ковша, и задержания шлака, попадающего вместе с металлом в чашу. При полной до краев чаше в стояк поступает чистый металл, а легкий шлак находится наверху. Кроме того, обеспечивается непрерывная подача металла в форму при одном и том же напоре. Для задержания шлака отверстия стояков иногда закрывают чугунными пробками, тонкими жестяными пластинками. Пробки открывают после того, как вся чаша заполнится металлом, пластинки же расплавляются горячим металлом. Форму необходимо заполнять металлом по возможности быстро, при этом металл должен иметь достаточную температуру.

Во время заливки металла литниковая чаша обязательно должна быть полной. При недостаточно большой глубине металла в чаше образуется воронка, через которую воздух и шлак, плавающий на поверхности металла, могут попасть в стояк и затем в отливку. Для мелких отливок, особенно в условиях массового производства, шлак в чаше задерживают фильтровальными сетками, которые изготовляют из стержневой смеси.

Стояк - вертикальный канал, передающий металл их воронки к другим элементам литниковой системы. Его выполняют несколько суживающимся книзу для удобства формовки и обеспечения гидравлического напора в литниковой системе. Конусность стояка 2-4%. При изготовлении крупных отливок стояк и другие элементы литниковой системы часто выполняют из стандартных шамотных трубок-кирпичей.

Шлакоуловитель служит для задержания шлака и передачи из стояка металла, свободного от шлака, к питателям; располагается в горизонтальной плоскости. Обычно шлакоуловитель выполняют в верхней полуформе, а питатели - в нижней. Поперечное сечение шлакоуловителей делают трапецеидальным. В процессе заполнения формы металлом для лучшего задержания шлака шлакоуловитель должен быль обязательно заполнен металлом. Это обеспечивается соответствующим соотношением сечений стояка, шлакоуловителя и питателя. Если расход металла через стояк больше расхода через питатели, то шлакоуловитель заполняется металлом и шлак, всплывая, задерживается в нем. Если расход через стояк меньше расхода через питатели, то шлакоуловитель будет незаполненным и шлак попадает в отливку. Таким образом, для задержания шлака сечение стояка должно быть больше сечения шлакоуловителя, а сечение шлакоуловителя больше суммарного сечения питателей. Такую литниковую систему называют запертой.

Питатели (литники) - это каналы для подачи жидкого металла непосредственно в полость формы. Сечение питателей должно быть такой конфигурации, чтобы металл плавно поступал в полость формы, мало охлаждался на пути от шлакоуловителя к отливке, а после затвердевания ее питатели легко отламывались от отливки. Практикой установлено, что наилучшая конфигурация поперечного сечения питателей - трапеция с переходом в широкий прямоугольник в месте сопряжения с отливкой. Для лучшего отделения питателей от отливок, в случае если толщина ее тела меньше полуторной высоты питателя в месте его подвода к отливке, на питателях на расстоянии 2-2,5 мм от отливки делают пережим.

Выпоры служат для вывода газов из полости формы и для питания отливки. Они же уменьшают динамическое давление металла на форму и сигнализируют о конце заливки. В зависимости от величины формы ставят один или несколько выпоров. Сечение выпора в основании обычно составляет 1/2 -1/4 сечения стенки отливки. Выше основания сечение выпора увеличивается.

К числу элементов литниковой системы, обеспечивающих питание отливки жидким металлом в процессе ее затвердевания, относятся питающие выпоры и прибыли.

Прибыли и питающие выпоры применяют для отливок из белого низкоуглеродистого, высокопрочного чугуна, а также для толстостенных отливок из серого чугуна. Они служат для питания утолщенных мест отливки, застывающих последними. Прибыли располагают так, чтобы металл в них застывал последним. Толщина прибыли должна быть больше толщины того места отливки, над которым ее ставят. Прибыли больших размеров экономически невыгодны, так как увеличиваются расход металла на прибыли и себестоимость обливок.

При конструировании прибылей необходимо руководствоваться следующими правилами:

Прибыль должна затвердевать позже питаемого узла отливки.

Размеры прибыли должны быть достаточными, чтобы компенсировать усадку отливок.

Высота прибыли должна быть такой, чтобы вся усадочная раковина разместилась выше шейки прибыли - места соединения с отливкой. Шейка должна быть возможно короткой и так же, как прибыль застывать после отливки. Если отливка имеет несколько утолщенных мест, разделенных тонкими стенками, то у каждого утолщения необходимо ставить отдельную прибыль.

Наиболее часто прибыли применяют при изготовлении отливок из стали и цветных сплавов.

Изготовление стержней

Стержни применяют в основном для выполнения в отливках отверстий и полостей, а также наружных поверхностей отливок сложной конфигурации.

При заливке формы стержни обычно бывают со всех сторон окружены жидким металлом. Поэтому они должны обладать высокой газопроницаемостью, прочностью, податливостью, выбиваемостью, что обеспечивается выбором соответствующей стержневой смеси и конструкцией стержня.



Стержни делят на пять классов по геометрическим размерам, конфигурации, условиям работы в литейной форме и требованиям к качеству литой поверхности.

I класс - стержни сложной конфигурации, ажурные, имеющие малые знаки, образующие в отливках необрабатываемые полости, к чистоте которых предъявляют высокие требования, например стержни ленточного типа для отливок корпусов двигателей внутреннего сгорания.

II класс - стержни сложной конфигурации, имеющие наряду с массивными частями тонкие выступы, перемычки. Они образуют в отливке полностью или частично обрабатываемые поверхности.

III класс - стержни средней сложности с массивными знаками, не имеющими особо тонких частей, но выполняющие в отливках полости, к чистоте поверхности которых предъявляют повышенные требования.

IV класс - стержни простой конфигурации, образующие в отливках обрабатываемые и необрабатываемые поверхности, к чистоте которых особых требований не предъявляется.

V класс - массивные стержни, образующие большие полости в крупных отливках.

Смесь для стержней I класса должна обладать высокой прочностью, поверхностной твердостью, высокой пластичностью во влажном состоянии, минимальной газотворностью, хорошей податливостью и выбиваемостью.

Смесь для стержней II класса должна удовлетворять тем же самым требованиям, но быть более прочной во влажном состоянии, чтобы массивные и высокие части стержня не разрушались под собственной массой.

Смесь для стержней III класса должна иметь высокую прочность во влажном состоянии, хорошую податливость и выбиваемость.

Смесь для стержней IV и V классов должны иметь высокую прочность во влажном состоянии, хорошую податливость и выбиваемость.

Стержни получают в ящиках вручную или на машинах с помощью тех же приемов, что и при формовке. Отделение литейного цеха, в котором изготовляют стержни, называют стержневым.

Сборка форм

Сборка формы является ответственным процессом, требующим внимания и аккуратности. Сборка включает операции: подготовки полуформ и стержней, установки стержней (обычно в нижнюю полуформу), контроля положения стержней, накрытия нижней полуформы верхней, установки выпорных и литниковых чаш, скрепления полуформ или их нагружения.

Полуформы и стержни, поступившие на сборку, тщательно осматривают; к сборке не допускаются стержни и полуформы, имеющие какие-либо повреждения или дефекты. Перед сборкой полость формы продувают сжатым воздухом, для того чтобы удалить из нее частицы смеси или инородные тела.

Стержни устанавливают в форму в последовательности, указанной на сборочном чертеже или в технологической карте. При этом необходимо следить за тем, чтобы знаки стержней точно становились в отпечатки знаков модели. Если знак стержня почему-либо не подходит к своему гнезду в форме, то подгонка его опиливанием не допускается. Только в исключительных случаях, в условиях единичного или мелкосерийного производства, допускается подгонка знаков стержня по специальным контрольным шаблонам. Положение каждого стержня относительно формы и других стержней проверяют контрольными шаблонами, а в поточно-массовом производстве - кондукторами.

Размеры тела отливки, образованные стержнями и формой или только стержнями, проверяют толщиномерами. В условиях единичного производства при сборке сложных форм используют контрольное перекрытие формы, если толщину тела отливки образуемую формой и стержнями, нельзя проверить контрольным или измерительным инструментом. Перед контрольным перекрытием на поверхность формы или стержней в необходимых местах устанавливают куски глины - “мушки”. Затем делают контрольное перекрытие формы, в процессе которого куски глины сжимаются до толщины просвета между формой и стержнем, что должно соответствовать толщине тела отливки. После раскрытия формы “мушки” вынимают, измеряют их толщину и таким образом определяют возможную толщину стенки отливки.

Обычно стержни устанавливают в нижнюю полуформу на знаках, однако иногда, в условиях единичного производства, стержень крепят в верхней полуформе. Эта операция должна быль выполнена особенно тщательно, так как недостаточно надежное крепление стержня может привести к отрыву его от формы при сборке, поломке формы и стержня и даже к несчастным случаям.

В отдельных случаях для большей устойчивости стержня в форме пре ее заливке металлом стержень устанавливают на жеребейки - жесткие металлические опоры. Высота жеребейки соответствует толщине тела отливки. Сплав для изготовления жеребейки обычно выбирают в соответствии с заливаемым в форму сплавом. При литье чугуна или стали жеребейки изготовляют из белой жести, низкоуглеродистой стали.

Поверхность жеребеек должна быть чистой, без следов ржавчины, влаги и масла. При подготовке жеребейки пескоструят, часто окрашивают алюминиевой краской, иногда лудят. Чистые жеребейки хорошо свариваются с основным металлом отливки и не вызывают образования раковин или других несплошностей. Однако для отливок, работающих под давлением жидкости или газа, применять жеребейки нежелательно, а иногда недопустимо.

Дневник прохождения практики

4. 07. 2013г. - вводное занятие.

9. 07. 2013г. - консультация.

16. 07. 2013г. - экскурсия на завод.

23. 07. 2013г. - консультация, посещение чугунно-литейного цеха.

25. 07. 2013г. - посещения МСЦ.

29. 07. 2013г. - оформление отчета на основе полученных знаний и материалов.

30. 07. 2013г. - консультация.

31. 07. 2013г. - защита отчета по практической работе.

Размещено на Allbest.ru

...