Producția de turnătorie de metale neferoase. Rezumat al prelegerilor la disciplina „Tuntorie

Turnătoria este una dintre ramurile industriei, ale cărei produse principale sunt cele utilizate în inginerie mecanică. Există multe fabrici de această specializare în Rusia. Unele dintre aceste întreprinderi au capacități mici, altele pot fi atribuite unor adevărați giganți industriali. În continuare, în articol, vom lua în considerare care sunt cele mai mari fabrici de turnătorie și mecanică din Rusia pe piață (cu adrese și descrieri) și ce produse specifice produc.

Produse fabricate de LMZ

Desigur, astfel de întreprinderi reprezintă cea mai importantă parte a economiei naționale. Turnătoriile rusești produc un număr mare de produse diverse. Fabricat în atelierele unor astfel de întreprinderi, de exemplu, piese turnate, lingouri, lingouri. Produsele finite sunt produse și la întreprinderile din această industrie. Acestea pot fi, de exemplu, grătare, cămine de canalizare, clopote etc.

Turnătoriile de fier din Rusia își furnizează produsele, după cum sa menționat deja, în principal întreprinderilor din industria ingineriei. Până la 50% din echipamentele produse de astfel de fabrici cad pe țagle turnate. Desigur, companii de alte specializări pot fi și parteneri ai LMZ.

Principalele probleme ale industriei

Situația cu industria de turnătorie din Federația Rusă astăzi nu este, din păcate, ușoară. După prăbușirea URSS, industria construcțiilor de mașini a țării a căzut într-un declin aproape complet. În consecință, cererea de produse modelate și de turnătorie a scăzut semnificativ. Ulterior, sancțiunile și ieșirea de investiții au avut un impact negativ asupra dezvoltării LMZ. Cu toate acestea, în ciuda acestui fapt, turnătoriile rusești continuă să existe, furnizează produse de calitate pe piață și chiar cresc ratele de producție.

Principala problemă a întreprinderilor cu această specializare din Federația Rusă de mulți ani a fost nevoia de modernizare. Cu toate acestea, implementarea noilor tehnologii necesită costuri suplimentare. Din păcate, în cele mai multe cazuri, astfel de firme mai trebuie să cumpere echipamentele necesare modernizării din străinătate pe bani mulți.

Lista celor mai mari turnătorii din Rusia

Aproximativ 2.000 de întreprinderi sunt angajate în producția de produse modelate din fontă, oțel, aluminiu etc. astăzi în Federația Rusă. Cele mai mari turnătorii din Rusia sunt:

• Balashikhinsky.
• Kamensk-Uralsky.
• Taganrog.
• „KAMAZ”.
• Cherepovets.
• Balezinsky.

COOLZ

Această întreprindere a fost fondată în Kamensk-Uralsky în timpul războiului - în 1942. La acea vreme, Balashikhinsky a fost evacuat aici turnătorie. Ulterior, facilitatile acestei intreprinderi au fost restituite la locul lor. În Kamensk-Uralsk, a început să funcționeze propria sa turnătorie.

În perioada sovietică, produsele KULZ se concentrau în principal pe complexul militar-industrial al țării. În anii 1990, în perioada de conversie, întreprinderea și-a schimbat profilul către producția de bunuri de larg consum.

Astăzi, KULZ este angajată în producția de semifabricate turnate destinate atât echipamentelor militare, cât și civile. În total, întreprinderea produce 150 de tipuri de produse. Fabrica aprovizionează piața cu sisteme de frânare și roți pentru echipamente de aviație, componente radio, semifabricate din biometal și cermet etc. Sediul central al KULZ este situat la următoarea adresă: Kamensk-Uralsky, st. Ryabova, 6.

BLMZ

Aproape toate turnătoriile din Rusia, a căror listă a fost furnizată mai sus, au fost puse în funcțiune în ultimul secol. BLMZ nu face excepție în acest sens. Această cea mai veche întreprindere din țară a fost fondată în 1932. Primele sale produse au fost roțile cu spițe pentru avioane. În 1935, fabrica stăpânește tehnologia de producere a produselor modelate din aluminiu, iar în perioada postbelică, întreprinderea s-a specializat în principal în producția de dispozitive de decolare și aterizare a aeronavelor. În 1966, a început să producă produse din aliaje de titan.

În timpul prăbușirii URSS, uzina Balashikha a reușit să mențină direcția principală a activității sale. La începutul anilor 2000, întreprinderea și-a modernizat în mod activ flota tehnică. În 2010, fabrica a început să dezvolte noi facilităţi de producţie pentru a extinde gama de produse.

Din 2015 BLMZ, împreună cu complex științific„Soyuz”, a început implementarea unui proiect pentru producția de unități cu turbine cu gaz cu o capacitate de până la 30 MW. Biroul BLMZ este situat la adresa: Balashikha, Autostrada Entuziastov, 4.

Turnătoria Taganrog

Sediul principal al acestei întreprinderi poate fi găsit la următoarea adresă: Taganrog, Northern Square, 3. TLMZ a fost fondată destul de recent - în 2015. Cu toate acestea, astăzi capacitatea sa este deja de aproximativ 13 mii de tone pe an. Acest lucru a fost posibil prin utilizarea echipamentelor de ultimă generație și tehnologii inovatoare. În prezent, Taganrog LMZ este cea mai modernă întreprindere de turnătorie din țară.

TLMZ a fost în construcție de doar câteva luni. În total, în acest timp au fost cheltuite aproximativ 500 de milioane de ruble. Componentele pentru linia principală de producție au fost achiziționate de la companii daneze. Cuptoarele din fabrică sunt turcești. Toate celelalte echipamente sunt fabricate în Germania. Astăzi, 90% din produsele fabricii Taganrog sunt furnizate pe piața internă.

Cele mai mari turnătorii din Rusia: ChLMZ

Decizia de a construi întreprinderea Cherepovets a fost luată în 1950. Din 1951, fabrica a început să producă piese de schimb pentru mașini de construcție de drumuri și tractoare. Toți anii următori, până la restructurare, compania a fost permanent modernizată și extinsă. În anul 2000, conducerea fabricii a ales următoarele direcții strategice de producție:

• producție de role de cuptor pentru uzine metalurgice;
• producția de cuptoare pentru întreprinderile de construcții de mașini;
• turnare cu pompe pentru industria chimică;
• producție de radiatoare pentru cuptoare.

Astăzi ChLMZ este unul dintre principalele Producătorii ruși produse similare. Partenerii săi nu sunt doar întreprinderi de construcție de mașini, ci și industria ușoară, locuințe și servicii comunale. Sediul acestei firme este situat la adresa: Cherepovets, st. Industria construcțiilor, 12.

Turnătoria Balezinsky

aceasta cea mai mare întreprindere a fost fondată în 1948. Inițial, a fost numit artelul „Fondatorul”. În primii ani de existență, fabrica s-a specializat în principal în fabricarea de ustensile din aluminiu. Un an mai târziu, compania a început să producă piese turnate din fier. Artel a fost redenumit Balezinsky LMZ în 1956. Astăzi, această fabrică produce aproximativ 400 de articole dintr-o mare varietate de produse. Direcția principală a activității sale este producția de turnate pentru cuptor, vase și matrițe de panificație. Adresa firmei: Balezin, st. K. Marx, 77.

Turnătorie „KamAZ”

Această companie operează în Naberezhnye Chelny. Capacitatea sa de producție este de 245 de mii de piese turnate pe an. Turnatoria KamAZ produce produse din fonta de inalta rezistenta, gri, cu grafit vermicular. Această fabrică a fost construită în 1975. Primele produse ale plantei au fost piese turnate din aluminiu 83 de titluri. În 1976, întreprinderea a stăpânit producția de produse din fier și oțel. Inițial, planta făcea parte din binecunoscutul societate pe actiuni„KAMAZ”. În 1997, a obținut statutul de independent. Cu toate acestea, în 2002, întreprinderea a devenit din nou parte a KamAZ OJSC. Această fabrică este situată la adresa: Naberezhnye Chelny, Avtozavodsky prospect, 2.

Întreprinderea Nijni Novgorod OJSC LMZ

Principalele produse ale OJSC „Foundry and Mechanical Plant” (Rusia, Nijni Novgorod) sunt fitingurile de conducte din fontă. Produsele fabricate de această întreprindere sunt utilizate în transportul de gaze, abur, ulei, apă, păcură, uleiuri. Fabrica și-a început activitatea în 1969. La acea vreme era unul dintre atelierele Asociației de In Gorki. Astăzi, partenerii săi sunt multe întreprinderi de inginerie mecanică, locuințe și servicii comunale și de alimentare cu apă.

În loc de o concluzie

Bunăstarea întregii țări în ansamblu depinde în mare măsură de cât de lin și stabil vor funcționa turnătoriile Rusiei descrise mai sus. Întreprinderile autohtone de inginerie mecanică, metalurgie, industrie ușoară etc. nu vor putea funcționa fără produsele fabricate de aceste companii, prin urmare, să acorde o atenție maximă dezvoltării, reconstrucției și modernizării acestor și altor turnătorii, oferindu-le cuprinzătoare sprijin, inclusiv la nivel de stat, desigur necesar și foarte important.

Turnătoria este una dintre cele mai vechi meșteșuguri stăpânite de omenire. Bronzul a fost primul material de turnare. În antichitate, bronzurile erau aliaje complexe pe bază de cupru cu adaos de staniu (5-7%), zinc (3-5%), antimoniu și plumb (1-3%) cu impurități de arsen, sulf, argint (zecimi). de un procent). Originea topirii bronzului și producerea produselor turnate din acesta (arme, bijuterii, ustensile etc.) în diferite regiuni datează din mileniul III-VII î.Hr. Aparent, topirea argintului nativ, aurului și aliajelor lor a fost stăpânită aproape simultan. Pe teritoriul în care locuiau slavii estici, în primele secole d.Hr. a apărut un meșteșug de turnătorie dezvoltat. e.

Principalele metode de obținere a turnărilor din bronz și aliaje de argint și aur au fost turnarea ij matrițe de piatră și turnarea pe ceară. Formele de piatră au fost făcute din roci de calcar moi, în care a fost tăiată o cavitate de lucru. De obicei, matrițele de piatră erau turnate în aer liber, astfel încât o parte a produsului, formată de suprafața deschisă a topiturii, sa dovedit a fi plată. La turnarea pe ceară, modelele din ceară au fost realizate mai întâi ca copii exacte ale produselor viitoare. Aceste modele au fost scufundate într-o soluție de argilă lichidă, care a fost apoi uscată și arsă. Ceara a ars, iar topitura a fost turnată în cavitatea rezultată.

Un mare pas înainte în dezvoltarea turnării bronzului s-a făcut când a început turnarea clopotelor și a tunurilor (secolele XV-XVI). Îndemânarea și arta meșteșugarilor ruși care au realizat turnări unice de bronz sunt cunoscute pe scară largă - tunul țarului cu o greutate de 40 de tone (Andrey Chokhov, 1586) și clopotul țarului cu o greutate de 200 de tone (Ivan și Mihail Motorins, 1736).

Bronzurile și mai târziu alama au fost materialul principal pentru fabricarea de turnări artistice, monumente și sculpturi timp de multe secole. O sculptură din bronz a împăratului roman Marcus Aurelius (secolul al II-lea d.Hr.) a supraviețuit până în zilele noastre. Monumentele de bronz ale lui Petru cel Mare din Leningrad (1775) și monumentul Mileniului Rusiei din Novgorod (1862) au câștigat faimă în întreaga lume. În vremea noastră, a fost realizat un monument din bronz turnat pentru Iuri Dolgoruky, fondatorul Moscovei (1954).

În secolul al XVIII-lea. pe primul loc în ceea ce privește masa și versatilitatea vine un nou material de turnare - fonta, care a servit drept bază pentru dezvoltarea industriei de mașini în prima jumătate a secolului 19. Până la începutul secolului 20. producția de turnătorie de metale și aliaje neferoase a constat în obținerea de piese turnate modelate din bronz și alamă de staniu și lingouri din cupru, bronz și alamă. Turnările modelate se făceau doar prin turnare în forme de nisip (atunci se spunea și scriau „forme pământești”, „turnare în pământ”). Lingourile au fost obținute cu o masă de cel mult 200 kg prin turnare în forme de fontă.

Următoarea etapă în dezvoltarea producției de turnătorie de metale și aliaje neferoase a început în jurul anilor 1910-1920, când au fost dezvoltate noi aliaje, în principal pe bază de aluminiu și ceva mai târziu pe bază de magneziu. În același timp, a început dezvoltarea pieselor turnate modelate și țagle din bronzuri și alame speciale - aluminiu, siliciu, mangan, nichel, precum și dezvoltarea producției de lingouri din nichel și aliajele acestuia. În 1920-1930. sunt create aliaje de zinc pentru turnare sub presiune. În 1930-1940. se dezvoltă turnarea în formă din aliaje de nichel. Perioada 1950-1970 a fost marcată de dezvoltarea tehnologiei de topire și turnare a titanului și a aliajelor acestuia, uraniu și alte metale radioactive, zirconiu și aliaje pe bază de acesta, molibden, wolfram, crom, niobiu, beriliu și metale din pământuri rare.

Dezvoltarea de noi aliaje a necesitat o restructurare radicală a tehnologiei de topire și a echipamentelor de topire, utilizarea de noi materiale de turnare și noi metode de realizare a matrițelor. Natura în masă a producției a contribuit la dezvoltarea de noi principii de organizare a producției, bazate pe mecanizarea și automatizarea extinsă a proceselor de realizare a matrițelor și miezurilor, topire, turnare matrițe și prelucrare a turnărilor.

Necesitatea de a asigura o calitate înaltă a țaglelor turnate a dus la adâncimi cercetare științifică proprietățile metalelor lichide, procese de interacțiune a topiturii cu gaze, materiale refractare, zguri și fluxuri, procese de rafinare din incluziuni și gaze, procese de cristalizare a aliajelor metalice la viteze de răcire foarte mici și foarte mari, procese de umplere

turnătorii X forme de topire, solidificarea pieselor turnate cu fenomene însoțitoare - contracție volumetrică și liniară, apariția unei structuri diferite, segregare, tensiuni. Începutul acestor studii a fost pus în 1930-1940. acad. A. A. Bochvar, care a pus bazele teoriei proprietăților de turnare a aliajelor.

Începând din 1920-1930. pentru topirea neferoaselor [metale și aliaje] sunt utilizate pe scară largă cuptoarele electrice - rezistență, canal de inducție și creuzet. Topirea metalelor refractare s-a dovedit a fi practic posibilă numai cu utilizarea unei descărcări cu arc în vid și încălzire cu fascicul de electroni. Topirea plasmei este în prezent stăpânită, iar topirea cu fascicul laser este următoarea.

În 1940-1950. a existat o tranziție masivă de la turnarea în matrițe de nisip la turnarea în matrițe metalice - matrițe (aliaje de aluminiu, magneziu și cupru) la turnarea sub presiune (zinc, aluminiu, aliaje de magneziu, alamă). În aceiași ani, în legătură cu producția de pale de turbine turnate din aliaje de nichel rezistente la căldură, metoda străveche de turnare cu ceară, numită turnare de precizie și acum numită turnare cu investiții, a fost reînviată pe o nouă bază. Această metodă a oferit piese turnate cu alocații foarte mici pentru prelucrare datorită dimensiunilor foarte precise și finisajului ridicat al suprafeței, care a fost necesar din cauza prelucrabilității extrem de dificile a tuturor aliajelor rezistente la căldură pe bază de nichel și cobalt.

În turnare semifabricată (obținerea de lingouri pentru deformarea ulterioară în vederea fabricării semifabricatelor) în anii 1920-1930. în loc de fontă au început să fie utilizate pe scară largă matrițe răcite cu apă.În anii 1940-1950. are loc o introducere a turnării semi-continue și continue a lingourilor din aliaje de aluminiu, magneziu, cupru și nichel.

În 1930-1940. s-au produs schimbări fundamentale în principiile construcției tehnologiei de turnare a matrițelor și de solidificare a pieselor turnate. Aceste schimbări s-au datorat atât unei diferențe puternice între proprietățile noilor aliaje de turnare față de proprietățile fontei cenușii tradiționale și ale bronzului de staniu (formarea de pelicule puternice de oxid, contracție volumetrică mare, intervalul de cristalizare variabil de la aliaj la aliaj), cât și un nivel crescut de cerințe pentru piese turnate în ceea ce privește rezistența, densitatea și omogenitatea.

Au fost dezvoltate modele pentru noi sisteme de deschidere în expansiune, în contrast cu cele vechi conice. În sistemele în expansiune, secțiunile transversale ale canalelor cresc de la montant la porți, astfel încât cel mai blocaj este secțiunea coloanei la trecerea către colectorul de zgură. În acest caz, primele porțiuni ale metalului care curge de la zgură în groapa de zgură, care nu se poate umple, curgerea topiturii din groapa de zgură în spruce are loc sub acțiunea unei presiuni foarte mici în groapa de zgură neumplută. Această presiune mică creează o viteză liniară corespunzătoare mică a topiturii care intră în cavitatea matriței. Jeturile de topitură sub formă nu se sparg în picături, nu captează aer; dar filmul de oxid este distrus pe suprafața topiturii din matriță, topitura nu este contaminată cu pelicule. Datorită acestor avantaje ale sistemelor de deschidere extinse, acestea sunt utilizate în prezent pentru a obține piese turnate critice din toate aliajele,

Alte realizare importantăîn tehnologia de obținere a pieselor turnate de înaltă calitate, dezvoltată și implementată în timpul dezvoltării pieselor turnate modelate din aliaje noi de metale neferoase, este principiul solidificării direcționale a piesei turnate. Experiența dobândită în producția de piese turnate din aliaje de turnare tradiționale, „vechi” - fontă cenușie și bronz de staniu, a mărturisit că a fost necesară dispersarea alimentării cu topitură în matriță, asigurând, în primul rând, umplerea fiabilă a cavității matriței. și împiedicând încălzirea locală a acestuia. Volumul fontului cenușiu aproape nu se modifică în timpul cristalizării și, prin urmare, piese turnate din acest aliaj nu sunt practic afectate de porozitatea de contracție sau de coajă și nu au nevoie de profituri.

Bronzurile de staniu „vechi” cu 8-10% staniu au avut un interval foarte mare) de cristalizare, prin urmare, la turnarea în forme de nisip, toată contracția volumetrică din turnări s-a manifestat sub formă de porozitate fină împrăștiată, imposibil de distins cu ochiul liber. S-a creat impresia că metalul din turnare era dens și că folosind experiența obținerii de piese turnate din fier, cu alimentarea cu metal a părților sale subțiri, s-a justificat în cazul turnării produselor din bronz. Profiturile ca fluxuri tehnologice pe piese turnate pur și simplu nu au existat. În formă, a fost prevăzută doar o ridicare - un canal vertical din cavitatea matriței, aspectul unei topituri în care a servit ca semn de umplere a matriței.

Pentru a obține piese turnate de înaltă calitate din aliaje noi, s-a dovedit a fi necesar să se efectueze solidificarea direcțională din părți subțiri, care se întăresc în mod natural mai întâi, până la altele mai masive și mai departe până la coloane. În acest caz, pierderea de volum în timpul cristalizării fiecărei zone solidificate anterior este completată de topitura din zona care nu a început încă să se solidifice și, în final, din profiturile care se solidifică în ultimul rând. O astfel de solidificare direcțională necesită o alegere foarte competentă a locației alimentării cu topitură a matriței. Este imposibil să aduceți topitura în secțiunea cea mai subțire a secțiunii, este mai rațional să furnizați metal lichid în apropierea profitului, astfel încât această parte a matriței să se încălzească în timpul umplerii. Pentru a crea solidificare direcțională, este necesar să se înghețe în mod deliberat acele părți ale matriței în care solidificarea ar trebui să aibă loc mai rapid. Acest lucru se realizează folosind răcitoare în forme de nisip sau răcire specială în forme metalice. Acolo unde întărirea ar trebui făcută ultima, matrița este izolată sau încălzită în mod deliberat.

Principiul solidificării direcționale, realizat și formulat în timpul dezvoltării producției de piese turnate din aliaje de aluminiu și magneziu, este acum absolut indispensabil pentru obținerea de piese turnate de înaltă calitate din orice aliaje.

Dezvoltarea fundamentelor științifice pentru topirea aliajelor neferoase, cristalizarea acestora, dezvoltarea tehnologiei de producere a piesei turnate și lingourilor modelate este meritul unui grup mare de oameni de știință, mulți dintre ei strâns asociați cu liceu. În primul rând, ar trebui să includă A. A. Bochvar, S. M. Voronov, I. E. Gorshkov, I. F. Kolobnev, N. V. Okromeshko, A. G. Spassky, M. V. Sharov.

Evoluții științifice și Procese de producțieîn domeniul producţiei de turnătorie de metale neferoase în ţara noastră corespund realizărilor avansate progresul științific și tehnologic. Rezultatul lor, în special, a fost crearea unor ateliere moderne de turnare în răcire și turnare sub presiune la uzina de automobile Volga și la o serie de alte întreprinderi. Mașinile mari de turnat prin injecție cu o forță de blocare a matriței de 35 MN funcționează cu succes la Uzina de motoare Zavolzhsky, care produc blocuri cilindrice din aliaj de aluminiu pentru mașina Volga. La Uzina de Motore din Altai a fost stăpânită o linie automatizată pentru producția de piese turnate prin turnare prin injecție. În Uniunea Sovietică, pentru prima dată în lume, a fost dezvoltat și stăpânit procesul de turnare continuă a lingourilor din aliaje de aluminiu într-o matriță electromagnetică. Această metodă îmbunătățește semnificativ calitatea lingourilor și reduce cantitatea de deșeuri sub formă de așchii în timpul turnării acestora.

Sarcina principală cu care se confruntă turnătoria din țara noastră este o îmbunătățire generală semnificativă a calității pieselor turnate, care ar trebui exprimată printr-o scădere a grosimii peretelui, o scădere a toleranțelor de prelucrare și a sistemelor de blocare, menținând în același timp proprietățile de funcționare adecvate ale produselor. Rezultatul final al acestei lucrări)) ar trebui să fie satisfacerea nevoilor crescute ale ingineriei mecanice cu numărul necesar de țagle turnate fără o creștere semnificativă a producției totale de piese turnate în termeni de masă.

Problema îmbunătățirii calității pieselor turnate este strâns legată de problema utilizării economice a metalului. În ceea ce privește metalele neferoase, ambele probleme devin deosebit de acute. Datorită epuizării zăcămintelor bogate de metale neferoase, costul producției acestora crește continuu și semnificativ. Acum metalele neferoase sunt de cinci până la zece ori sau de mai multe ori mai scumpe decât fonta și otel carbon. Prin urmare, utilizarea economică a metalelor neferoase, reducerea pierderilor, utilizarea rezonabilă a deșeurilor este o condiție indispensabilă pentru dezvoltarea producției de turnătorie.

În industrie, proporția aliajelor de metale neferoase obținute prin prelucrarea deșeurilor - tuns, așchii, diverse resturi și zgură este în continuă creștere. Aceste aliaje conțin o cantitate crescută de diverse impurități care le pot reduce proprietățile tehnologice și caracteristicile de performanță ale produselor. Prin urmare, în prezent se desfășoară cercetări ample pentru a dezvolta metode de rafinare a unor astfel de topituri și pentru a dezvolta o tehnologie pentru obținerea taglelor turnate de înaltă calitate.

CERINȚE PENTRU turnarea

Piesele turnate din aliaje de metale neferoase trebuie să aibă o anumită compoziție chimică, un anumit nivel de proprietăți mecanice, precizia dimensională necesară și curățenia suprafeței fără defecte exterioare și interioare.La piese turnate nu sunt permise fisuri, neargilare, orificii traversante și friabilitate. Suprafețele care stau la bază pentru prelucrare nu trebuie să prezinte slăbiri și deteriorari. Defectele admisibile, numărul acestora, metodele de detectare și metodele de corectare sunt reglementate de standardele industriale (OST) și specificații.

Piesele turnate sunt livrate cu spruce tocate și coloane tăiate. Locurile de tăiere și cioturi de pe suprafețele netratate sunt curățate la nivel. Corectarea defectelor prin sudare și impregnare este permisă. Nevoie tratament termic determinat de caietul de sarcini.

Precizia dimensională a pieselor turnate trebuie să îndeplinească cerințele OST 1.41154-72. Toleranțele, inclusiv suma tuturor abaterilor de la dimensiunile desenului care apar în diferite etape ale producției de turnare, cu excepția abaterilor datorate prezenței pantelor de turnare, trebuie să corespundă uneia dintre cele șapte clase de precizie (Tabelul 20). În fiecare clasă de precizie, toate toleranțele pentru orice dimensiune a unui tip (D, T sau M) sunt egale pentru o dată turnare și sunt stabilite în funcție de cea mai mare dimensiune totală.

Suprafetele prelucrate ale pieselor turnate trebuie sa aiba o toleranta de prelucrare. Alocația minimă trebuie să fie mai mare decât toleranța. Mărimea alocației este determinată de dimensiunile totale și clasa de precizie a pieselor turnate.

Finisajul suprafeței pieselor turnate trebuie să corespundă clasei de rugozitate specificate. Depinde de metoda de fabricare a pieselor turnate, de materialele folosite la fabricarea matritelor, de calitatea pregatirii suprafetei modelelor, matritelor si matritelor. Pentru a obține piese turnate care îndeplinesc cerințele de mai sus, aplicați diferite căi turnare în matrițe de unică folosință și reutilizabile.

CLASIFICAREA TURNATELOR

Conform termenilor de serviciu, indiferent de metoda de fabricație, piesele turnate sunt împărțite în trei grupe: generale, responsabile și mai ales responsabile.

Grupul de uz general include piese turnate pentru piese care nu sunt calculate pentru rezistență. Configurația și dimensiunile lor sunt determinate doar de considerente constructive și tehnologice. Astfel de piese turnate nu sunt supuse inspecției cu raze X.

Piesele turnate responsabile sunt utilizate pentru fabricarea pieselor calculate pentru rezistență și care funcționează sub sarcini statice. Ei sunt supuși unei inspecții selective cu raze X.

Piesele turnate pentru piese calculate pentru rezistență și care funcționează sub sarcini ciclice și dinamice sunt incluse în grupul de scopuri deosebit de responsabile. Acestea sunt supuse inspecției individuale cu raze X, inspecției cu fluorescență și inspecției cu curent turbionar.

În funcție de volumul testelor de acceptare, standardele industriale OST 11.90021-71, OST 1.90016-72, OST 1.90248-77 prevăd împărțirea pieselor turnate din aliaje de metale neferoase în trei grupe.

Grupa 1 include piese turnate, al căror control al proprietăților mecanice se efectuează selectiv pe eșantioane tăiate din corpul pieselor turnate de control, cu testarea simultană a proprietăților mecanice pe probe turnate separat de la fiecare căldură sau o încercare pe piese pe probe tăiate din semifabricate turnate la fiecare turnare, precum și controlul densității piesei (raze X).

Grupa II include piese turnate ale căror proprietăți mecanice sunt determinate pe probe turnate separat sau pe probe tăiate din semifabricate turnate la turnare, iar la cererea fabricii consumatoare pe probe tăiate din piese turnate (selectiv), precum și pe bucată sau selectiv. controlul pentru densitatea pieselor turnate metoda cu raze X. (Pentru piese turnate din grupa IIa nu se efectuează controlul densității).

Grupa III este formată din piese turnate, în care se controlează doar duritatea. La solicitarea uzinei consumatoare, proprietățile mecanice sunt verificate pe probe turnate separat.

Atribuirea pieselor turnate la grupul corespunzător se face de către proiectant și se precizează în desen.

În funcție de metoda de fabricație, configurația suprafeței, mase de dimensiune geometrică maximă, grosimea peretelui, caracteristicile în mortare, nervuri, îngroșări, găuri, număr de tije, natura prelucrării și rugozitatea suprafețelor prelucrate, scop și special cerinte tehnice se prevede împărțirea piesei turnate în 5-6 grupe complexe (turnare în forme de nisip și sub presiune - 6 grupe; turnare în matriță de răcire, după modele de investiții și în forme de coajă - 5 grupe). În acest caz, numărul de semne de potrivire nu trebuie să fie mai mic de cinci sau patru pentru șase sau, respectiv, cinci grupe de dificultate. Cu un număr mai mic de caracteristici de potrivire, se folosește o metodă de grupare a acestora prin atribuirea lor secvențială pornind de la grupurile de complexitate mai mare către cele inferioare și oprindu-se la grupul de complexitate la care este atins numărul necesar de caracteristici de potrivire condiționată. Dacă numărul de caracteristici din cele două grupe este egal, este dificil de clasificat turnarea ca aparținând grupului pentru care este utilizată caracteristica „configurație de suprafață”.

FUNDAMENTELE TEHNOLOGIEI SELTING

Cu cunoașterea proprietăților materialelor și a interacțiunilor acestora cu gazele și materialele refractare, este posibil să se creeze o tehnologie de topire bazată științific. Dezvoltarea unei tehnologii de topire pentru o situație specifică include alegerea unei unități de topire, tipul de energie, alegerea materialului pentru căptușeala cuptorului și determinarea compoziției necesare a atmosferei din cuptor în timpul topirii. Atunci când creează o tehnologie, ei rezolvă problema modalităților de prevenire a posibilei contaminări a topiturii și a metodelor de rafinare a acesteia. Luați în considerare și necesitatea dezoxidării și modificării aliajului.

O problemă foarte importantă este alegerea corectă a materialelor de încărcare, adică acele materiale care urmează să fie topite. La crearea tehnologiei, acestea asigură și o reducere a consumului de metale, materiale auxiliare, energie și forță de muncă. Aceste probleme pot fi rezolvate doar într-o situație foarte specifică.

Trebuie avut în vedere faptul că informațiile de mai sus despre proprietățile metalelor și procesele în curs se refereau la condițiile unui experiment „pur”, când influența altor procese a fost în mod deliberat redusă la minimum. Într-o situație reală, această influență poate schimba semnificativ proprietățile individuale. În plus, într-o situație reală, topirea ca sistem nu este niciodată în echilibru cu mediul; se dovedește a fi suprasaturată sau subsaturată. În acest sens, partea cinetică a procesului este de mare importanță. Cuantificare cinetica este foarte dificilă din cauza incertitudinii ecuațiilor care descriu în timp procesele de saturare a gazelor, degazare, interacțiune cu căptușeala etc. Prin urmare, în cele din urmă reiese că pentru o judecată corectă asupra fenomenelor care au loc în timpul topirii, nu numai calculele cantitative ale proceselor individuale sunt importante, ci și o contabilitate mai completă și o evaluare a celui mai mare număr de aceste procese.

DEZVOLTAREA TEHNOLOGIEI SELTING

Punctele de plecare pentru crearea unei tehnologii de topire a unui metal sau aliaj sunt compoziția acestuia, care include baza, componentele de aliere și impuritățile și un anumit nivel de proprietăți mecanice și alte proprietăți ale aliajului în turnare. În plus, se ia în considerare nevoia cantitativă de topitură pe unitatea de timp. Tipul cuptorului de topire este selectat pe baza temperaturii de topire a componentei principale a aliajului și a activității chimice atât a acestuia, cât și a tuturor componentelor de aliere și a impurităților cele mai dăunătoare, problema materialului căptușelii cuptorului este rezolvată în același timp. timp.

În cele mai multe cazuri, topirea se realizează în aer. Dacă interacțiunea cu aerul este limitată la formarea de compuși insolubili în topitura de la suprafață, iar filmul rezultat al acestor compuși încetinește semnificativ interacțiunea ulterioară, atunci de obicei nu se iau măsuri pentru a suprima o astfel de interacțiune. Topirea în acest caz se realizează prin contact direct al topiturii cu atmosfera. Acest lucru se realizează la prepararea majorității aliajelor de aluminiu, zinc, staniu-plumb. Dacă filmul rezultat de compuși insolubili este fragil și nu poate proteja topitura de interacțiuni ulterioare (magneziu

și aliajele sale), apoi se iau măsuri speciale folosind fluxuri sau o atmosferă protectoare.

Protecția topiturii împotriva interacțiunii cu gazele este absolut necesară dacă gazul este dizolvat în metalul lichid. Scopul principal este de a preveni interacțiunea topiturii cu oxigenul. Acest lucru se aplică la topirea aliajelor pe bază de nichel și a aliajelor de cupru capabile să dizolve oxigenul, unde topiturile sunt în mod necesar protejate de interacțiunea cu atmosfera cuptorului. Protecția topiturii se realizează în primul rând prin utilizarea de zguri, fluxuri și alte acoperiri de protecție. Dacă astfel de măsuri sunt insuficiente sau imposibile, se recurge la topirea într-o atmosferă de gaze protectoare sau inerte. În cele din urmă, topirea este utilizată în vid, adică la o presiune a gazului redusă la un anumit nivel. În unele cazuri, pentru a reduce intensitatea interacțiunii topiturii cu oxigenul, se introduc în ea aditivi de beriliu (sutimi de procente în aliaje de aluminiu-magneziu și magneziu), siliciu și aluminiu (zecimi de procente în alamă).

În ciuda protecției, topiturile de metal sunt încă contaminate cu diverse impurități peste limita permisă. Adesea există prea multe impurități în materialele de încărcare. Prin urmare, topiturile sunt adesea rafinate în timpul topirii - curățarea de impuritățile solubile și insolubile, precum și dezoxidarea - îndepărtarea oxigenului dizolvat. Multe aliaje sunt utilizate în stare modificată, atunci când capătă o structură cu granulație fină și proprietăți mecanice sau tehnologice superioare. Operația de modificare se realizează ca una dintre ultimele etape din procesul de topire imediat înainte de turnare. La dezvoltarea tehnologiei de topire, se ține cont de faptul că masa metalului lichid obținut va fi întotdeauna ceva mai mică decât masa încărcăturii metalice din cauza pierderilor de metal în zgură și a pierderilor de deșeuri. Aceste pierderi se ridică la 2-5% în total, iar cu cât masa unei singure călduri este mai mare, cu atât pierderile sunt mai mici.

Zgura, care apare întotdeauna pe suprafața topiturii, este un sistem complex de soluții de aliaje și amestecuri de oxizi ai componentului principal al aliajului, componente de aliere și impurități. În plus, oxizii din căptușeala cuptorului de topire sunt prezenți în mod necesar în zgură. O astfel de zgură primară, care apare în mod natural pe topitură, poate fi complet lichidă, parțial lichidă (închegată) și solidă. Pe lângă oxizi, zgura conțin întotdeauna o anumită cantitate de metal liber. În zgura lichidă și brânză, metalul liber se găsește sub formă de picături separate - mărgele. Dacă oxizii care formează zgura sunt sub punctul lor de topire, atunci ei sunt solizi. Când topitura este agitată și se încearcă îndepărtarea zgurii din ea, acești oxizi, adesea sub formă de captivitate, sunt amestecați în topitură. Astfel, în ciuda refractarității oxizilor, zgura formată și îndepărtată are o consistență lichidă, care se datorează cantității mari de topitură prinsă. Într-o astfel de zgură, cantitatea de metal liber este de aproximativ 50% din masa totală a zgurii îndepărtate, în timp ce în zgura cu adevărat lichidă, conținutul său nu depășește 10-30%.

Pierderile de metale în timpul topirii pentru deșeuri sunt determinate de evaporarea lor și de interacțiunea cu căptușeala, care se exprimă în metalizarea acesteia.

Metalul din zgură poate fi returnat la producție. Acest lucru se realizează cel mai simplu în ceea ce privește un metal liber care nu este legat de niciun compus. Concasarea si cernuirea zgurii permit recuperarea a 70-80% din metalul liber. Zgura rămasă este o materie primă metalurgică benignă și este trimisă întreprinderilor metalurgice pentru a izola cele mai valoroase componente.

Atunci când se determină pierderile de metal în timpul topirii pentru deșeuri și cu zgură, nu trebuie să uităm de contaminarea materialelor de încărcare cu impurități străine nemetalice și incluziuni sub formă de reziduuri de ulei, emulsie, apă, zgură, turnare și nisipuri de miez. Masa acestor impurități, în caz de lucru neatenționat, este socotită automat ca masa metalului supus topirii și, în consecință, se obține o valoare nerezonabil de mare a pierderilor în timpul topirii.

Un aspect important al tehnologiei este regimul de temperatură de topire, ordinea încărcării materialelor de încărcare și introducerea componentelor individuale ale aliajului, succesiunea operațiilor tehnologice pentru prelucrarea metalurgică a topiturii. Topirea se efectuează întotdeauna într-un cuptor preîncălzit, temperatura la care ar trebui să fie cu 100-200 ° C mai mare decât temperatura de topire a componentei principale a aliajului. Este de dorit ca toate materialele încărcate în cuptor să fie încălzite la 150-200°C, astfel încât să nu rămână umezeală în ele. Materialul de încărcare, care reprezintă cea mai mare parte din probă, este încărcat mai întâi în cuptorul de topire. În cazul preparării unui aliaj din metale pure, componenta principală a aliajului este întotdeauna încărcată prima. Dacă topirea se realizează folosind zguri și fluxuri, atunci acestea sunt de obicei turnate deasupra încărcăturii metalice încărcate. Dacă condițiile de producție permit, se începe o nouă topitură, lăsând o parte din topitura anterioară în cuptor. Încărcarea încărcăturii într-o baie de lichid accelerează semnificativ procesul de topire și reduce pierderile de metal. Mai întâi, o încărcătură mai refractară este încărcată în baia de lichid. Adăugați periodic zgură sau flux proaspăt și, dacă este necesar, îndepărtați vechiul. Dacă tehnologia necesită dezoxidarea topiturii (îndepărtarea oxigenului dizolvat), atunci se realizează astfel încât să se evite formarea de incluziuni nemetalice greu de îndepărtat și dăunătoare în topitură și să se asigure o îndepărtare fiabilă a dezoxidării. produse (vezi mai jos). În cele din urmă, componentele de aliaj volatile și reactive sunt introduse în topitură pentru a reduce pierderile acestora. Topitura este apoi rafinată. Topitura se modifică imediat înainte de turnare.

Este recomandabil să se determine condițiile de introducere a anumitor tipuri de încărcături sau componente de aliaj într-o baie de lichid, comparând temperatura de topire a materialului încărcat și densitatea acestuia cu temperatura de topire și densitatea aliajului. De asemenea, este necesar să se cunoască cel puțin diagrame duble ale stării componentei principale a aliajului cu componente de aliere, impurități și modificatori și aditivi.

În majoritatea covârșitoare a cazurilor, toate componentele de aliere și impuritățile sunt dizolvate în baza lichidă a aliajului, astfel încât topitura poate fi considerată o soluție. Cu toate acestea, prepararea și formarea unei astfel de soluții se realizează în diferite moduri. Dacă următorul aditiv solid are un punct de topire mai mare decât topitura, atunci este posibilă doar dizolvarea obișnuită a solidului în lichid. Acest lucru necesită amestecare activă forțată. Acest aditiv refractar poate avea o densitate mai mică decât cea a topiturii, caz în care va pluti pe suprafața unde se poate oxida și se încurcă în zgură. Prin urmare, există pericolul de a nu intra în compoziția specificată a aliajului. Dacă un astfel de aditiv „ușor” are un punct de topire mai scăzut decât topitura, trece în stare lichidă și, prin urmare, dizolvarea sa ulterioară în topitură este mult facilitată. În unele cazuri, pentru a evita oxidarea și pierderile, astfel de aditivi sunt introduși în topitură folosind așa-numita cupă perforată în clopot, în care este plasat aditivul adăugat și apoi scufundați în topitură. Dacă aditivul este mai greu decât topitura, se scufundă pe fundul băii de lichid, deci este puțin probabil să se oxideze. Cu toate acestea, este dificil de urmărit dizolvarea unor astfel de aditivi, mai ales dacă sunt mai refractari decât topitura. Este necesară o amestecare suficient de lungă și minuțioasă a întregii mase de topitură pentru a asigura dizolvarea completă.

Pentru prepararea aliajelor se folosesc adesea ligaturi. Acesta este denumirea aliajelor intermediare, care de obicei constau din componenta principală a aliajului de lucru cu una sau mai multe componente de aliaj, dar în conținut mult mai mare decât în ​​aliajul de lucru. Utilizarea ligaturii trebuie recursă la cazurile în care introducerea componentei aditive în forma sa pură este dificilă din diverse motive. Astfel de motive pot fi durata procesului de dizolvare, pierderile de oxidare, evaporare, formarea de zgură.

Ligaturile sunt folosite si pentru introducerea de aditivi chimic activi, care in aer in forma libera pot interactiona cu oxigenul si azotul. Aliajele master sunt utilizate pe scară largă și în cazurile în care un element aditiv pur este prea scump sau nu se obține deloc, în timp ce producția de aliaje de aliaj a fost deja stăpânită, sunt disponibile și destul de ieftine.

În cele din urmă, este oportun să se utilizeze ligaturi atunci când este necesar să se introducă aditivi foarte mici în aliaj. Greutatea aditivului pur poate fi de numai câteva sute de grame la câteva sute de kilograme de topitură. Este aproape imposibil să introduceți în mod fiabil o cantitate atât de mică de componentă de aliere din cauza diferitelor tipuri de pierderi și distribuției neuniforme. Folosirea unei ligaturi, care este introdusă într-o cantitate mult mai mare, elimină aceste dificultăți.

Trebuie remarcat faptul că regula generala tehnologia de topire a aliajelor este cel mai mic timp posibil de proces. Acest lucru ajută la reducerea costurilor cu energie, a pierderilor de metal și a contaminării topiturii cu gaze și impurități. În același timp, trebuie avut în vedere că, pentru dizolvarea completă a tuturor componentelor și pentru media compoziției aliajului, este necesar să „fierbeți” topitura - pentru a o rezista la cea mai înaltă temperatură admisă timp de 10- 15 minute.

CLASIFICAREA CUPTORULUI DE TOPIRE

În funcție de scara producției, de cerințele de calitate a metalului topit și de o serie de alți factori, în magazine sunt utilizate diferite tipuri de cuptoare de topire pentru turnarea semifabricată și formată a metalelor neferoase.

În funcție de tipul de energie utilizat pentru topirea aliajelor, toate cuptoarele de topire sunt împărțite în combustibil și electrice. Cuptoarele cu combustibil sunt împărțite în creuzet, reflectorizante și baie cu ax. Cuptoarele electrice sunt clasificate după metoda de conversie energie electricaîn termică. În turnătorii se folosesc cuptoare cu rezistență, cuptoare cu inducție, arc electric, fascicul de electroni și plasmă.

În cuptoarele cu rezistență electrică, sarcina este încălzită și topită datorită energiei termice provenite de la elementele electrice de încălzire instalate în acoperiș sau în pereții cuptorului de topire. Aceste cuptoare sunt folosite pentru topirea aliajelor de aluminiu, magneziu, zinc, staniu și plumb.

Cuptoarele cu inducție conform principiului de funcționare și proiectare sunt împărțite în creuzet și canal. Cuptoarele cu creuzet, în funcție de frecvența curentului de alimentare, se clasifică în cuptoare cu frecvență crescută [(0,15-10) - 10 ^ 6 per / s] și frecvență industrială (50 per / s).

Indiferent de frecvența curentului de alimentare, principiul de funcționare al tuturor cuptoarelor cu creuzet cu inducție se bazează pe inducerea energiei electromagnetice în metalul încălzit (curenți Foucault) și transformarea acesteia în căldură. La topirea în metal sau alte creuzete din materiale conductoare electric, energia termică este transferată metalului încălzit și de pereții creuzetului. Cuptoarele cu creuzet cu inducție sunt folosite pentru topirea aluminiului, magneziului, cuprului, aliajelor de nichel, precum și a oțelurilor și a fontelor.

Cuptoarele cu canal de inducție sunt folosite pentru topirea aliajelor de aluminiu, cupru, nichel și zinc. Pe lângă cuptoarele de topire, se mai folosesc mixere cu canale de inducție, care sunt folosite pentru rafinarea și menținerea temperaturii metalului lichid la un anumit nivel. Complexele de topire și turnare, constând dintr-un cuptor de topire - un mixer - o mașină de turnare, sunt utilizate pentru turnarea lingourilor din aliaje de aluminiu, magneziu și cupru printr-o metodă continuă. Principiul funcționării termice a cuptoarelor cu inducție cu canal este similar cu principiul funcționării unui transformator de curent electric de putere, care, după cum se știe, constă dintr-o bobină primară, un circuit magnetic și o bobină secundară. Rolul bobinei secundare în cuptor este jucat de un canal scurtcircuitat umplut cu metal lichid. Când curentul este trecut prin inductorul cuptorului (bobina primară), un curent electric mare este indus în canalul umplut cu metal lichid, care încălzește metalul lichid din acesta. Energie termală, eliberat în canal, încălzește și topește metalul situat deasupra canalului în baia cuptorului.

Cuptoarele cu arc electric conform principiului transferului de căldură de la arcul electric la metalul încălzit sunt împărțite în cuptoare de încălzire directă și indirectă.

În cuptoarele de încălzire indirectă, cea mai mare parte a energiei termice din arcul fierbinte este transferată metalului încălzit prin radiație, iar în cuptoarele cu acțiune directă, prin radiație și conductivitate termică. Cuptoarele de acțiune indirectă sunt utilizate în prezent într-o măsură limitată. Cuptoarele cu acțiune directă (vid electroarc cu un electrod consumabil) sunt utilizate pentru topirea metalelor și aliajelor refractare, reactive, precum și a oțelurilor aliate, a nichelului și a altor aliaje. Conform proiectării și principiului de funcționare, cuptoarele cu arc electric cu acțiune directă sunt împărțite în două grupe: cuptoare pentru topire într-un creuzet de craniu și cuptoare pentru topire într-o matriță sau matriță.

Cuptoarele de topire cu fascicul de electroni sunt utilizate pentru topirea metalelor și aliajelor refractare și reactive pe bază de niobiu, titan, zirconiu, molibden, wolfram, precum și pentru o serie de grade de oțel și alte aliaje. Principiul încălzirii cu fascicul de electroni se bazează pe transformarea energiei cinetice a fluxului de electroni în energie termică atunci când se întâlnesc cu suprafața sarcinii încălzite. Eliberarea de energie termică are loc într-un strat subțire de suprafață al metalului. Încălzirea și topirea se efectuează în vid la o presiune reziduală de 1,3-10^-3 Pa. Topirea cu fascicul de electroni este utilizată pentru a obține lingouri și piese turnate modelate. Odată cu topirea fasciculului de electroni, este posibilă supraîncălzirea semnificativă a metalului lichid și menținerea acestuia în stare lichidă pentru o lungă perioadă de timp. Acest avantaj face posibilă rafinarea eficientă a topiturii și purificarea acesteia de o serie de impurități. Cu ajutorul unui fascicul de electroni

Topirea metalului poate elimina toate impuritățile, a căror presiune de vapori depășește semnificativ presiunea de vapori a metalului de bază. Temperatura ridicată și vidul profund contribuie, de asemenea, la purificarea metalului de impurități datorită disocierii termice a oxizilor de nitrură și a altor compuși găsiți în metal. Cuptor de topire electrozgură ESR conform principiului de funcționare Este un cuptor cu rezistență la încălzire indirectă, în care sursa de căldură este o baie de zgură topită cu o compoziție chimică dată. Metalul retopit sub forma unui electrod consumabil este scufundat într-un strat (baie) de zgură lichidă conductoare de electricitate. Curentul electric trece prin electrodul consumabil și prin zgură. Zgura este încălzită, suprafața de capăt a electrodului consumabil este topită, iar picăturile de metal lichid, care trec prin stratul de zgură reactivă, sunt curățate ca urmare a contactului cu aceasta și se formează în matriță sub formă de lingou. Zgura protejează metalul lichid de interacțiunea cu atmosfera aerului. Cuptoarele ESR sunt utilizate în principal pentru a produce lingouri din oțeluri de înaltă calitate, rezistente la căldură, inoxidabile și alte aliaje. Metoda ESR este, de asemenea, utilizată pentru producția de piese turnate cu forme mari: arbori cotiți, carcase, fitinguri și alte produse.

În cuptoarele de topire cu plasmă, sursa de energie termică este un flux de gaz ionizat încălzit la o temperatură ridicată (arc de plasmă), care, la contactul cu metalul, îl încălzește și îl topește. Pentru a obține un flux de plasmă, cuptoarele de topire sunt echipate cu dispozitive speciale - torțe cu plasmă. Metoda cu plasmă de încălzire și topire a aliajelor este utilizată în cuptoarele tip baie, în instalațiile de topire pentru producerea lingourilor în matriță și pentru topirea metalelor într-un creuzet cranian.

Cuptoarele cu plasmă de tip baie sunt utilizate în principal pentru topirea oțelurilor și, de asemenea, a aliajelor pe bază de nichel. Cuptoarele de topire cu plasmă pot fi folosite pentru a produce lingouri din oțel, beriliu, molibden, niobiu, titan și alte metale. Cuptoarele cu plasmă pentru topirea într-un creuzet de craniu sunt proiectate pentru turnarea în formă a oțelurilor, a metalelor refractare și reactive.

PRODUCEREA TURNATELOR DIN ALIEJE DE ALUMINIU

Turnare cu nisip

Dintre metodele de turnare de mai sus în matrițe de unică folosință, cea mai utilizată în fabricarea pieselor turnate din aliaje de aluminiu este turnarea în forme de nisip umed. Acest lucru se datorează densității scăzute a aliajelor, efectului de forță mică al metalului asupra matriței și temperaturilor scăzute de turnare (680-800C).

Pentru fabricarea matrițelor de nisip, se folosesc amestecuri de turnare și miez, preparate din nisipuri de cuarț și argilă (GOST 2138-74), argile de turnare (GOST 3226-76), lianți și materiale auxiliare. Execuția cavităților în piese turnate se realizează cu ajutorul miezurilor realizate în principal din cutii de miez fierbinți (220-300 ° C). În acest scop, se folosește nisip de cuarț placat sau un amestec de nisip cu o rășină termorezistabilă și un catalizator. Pentru fabricarea tijelor, sunt utilizate pe scară largă mașini și instalații de sablare cu o singură poziție, precum și instalații cu mai multe poziții carusel. Tijele supuse uscării sunt realizate la mașini de scuturat, suflat și împușcat nisip sau manual din amestecuri de ulei (4GU, C) sau lianți solubili în apă. Timpul de uscare (de la 3 la 12 ore) depinde de masa și dimensiunea tijei și este de obicei determinat empiric. Temperatura de uscare este setată în funcție de natura liantului: pentru lianții de ulei 250-280 °C, iar pentru lianții solubili în apă 160-200 °C. Pentru fabricarea tijelor masive mari, amestecurile de întărire la rece (CTS) sau amestecurile lichide de autoîntărire (LSS) sunt din ce în ce mai utilizate. Amestecuri de întărire la rece conțin rășini sintetice ca liant, iar acidul ortofosforic servește de obicei ca catalizator de întărire la rece. Amestecurile YCS conțin un surfactant care promovează formarea spumei.

Tijele sunt conectate în noduri prin lipire sau prin turnarea topiturii de aluminiu în găuri speciale din părțile emblematice. Contracția aliajului în timpul răcirii asigură rezistența necesară îmbinării.

Umplerea lină a matrițelor de turnare fără impacturi și turbulențe este asigurată prin utilizarea sistemelor de deschidere în expansiune cu raportul zonelor secțiunii transversale ale elementelor principale Fst: Fshp: Fpit 1:2:3; 1:2:4; 1:3:6, respectiv, pentru alimentarea inferioară, cu fante sau pe mai multe niveluri de metal în cavitatea matriței. Viteza de ridicare a metalului în cavitatea matriței nu trebuie să depășească 4,5/6, unde 6 este grosimea predominantă a peretelui turnării, cm. Viteza minimă de ridicare a metalului în matriță (cm/s) este determinată de formula lui A. A. Lebedev .

Tipul de sistem de închidere este ales ținând cont de dimensiunile turnării, de complexitatea configurației sale și de amplasarea în matriță. Turnarea matrițelor pentru turnări de configurație complexă de înălțime mică se efectuează, de regulă, cu ajutorul sistemelor de închidere inferioare. Cu o înălțime mare a piesei turnate și pereți subțiri, este de preferat să folosiți sisteme de blocare cu fante verticale sau combinate. Matrite pentru turnare de dimensiuni mici pot fi turnate prin sistemele superioare de gating. În acest caz, înălțimea crustei metalice care cade în cavitatea matriței nu trebuie să depășească 80 mm.

Pentru a reduce viteza topiturii la intrarea în cavitatea matriței și pentru a separa mai bine filmele de oxid și incluziunile de zgură suspendate în aceasta, în sistemele de închidere se introduc rezistențe hidraulice suplimentare - se instalează sau se toarnă ochiuri (metalice sau fibră de sticlă) prin granulare. filtre.

Sprue (alimentatoarele), de regulă, sunt aduse în secțiuni subțiri (pereți) de piese turnate dispersate de-a lungul perimetrului, ținând cont de avantajele: „separarea lor ulterioară în timpul procesării. Furnizarea de metal a unităților masive este inacceptabilă, deoarece provoacă formarea de cavități de contracție, macro-slăbire și „eșecuri” de contracție pe suprafața pieselor turnate din ele. În secțiune transversală, canalele de poartă au cel mai adesea o formă dreptunghiulară, cu o dimensiune laterală largă de 15-20 mm și o latură îngustă de 5-7 mm.

Aliajele cu un interval îngust de cristalizare (AL2, AL4, AL), AL34, AK9, AL25, ALZO) sunt predispuse la formarea de cavități de contracție concentrate în unitățile termice ale turnărilor. Pentru a scoate aceste cochilii din piese turnate, instalarea de profituri masive este utilizată pe scară largă. Pentru piese turnate cu pereți subțiri (4-5 mm) și mici, masa profitului este de 2-3 ori mai mare decât masa piesei turnate, pentru piese turnate cu pereți groși, de până la 1,5 ori. Înălțimea profitului se alege în funcție de înălțimea turnării. Cu o înălțime mai mică de 150 mm, înălțimea profitului Nprib este luată egală cu înălțimea turnării Notl. Pentru piese turnate superioare, raportul Nprib / Notl este luat egal cu 0,3 0,5. Raportul dintre înălțimea profitului și grosimea acestuia este în medie de 2-3. Cea mai mare aplicație în turnarea aliajelor de aluminiu se găsește în profiturile superioare deschise ale unei secțiuni rotunde sau ovale; profiturile laterale în cele mai multe cazuri sunt făcute închise. Pentru a crește eficiența profiturilor, acestea sunt izolate, umplute cu metal fierbinte, completate. Încălzirea se realizează de obicei printr-un autocolant pe suprafața formei de foi de azbest, urmată de uscare cu o flacără de gaz. Aliajele cu o gamă largă de cristalizare (AL1, AL7, AL8, AL19, ALZZ) sunt predispuse la formarea porozității de contracție împrăștiate. Impregnarea porilor de contracție cu ajutorul profiturilor este ineficientă. Prin urmare, în fabricarea pieselor turnate din aliajele enumerate, nu se recomandă utilizarea instalării de profituri masive. Pentru a obține piese turnate de înaltă calitate, se efectuează solidificarea direcțională, folosind pe scară largă instalarea de frigidere din fontă și aliaje de aluminiu în acest scop. Conditii optime pentru cristalizarea direcțională creează un sistem de poartă cu slot vertical. Pentru a preveni degajarea de gaz în timpul cristalizării și pentru a preveni formarea porozității de contracție a gazului în piese turnate cu pereți groși, cristalizarea la o presiune de 0,4-0,5 MPa este utilizată pe scară largă. Pentru a face acest lucru, matrițele de turnare sunt plasate în autoclave înainte de turnare, sunt umplute cu metal, iar piesele turnate sunt cristalizate sub presiune de aer. Pentru fabricarea pieselor turnate cu pereți subțiri de dimensiuni mari (până la 2-3 m înălțime), se utilizează o metodă de turnare cu solidificare direcționată secvenţial. Esența metodei este cristalizarea succesivă a turnării de jos în sus. Pentru a face acest lucru, matrița de turnare este instalată pe masa unui lift hidraulic și tuburile metalice încălzite la 500-700 ° C cu un diametru de 12-20 mm sunt coborâte în interiorul acesteia, îndeplinind funcția de ridicare. Tuburile sunt fixate fix în cupa de deschidere, iar găurile din ele sunt închise cu dopuri. După ce paharul de deschidere este umplut cu topitură, dopurile sunt ridicate și aliajul curge prin tuburi în puțurile de închidere conectate la cavitatea matriței prin canale cu fante (alimentatoare). După ce nivelul de topire din puțuri crește cu 20-30 mm deasupra capătului inferior al tuburilor, se pornește mecanismul de coborâre a mesei hidraulice. Viteza de coborâre este luată astfel încât umplerea matriței să fie efectuată sub nivelul inundat și metalul fierbinte curge continuu în părțile superioare ale matriței. Aceasta asigură solidificarea direcțională și face posibilă obținerea de piese turnate complexe fără defecte de contracție.

Umplerea matrițelor de nisip cu metal se realizează din oale căptușite cu material refractar. Înainte de a umple cu metal, oalele proaspăt căptușite sunt uscate și calcinate la 780–800°C pentru a îndepărta umezeala. Temperatura topiturii înainte de turnare se menține la nivelul de 720-780 °C. Formele pentru piese turnate cu pereți subțiri sunt umplute cu topituri încălzite la 730-750°C, iar pentru piese turnate cu pereți groși până la 700-720°C.

Turnare în forme de ipsos

Turnarea în matrițe de gips este utilizată în cazurile în care se impun cerințe sporite asupra piesei turnate în ceea ce privește acuratețea, curățenia suprafeței și reproducerea celor mai mici detalii ale reliefului. În comparație cu formele de gips nisipos, acestea au o rezistență mai mare, precizie dimensională, o rezistență mai bună la temperaturi ridicate și fac posibilă obținerea de piese turnate de configurație complexă cu o grosime a peretelui de 1,5 mm conform clasei de precizie a 5-6-a. Formele sunt realizate conform modelelor cromate cu ceară sau metal (alama, oțel), cu o conicitate în dimensiuni exterioare de cel mult 30 "și în dimensiuni interioare de la 30" la 3 °. Plăcile de model sunt realizate din aliaje de aluminiu. Pentru a facilita îndepărtarea modelelor din matrițe, suprafața acestora este acoperită cu un strat subțire de lubrifiant kerosen-stearin.

Formele mici și medii pentru turnări complexe cu pereți subțiri sunt realizate dintr-un amestec format din 80 "% gips, 20% nisip de cuarț sau azbest și 60-70% apă (din greutatea amestecului uscat). Compoziția amestecului pentru mediu. și forme mari: 30% gips, 60% nisip, 10% azbest, 40-50% apa. Amestecul pentru fabricarea tijelor conține 50% gips, 40% nisip, 10% azbest, 40-50% apă. pentru a încetini priza, se introduce în amestec 1-2% var stins. Rezistența necesară a formelor se realizează prin hidratarea gipsului anhidru sau semiapos. Pentru a reduce rezistența și a crește permeabilitatea la gaz, matrițele de gips brut sunt supuse unui tratament hidrotermal - sunt ținute într-o autoclavă timp de 6-10 ore sub o presiune a vaporilor de apă de 0,13-0,14 MPa și apoi timp de o zi în aer. După aceea, formele sunt supuse uscării treptate la 350-500 °C.

O caracteristică a matrițelor de gips este conductivitatea lor termică scăzută. Această împrejurare face dificilă obținerea de piese turnate dense din aliaje de aluminiu cu o gamă largă de cristalizare. Prin urmare, principala sarcină în dezvoltarea unui sistem profitabil pentru sprue pentru matrițele de gips este de a preveni formarea cavităților de contracție, slăbirea, peliculele de oxid, fisurile fierbinți și umplerea insuficientă a pereților subțiri. Acest lucru se realizează prin utilizarea sistemelor de deschidere în expansiune (Fst: Fshl: EFpit == 1: 2: 4), care asigură o viteză scăzută de mișcare a topiturii în cavitatea matriței, solidificarea direcționată a unităților termice către coloane cu ajutorul frigiderelor, creșterea complianței mucegaiurilor prin creșterea conținutului de nisip cuarțos din amestec. Piesele turnate cu pereți subțiri sunt turnate în matrițe încălzite la 100–200 °C prin aspirație în vid, ceea ce face posibilă umplerea cavităților de până la 0,2 mm grosime. Piesele turnate cu pereți groși (mai mult de 10 mm) sunt obținute prin turnarea matrițelor în autoclave. Cristalizarea metalului în acest caz se realizează la o presiune de 0,4-0,5 MPa.

Turnarea cochiliei

Turnarea în matrițe de cochilie este adecvată pentru a fi utilizată în producția în serie și la scară largă de piese turnate de dimensiuni limitate, cu finisare crescută a suprafeței, precizie dimensională mai mare și prelucrare mai mică decât la turnarea în matrițe de nisip.

Formele de cochilie sunt realizate folosind scule metalice fierbinți (250-300 °C) (oțel, fontă) într-un mod bunker. Echipamentul de modelare se realizează conform claselor de precizie a 4-5-a cu pante de turnare de la 0,5 la 1,5%. Cojile sunt realizate în două straturi: primul strat este dintr-un amestec cu 6-10% rășină termorezistentă, al doilea este dintr-un amestec cu 2% rășină. Pentru o mai bună îndepărtare a carcasei, placa model este acoperită cu un strat subțire de emulsie separatoare (5% fluid siliconic nr. 5; 3% săpun de rufe; 92% apă) înainte de a umple nisipul de turnare.

Pentru fabricarea matrițelor de coajă se folosesc nisipuri de cuarț cu granulație fină care conțin cel puțin 96% silice. Semi-motele sunt conectate prin lipire pe prese speciale cu pini. Compoziția adezivului: 40% rășină MF17; 60% marshalit și 1,5% clorură de aluminiu (catalizator de întărire). Umplerea matrițelor asamblate se realizează în containere. La turnarea în forme de coajă, se folosesc aceleași sisteme de blocare și conditii de temperatura ca la turnarea cu nisip.

Viteza scăzută de cristalizare a metalului în forme de coajă și posibilitățile mai mici de a crea cristalizare direcționată au ca rezultat producerea de piese turnate cu proprietăți mai mici decât la turnarea în forme de nisip brut.

Turnare de investiții

Turnarea cu investiții este utilizată pentru fabricarea pieselor turnate cu precizie sporită (clasa 3-5) și finisare la suprafață (clasa 4-6 rugozitate), pentru care această metodă este singura posibilă sau optimă.

Modelele în cele mai multe cazuri sunt realizate din compoziții pastoase parafină-stearina (1: 1) prin presare în matrițe metalice (turnate și prefabricate) pe instalații staționare sau carusel. La fabricarea pieselor turnate complexe cu dimensiuni mai mari de 200 mm, pentru a evita deformarea modelelor, se introduc in compozitia masei modelului substante care cresc temperatura de inmuiere (topire) a acestora.

Ca înveliș refractar în fabricarea matrițelor ceramice, se utilizează o suspensie de silicat de etil hidrolizat (30–40%) și cuarț sub formă de pulbere (70–60%). Stropirea blocurilor model se face cu nisip calcinat 1KO16A sau 1K025A. Fiecare strat de acoperire se usucă la aer timp de 10-12 ore sau într-o atmosferă care conține vapori de amoniac, 0,5 până la 1 oră.Rezistența necesară a matriței ceramice se realizează cu o grosime a cochiliei de 4-6 mm (4-6 straturi de refractar). strat). Pentru a asigura umplerea lină a matriței, se folosesc sisteme de deschidere expandabile cu alimentare cu metal în secțiuni groase și noduri masive. Piesele turnate sunt de obicei alimentate dintr-un colț masiv prin coloane îngroșate (alimentatoare). Pentru turnările complexe, este permisă folosirea profiturilor masive pentru a alimenta unitățile superioare masive cu umplerea obligatorie a acestora de la verticală.

Modele de topire din matrițe Se efectuează în apă fierbinte (85-90 C), acidulată cu acid clorhidric (0,5-1 cm3 la litru de apă) pentru a preveni saponificarea stearinei. După topirea modelelor, matrițele ceramice se usucă la 150-170 °C timp de 1-2 ore, se pun în recipiente, se acoperă cu umplutură uscată și se calcinează la 600-700 °C timp de 5-8 ore.Turnarea se efectuează în matrite reci si incalzite. Temperatura de încălzire (50-300 °C) a matrițelor este determinată de grosimea pereților turnării. Umplerea matrițelor cu metal se realizează în mod obișnuit, precum și folosind vid sau forță centrifugă. Majoritatea aliajelor de aluminiu sunt încălzite la 720-750°C înainte de turnare.

Turnare sub presiune

Turnarea sub presiune este principala metodă de producție în serie și în masă a pieselor turnate din aliaje de aluminiu, ceea ce face posibilă obținerea de piese turnate din clasa a 4-6-a de precizie cu o rugozitate a suprafeței Rz = 50-20 și o grosime minimă a peretelui de 3-4 mm. . La turnarea într-o matriță de răcire, împreună cu defectele cauzate de vitezele mari ale topiturii în cavitatea matriței și de nerespectarea cerințelor de solidificare direcțională (porozitatea gazului, peliculele de oxid, slăbirea de contracție), principalele tipuri de defecte de turnare sunt umplerea insuficientă. si fisuri. Apariția fisurilor este cauzată de o contracție dificilă. În special, crăpăturile apar în piese turnate din aliaje cu o gamă largă de cristalizare, care au o contracție liniară mare (1,25-1,35%). Prevenirea formării acestor defecte se realizează prin diferite metode tehnologice.

Pentru a asigura o curgere lină și calmă a metalului în cavitatea matriței, separarea fiabilă a filmelor de zgură și oxid formate în metal în timpul topirii și deplasarea prin canalele de deschidere și pentru a preveni formarea lor în matrița de turnare, la turnare într-o matriță de răcire, sunt utilizate porți expansive.sisteme cu alimentare inferioară, cu fante și pe mai multe niveluri de metal pentru secțiunile subțiri ale pieselor turnate. În cazul alimentării cu metal a secțiunilor groase, ar trebui să se prevadă alimentarea locului de alimentare prin instalarea unui șef de alimentare (profit). Toate elementele sistemelor de deschidere sunt amplasate de-a lungul conectorului matriței de răcire. Se recomandă următoarele rapoarte ale ariei de secțiune transversală ale canalelor de poartă: pentru piese turnate mici EFst: EFsl: EFpit = 1: 2: 3; pentru piese turnate mari EFst: EFsl: EFpit = 1: 3: 6.

Pentru a reduce rata de intrare a topiturii în cavitatea matriței, se folosesc coloane curbate, plase din fibră de sticlă sau metal și filtre granulare. Calitatea pieselor turnate din aliaje de aluminiu depinde de viteza de creștere a topiturii în cavitatea matriței. Această viteză ar trebui să fie suficientă pentru a garanta umplerea secțiunilor subțiri ale pieselor turnate în condiții de îndepărtare crescută a căldurii și, în același timp, să nu provoace umplerea insuficientă din cauza eliberării incomplete a aerului și a gazelor prin conductele de ventilație și a profiturilor, turbionării și curgerii topiturii în timpul trecerea de la secțiuni înguste la cele largi. Rata de ridicare a metalului în cavitatea matriței la turnarea într-o matriță este luată oarecum mai mare decât la turnarea în forme de nisip. Viteza minimă de ridicare admisă este calculată conform formulelor lui A. A. Lebedev și N. M. Galdin (a se vedea secțiunea „Turnare cu nisip”).

Pentru a obține piese turnate dense, ca și în turnarea cu nisip, solidificarea direcțională este creată prin poziționarea corectă a turnării în matriță și controlul disipării căldurii. De regulă, unitățile de turnare masive (groase) sunt situate în partea superioară a matriței. Acest lucru face posibilă compensarea reducerii volumului lor în timpul întăririi direct din profiturile instalate deasupra lor. Reglarea intensității de îndepărtare a căldurii pentru a crea solidificare direcțională se realizează prin răcirea sau izolarea diferitelor secțiuni ale matriței. Pentru a crește local îndepărtarea căldurii, sunt utilizate pe scară largă inserții din cupru termoconductor, acestea asigură o creștere a suprafeței de răcire a matriței datorită aripioarelor, se efectuează răcirea locală a matrițelor cu aer comprimat sau apă. Pentru a reduce intensitatea îndepărtarii căldurii, pe suprafața de lucru a matriței se aplică un strat de vopsea de 0,1-0,5 mm grosime. În acest scop, se aplică un strat de vopsea de 1-1,5 mm grosime pe suprafața canalelor de colectare și profit. Încetinirea răcirii metalului din coloane poate fi realizată și prin îngroșarea locală a pereților matriței, utilizarea diferitelor acoperiri conductoare de căldură scăzută și izolarea coloanelor cu un autocolant de azbest. Colorarea suprafeței de lucru a matriței îmbunătățește aspectul turnărilor, ajută la eliminarea pungilor de gaz și a non-argilei de pe suprafața acestora și crește durabilitatea matrițelor. Înainte de vopsire, matrițele sunt încălzite la 100-120 °C. O temperatură de încălzire excesiv de ridicată nu este de dorit, deoarece aceasta reduce viteza de solidificare a turnării și durata de viață a matriței. Încălzirea reduce diferența de temperatură dintre turnare și matriță și dilatarea matriței datorită încălzirii acesteia de către metalul turnat. Ca urmare, tensiunile de tracțiune din turnare, care provoacă fisuri, sunt reduse. Cu toate acestea, numai încălzirea matriței nu este suficientă pentru a elimina posibilitatea de fisurare. Este necesar să îndepărtați în timp util turnarea din matriță. Turnarea trebuie scoasă din matriță înainte de momentul în care temperatura ei este egală cu temperatura matriței, iar tensiunile de contracție ating valoarea maximă. De obicei, turnarea este îndepărtată în momentul în care este suficient de puternică pentru a putea fi mutată fără distrugere (450-500 ° C). Până în acest moment, sistemul de blocare nu a dobândit încă o rezistență suficientă și este distrus de impacturi ușoare. Timpul de menținere al turnării în matriță este determinat de viteza de solidificare și depinde de temperatura metalului, temperatura matriței și viteza de turnare. Aliajele de aluminiu, în funcție de compoziția și complexitatea configurației pieselor turnate, se toarnă în matrițe la 680-750 °C. Viteza de umplere cu greutate este de 0,15-3 kg/s. Piesele turnate cu pereți subțiri se toarnă cu viteze mai mari decât cele cu pereți groși.

Pentru a elimina lipirea metalului, pentru a crește durata de viață și pentru a facilita extracția, tijele metalice sunt lubrifiate în timpul funcționării. Cel mai comun lubrifiant este o suspensie apă-grafit (3-5% grafit).

Părțile matrițelor care realizează contururile exterioare ale turnărilor sunt realizate din fontă cenușie. Grosimea peretelui matrițelor este atribuită în funcție de grosimea peretelui pieselor turnate, în conformitate cu recomandările GOST 16237-70. Cavitățile interioare din piese turnate sunt realizate folosind tije de metal (oțel) și nisip. Tijele de nisip sunt folosite pentru a decora cavități complexe care nu pot fi realizate cu tije metalice. Pentru a facilita extragerea pieselor turnate din matrițe, suprafețele exterioare ale pieselor turnate trebuie să aibă o pantă de turnare de la 30" la 3° spre despărțire. Suprafețele interioare ale pieselor turnate realizate cu tije metalice trebuie să aibă o pantă de cel puțin 6°. tranzițiile de la secțiuni groase la secțiuni subțiri nu sunt permise în turnare.Raza de curbură trebuie să fie de cel puțin 3 mm.Găurile cu diametrul mai mare de 8 mm pentru turnările mici, 10 mm pentru turnările medii și 12 mm pentru turnările mari se fac cu tije. Raportul optim dintre adâncimea găurii și diametrul acesteia este de 0,7-1. turnarea într-o matriță de răcire este atribuită de două ori mai puțin decât la turnarea în forme de nisip.

Aerul și gazele sunt îndepărtate din cavitatea matriței cu ajutorul conductelor de ventilație plasate în planul de despărțire și dopurilor plasate în pereți în apropierea cavităților adânci.

În turnătoriile moderne, matrițele sunt instalate pe mașini de turnare semiautomate cu o singură stație sau cu mai multe stații, în care se automatizează închiderea și deschiderea matriței, introducerea și îndepărtarea miezurilor, scoaterea și scoaterea turnării din matriță. De asemenea, este asigurat controlul automat al temperaturii de încălzire a matriței. Umplerea matrițelor pe mașini se realizează folosind dozatoare.

Pentru a îmbunătăți umplerea cavităților subțiri ale matriței și pentru a elimina aerul și gazele eliberate în timpul distrugerii lianților, matrițele sunt evacuate, turnate la presiune joasă sau folosind forța centrifugă.

Strângeți turnarea

Turnarea prin presare este un tip de turnare sub presiune.Este destinata producerii de piese turnate tip panou de dimensiuni mari (2500x1400 mm) cu grosimea peretelui de 2-3 mm (Fig. 63). In acest scop se folosesc semi- matrite metalice, care se monteaza pe masini specializate de turnare-stors cu convergenta uni sau bifata a semi-matritelor. Trăsătură distinctivă Această metodă de turnare este umplerea forțată a cavității matriței cu un flux larg de topire atunci când semi-multe se apropie una de cealaltă. Nu există elemente ale unui sistem de închidere convențional în matrița de turnare. În acest fel, turnările sunt realizate din aliaje AL2, AL4, AL9, AL34, care au un interval îngust de cristalizare.

^ Rata admisibilă de creștere a topiturii în secțiunea de lucru a cavității matriței la turnarea panourilor din aliaj de aluminiu trebuie să fie între 0,5-0,7 m/s. O viteză mai mică poate duce la neumplerea secțiunilor subțiri ale pieselor turnate, o viteză excesiv de mare poate duce la defecte de natură hidrodinamică: ondulații, neregularități de suprafață ale pieselor turnate, captarea bulelor de aer, eroziunea miezurilor de nisip și formarea. a fisurilor datorate întreruperii curgerii. Metalul este turnat în recipiente metalice încălzite la 250--350 ° C. Reglarea vitezei de răcire a topiturii se realizează prin aplicarea pe suprafața de lucru a cavității matriței

strat termoizolant de diferite grosimi (0,05-1 mm). Supraîncălzirea aliajelor înainte de turnare nu trebuie să depășească 15-20° peste temperatura lichidus. Durata convergenței semiformelor este de 5-3 s.

Turnare la presiune joasă

Turnarea la presiune joasă este o altă formă de turnare sub presiune. A fost folosit la fabricarea pieselor turnate cu pereți subțiri de dimensiuni mari din aliaje de aluminiu cu un interval de cristalizare îngust (AL2, AL4, AL9, AL34). La fel ca și în cazul turnării cu matriță, suprafețele exterioare ale pieselor turnate sunt realizate cu o matriță metalică, iar cavitățile interioare sunt realizate cu miezuri de metal sau nisip.

Pentru fabricarea tijelor se folosește un amestec format din 55% nisip de cuarț 1K016A; 13,5% nisip îndrăzneț P01; 27% cuarț pulbere; 0,8% adeziv pectină; 3,2% rășină M și 0,5% kerosen. Un astfel de amestec nu formează o arsură mecanică. Formele sunt umplute cu metal prin presiunea aerului comprimat uscat (18-80 kPa) furnizat la suprafața topiturii într-un creuzet încălzit la 720-750 °C. Sub acțiunea acestei presiuni, topitura este forțată să iasă din creuzet în conducta metalică și din aceasta în colectorul sistemului de deschidere și mai departe în cavitatea matriței. Avantajul turnării la presiune scăzută este capacitatea de a controla automat rata de creștere a metalului în cavitatea matriței, ceea ce face posibilă obținerea de piese turnate cu pereți subțiri de o calitate mai bună decât turnarea gravitațională.

Cristalizarea aliajelor în matriță se realizează la o presiune de 10-30 kPa înainte de formarea unei cruste metalice solide și 50-80 kPa după formarea unei cruste.

Piesele turnate din aliaj de aluminiu mai dense sunt produse prin turnare la presiune joasă cu contrapresiune. Umplerea cavității matriței la turnare cu contrapresiune se realizează datorită diferenței de presiune din creuzet și din matriță (10-60 kPa). Cristalizarea metalului sub formă se efectuează la o presiune de 0,4-0,5 MPa. Acest lucru previne eliberarea hidrogenului dizolvat în metal și formarea porilor de gaz. Hipertensiunea arterială contribuie o alimentație mai bună unități de turnare masive. În alte privințe, tehnologia de turnare la presiune inversă nu este diferită de tehnologia de turnare la presiune joasă.

Turnarea sub presiune combină cu succes avantajele turnării la presiune joasă și cristalizării sub presiune.

Turnare prin injecție

Turnare sub presiune din aliaje de aluminiu AL2, ALZ, AL1, ALO, AL11, AL13, AL22, AL28, AL32, AL34, piese turnate de configurație complexă de clase de precizie 1-3, cu o grosime a peretelui de 1 mm și mai mult, găuri turnate cu o diametru de până la 1,2 mm

filete exterioare și interioare turnate cu un pas minim de 1 mm și un diametru de 6 mm. Finisajul suprafeței unor astfel de piese turnate corespunde la 5-8 clase de rugozitate. Producția de astfel de piese turnate se realizează pe mașini cu camere de presare orizontale sau verticale la rece, cu o presiune specifică de presare de 30-70 MPa. Se preferă utilajele cu cameră de balotat orizontală.

Dimensiunile și greutatea pieselor turnate sunt limitate de capacitățile Mașinilor de turnat prin injecție: volumul camerei de presare, presiunea specifică de presare (p) și forța de blocare (0). Zona de proiecție (F) a turnării, a canalelor de poartă și a camerei de presare pe placa de matriță mobilă nu trebuie să depășească valorile determinate de formula F = 0,85 0/r.

Pentru a evita neumplerea matrițelor și non-straturilor, grosimea peretelui măslinelor din aliaje de aluminiu este prescrisă ținând cont de suprafața acestora:

Suprafață

piese turnate, cm2 Până la 25 25-150 150-250 250-500 St. 500

Grosimea peretelui, mm 1-2 1,5-3 2-4 2,5-6 3-8

Valorile optime ale pantei pentru suprafețele exterioare sunt 45 "; pentru suprafețele interne 1 °. Raza minimă de curbură este de 0,5-1" mm. Găurile mai mari de 2,5 mm în diametru sunt realizate prin turnare. Piesele turnate din aliaje de aluminiu, de regulă, sunt prelucrate numai de-a lungul suprafețelor de ședere. Alocația de prelucrare este atribuită ținând cont de dimensiunile turnării și variază de la 0,3 la 1 mm.

Pentru realizarea matrițelor se folosesc diverse materiale. Părțile matrițelor în contact cu metalul lichid sunt realizate din oțeluri ЗХ2В8, 4Х8В2, 4ХВ2С, plăci de montare și suporturi de matrițe - din oțeluri 35, 45, 50, știfturi, bucșe și coloane de ghidare - din oțel U8A.

Alimentarea cu metal în cavitatea matrițelor se realizează folosind sisteme de închidere externe și interne. Alimentatoarele sunt aduse la secțiunea de turnare, care este supusă prelucrării. Grosimea acestora este atribuită în funcție de grosimea peretelui turnării la punctul de alimentare și de natura dată a umplerii matriței. Această dependență este determinată de raportul dintre grosimea alimentatorului și grosimea peretelui turnării. Lină, fără turbulențe și captare de aer, umplerea matrițelor are loc dacă raportul este apropiat de unu. Pentru piese turnate cu o grosime a peretelui de până la 2 mm, alimentatoarele au o grosime de 0,8 mm; cu o grosime a peretelui de 3 mm, grosimea alimentatoarelor este de 1,2 mm; cu grosimea peretelui de 4-6 mm-2 mm.

Pentru a primi prima porțiune de topitură îmbogățită cu incluziuni de aer, lângă cavitatea matriței sunt amplasate rezervoare speciale de spălare, al căror volum poate ajunge la 20-40% din volumul de turnare. Șaibele sunt conectate la cavitatea matriței prin canale, a căror grosime este egală cu grosimea alimentatoarelor. Îndepărtarea aerului și a gazului din cavitatea matrițelor se realizează prin canale speciale de ventilație și goluri între tije (împingătoare) și matricea matriței. Canalele de ventilație sunt realizate în planul despicat pe partea fixă ​​a matriței, precum și de-a lungul tijelor și ejectoarelor mobile. Adâncimea canalelor de ventilație la turnarea „aliajelor de aluminiu” se presupune a fi de 0,05-0,15 mm, iar lățimea este de 10-30 mm, pentru a îmbunătăți ventilația matrițelor, cavitățile șaibelor sunt conectate cu atmosfera. cu canale subțiri (0,2-0,5 mm).

Principalele defecte ale pieselor turnate prin injecție sunt porozitatea subcrustală a aerului (gaz), cauzată de captarea aerului la viteze mari de intrare a metalului în cavitatea matriței și porozitatea de contracție (sau învelișuri) în nodurile termice. Formarea acestor defecte este influențată în mare măsură de parametrii tehnologiei de turnare - viteza de presare, presiunea de presare, regimul termic al matriței.

Viteza de presare determină modul de umplere a matriței. Cu cât viteza de presare este mai mare, cu atât topitura se deplasează mai repede prin canalele de deschidere, cu atât viteza de intrare a topiturii în cavitatea matriței este mai mare. Vitezele mari de presare contribuie la umplerea mai bună a cavităților subțiri și alungite. În același timp, ele sunt cauza captării aerului de către metal și a formării porozității subcrustale. La turnarea aliajelor de aluminiu, viteze mari de presare sunt utilizate numai la fabricarea de piese turnate complexe cu pereți subțiri. Presiunea de presare are o mare influență asupra calității pieselor turnate. Pe măsură ce crește, densitatea pieselor turnate crește.

Valoarea presiunii de presare este de obicei limitată de valoarea forței de blocare a mașinii, care trebuie să depășească presiunea exercitată de metal asupra matricei mobile (pF). Prin urmare, prepresarea locală a pieselor turnate cu pereți groși, cunoscut sub numele de procedeul Ashigai, câștigă un mare interes. Viteza redusă de intrare a metalului în cavitatea matriței prin alimentatoare cu secțiune transversală mare și prepresiunea efectivă a topiturii de cristalizare cu ajutorul unui piston dublu fac posibilă obținerea de piese turnate dense.

Calitatea turnărilor este, de asemenea, semnificativ afectată de temperaturile aliajului și matriței. La fabricarea pieselor turnate cu pereți groși de o configurație simplă, topitura este turnată la o temperatură de 20-30 °C sub temperatura lichidus. Piesele turnate cu pereți subțiri necesită utilizarea unei topituri supraîncălzite peste temperatura lichidus cu 10-15 °C. Pentru a reduce amploarea tensiunilor de contracție și pentru a preveni formarea de fisuri în piese turnate, matrițele sunt încălzite înainte de turnare. Se recomandă următoarele temperaturi de încălzire:

Grosimea peretelui de turnare, mm 1 - 2 2-3 3-5 5-8

Temperatura de incalzire

matrite, °С 250-280 200-250 160-200 120-160

Stabilitatea regimului termic este asigurată de matrițe de încălzire (electrice) sau de răcire (apă).

Pentru a proteja suprafața de lucru a matrițelor de efectele de lipire și eroziune ale topiturii, pentru a reduce frecarea în timpul extracției miezurilor și pentru a facilita extragerea pieselor turnate, matrițele sunt lubrifiate. In acest scop se folosesc lubrifianti grasi (ulei cu grafit sau pulbere de aluminiu) sau aposi (solutii sarate, preparate apoase pe baza de grafit coloidal).

Densitatea pieselor turnate din aliaje de aluminiu crește semnificativ la turnarea cu matrițe în vid. Pentru a face acest lucru, matrița este plasată într-o carcasă etanșă, în care se creează vidul necesar. Rezultate bune pot fi obținute folosind „procesul cu oxigen”. Pentru a face acest lucru, aerul din cavitatea matriței este înlocuit cu oxigen. La viteze mari de intrare a metalului în cavitatea matriței, care provoacă captarea oxigenului de către topitură, porozitatea subcrustală nu se formează în piese turnate, deoarece tot oxigenul prins este cheltuit pentru formarea de oxizi de aluminiu fin dispersați, care nu afectează în mod vizibil. proprietățile mecanice ale pieselor turnate. Astfel de piese turnate pot fi supuse unui tratament termic.

Controlul calității pieselor turnate și corectarea defectelor acestora

În funcție de cerințele specificațiilor tehnice, piesele turnate din aliaje de aluminiu pot fi supuse diferitelor tipuri de control: detecție cu raze X, cu raze gamma sau cu ultrasunete pentru detectarea defectelor interne; marcaje pentru determinarea abaterilor dimensionale; luminiscent pentru a detecta fisurile de suprafață; hidro- sau pneumocontrol pentru a evalua etanșeitatea. Frecvența tipurilor de control enumerate este specificată în condițiile tehnice sau determinată de compartimentul metalurgistului șef al uzinei. Defectele identificate, dacă sunt permise de specificațiile tehnice, sunt eliminate prin sudare sau impregnare. Sudarea cu arc cu argon este utilizată pentru sudarea umpluturilor, a cochiliilor, a slăbirii fisurilor. Inainte de sudare, locul defect se taie in asa fel incat peretii nisurilor sa aiba o panta de 30-42.Piesele turnate sunt supuse incalzirii locale sau generale pana la 300-350C. Încălzirea locală se realizează cu o flacără de oxiacetilenă, încălzirea generală se realizează în cuptoare cu cameră. Sudarea se efectuează cu aceleași aliaje din care sunt realizate piesele turnate, folosind un electrod de tungsten neconsumabil cu diametrul de 2-6 mm la un debit de argon de 5-12 l/min. Puterea curentului de sudare este de obicei 25-40 A la 1 mm diametrul electrodului.

Porozitatea în piese turnate se elimină prin impregnare cu lac de bachelită, lac asfaltic, ulei de uscare sau sticlă lichidă. Impregnarea se realizează în cazane speciale la o presiune de 490-590 kPa cu menținerea prealabilă a pieselor turnate în atmosferă rarefiată (1,3-6,5 kPa). Temperatura lichidului de impregnare se menține la 100°C. După impregnare, piesele turnate sunt supuse uscării la 65-200°C, timp în care lichidul de impregnare se întărește, și control repetat.

Bibliografie

1. Aliaje de turnare și tehnologii pentru topirea lor în inginerie mecanică. M.: Mashinostroenie. 1984.
2. Teoria proceselor de turnătorie. L.: Inginerie mecanică. 1976.
3. Piese turnate din aliaje de aluminiu. M.: Mashinostroenie. 1970.
4. Productie de piese turnate din aliaje neferoase. Moscova: Metalurgie. 1986.
5. Fabricarea pieselor din aluminiu turnat. Moscova: Metalurgie. 1979.
6. aliaje de aluminiu. Director. Moscova: Metalurgie. 1983.

Turnătoriile din Rusia sunt întreprinderi care produc piese turnate - piese modelate și semifabricate - prin umplerea matrițelor cu aliaje lichide. Principalii consumatori de produse de turnătorie sunt întreprinderile complexului de construcții de mașini (până la 70% din toate țaglele turnate produse) și industria metalurgică (până la 20%). Aproximativ 10% din produsele produse prin turnare prin injecție sunt echipamente sanitare.

Turnarea este cea mai bună modalitate de a obține semifabricate de geometrie complexă, cât mai apropiate ca configurație de produsele finite, ceea ce nu este întotdeauna posibil de realizat prin alte metode (forjare, sudare etc.). În procesul de turnare se obțin produse de cea mai variată grosime (de la 0,5 la 500 mm), lungime (de la câțiva cm la 20 m) și greutate (de la câteva grame la 300 de tone). Cotele mici sunt o caracteristică avantajoasă a semifabricatelor de turnare, ceea ce face posibilă reducerea costului produselor finite prin reducerea consumului de metal și a costului produselor de prelucrare. Peste jumătate din piesele folosite în modern echipament industrial, realizat prin turnare prin injecție.

Principalele tipuri de materii prime în producția de turnătorie sunt:

• fontă gri (până la 75%);
• oțel - carbon și aliaj (20%);
• fier maleabil (3%);
• aliaje neferoase - aluminiu, magneziu, zinc cupru (2%).

Procesul de turnare se desfășoară într-o varietate de moduri, care sunt clasificate:

1) conform metodei de umplere a matritelor:

• turnare obișnuită;
• turnare cu izolație;
• turnare prin injecție;
• turnare centrifugă;

2) conform metodei de fabricare a matritelor de turnare:

• în forme unice (nisip, coajă) destinate obținerii unei singure turnări;
• în forme de utilizare multiplă (ceramică sau argilo-nisip), rezistând până la 150 de umpluturi;
• în forme metalice permanente (de exemplu, forme de răcire) care pot rezista la câteva mii de turnări.

Cea mai comună metodă de turnare în matrițe de nisip (până la 80% din greutatea tuturor turnărilor efectuate în lume). Tehnologia acestui tip de turnare include:

• pregătirea materialelor;
• pregătirea nisipurilor de turnare și miez;
• crearea de forme și tije;
• suspendarea tijelor și asamblarea formelor;
• topirea metalului și turnarea acestuia în forme;
• răcire metalică și demontare a turnării finite;
• curățare turnare, tratament termic și finisare.

Prima turnătorie rusă (așa-numita „colibă ​​de tun”) a apărut la Moscova în 1479. Sub Ivan cel Groaznic, au apărut turnătorii în Kashira, Tula și alte orașe. În timpul domniei lui Petru cel Mare, producția de turnări a fost stăpânită în aproape întreg statul - în Urali, în părțile de sud și de nord ale țării. În secolul al XVII-lea, Rusia a început să exporte piese turnate din fontă. Exemple remarcabile de artă de turnătorie rusă sunt tunul țar de 40 de tone, turnat de A. Chokhov în 1586, clopotul țarului, cu o greutate de peste 200 de tone, creat în 1735 de I.F. și M.I. Matorinii. În 1873, muncitorii fabricii din Perm au turnat un chabot (partea inferioară care primește impactul) al unui ciocan cu abur cântărind 650 de tone, care este una dintre cele mai gigantice turnări din lume.

TURNĂTORIE, unul dintre procedeele tehnologice de obținere a unui produs prin umplerea unei forme pre-preparate cu metal topit, în care metalul se solidifică. Semnificația producției de turnătorie în inginerie mecanică se caracterizează prin faptul că peste 75% din greutatea tuturor pieselor mașinilor și sculelor sunt turnate. Producerea pieselor prin turnare nu este doar o metodă simplă și, prin urmare, ieftină, ci adesea cu modele foarte complexe și piese de dimensiuni mari - și singura. Procesul de turnare poate produce și produse din astfel de metale care nu au capacitatea de a fi forjate. În turnătorie, piesele de mașini sunt produse individual, în serie și, în unele cazuri, în ordine de masă.

Materialele de turnătorie sunt: ​​materiale de turnătorie (fontă, oțel, cupru și aliajele acestuia, aluminiu și aliajele acestuia etc.); materiale de turnare (nisip, argilă etc.); materiale auxiliare: combustibil, materiale refractare, fluxuri etc. Principalele operațiuni în turnătorie sunt următoarele: 1) pregătirea pământului de turnare, 2) producerea matriței (turnare), 3) topirea metalelor, 4) montarea și turnarea matriței. , matrițe (knockout), 6) curățare turnare (tăiere, curățare și tundere), 7) tratament termic (recoace sau tratament termic complet).

Realizarea matrițelor (mulare). În industria turnătoriei se folosesc: matrițe temporare, realizate în principal din lut și nisip, și forme metalice permanente, cap. arr. de otel. În timpul solidificării, metalul scade în volum (fenomen de contracție), astfel încât matrița este realizată în dimensiune mai mare decât produsul prin cantitatea de contracție. Fenomenul de contracție se reflectă în rezistența turnării și, uneori, chiar în integritatea acesteia, atunci când, de exemplu, masa de turnare (tijele) înconjurată de metal lichid este prea puternică și neclintită, iar metalul turnat se micșorează la solidificare. Prin urmare, în matrițe temporare, compoziția de turnare ar trebui să fie maleabil; cu forme constante, este necesar (în funcție de viteza de solidificare a metalului) aruncarea în timp a produselor din acestea, ceea ce se realizează printr-o acțiune foarte precisă (în timp) a mecanismelor corespunzătoare.

Formele permanente au fost dezvoltate de Ch. arr. pentru turnarea metalelor neferoase cu punct de topire scăzut și parțial pentru fontă; pentru oțel, formele permanente sunt rar folosite, deoarece este foarte dificil (chiar și pentru fontă) să aleagă un metal care să reziste la încălzirea și răcirea repetate. Deosebit de răspândită este turnarea în matrițe permanente (mulaje permanente) cu denivelări metalice din aliaje de aluminiu. Formele permanente includ așa-numitele matrițe reutilizabile pe termen lung (mulaje de viață lungă) propuse și patentate de Holley Carburetor Co., Detroit. Sunt fabricate din material refractar foarte rezistent. Întreaga dificultate în realizarea acestor matrițe constă în găsirea materialului adecvat (caolin, magnezie, bauxită) și a bunei legături a acestuia cu carcasa din fontă. Suprafața stratului refractar poate fi retușată până la uzură, după care stratul refractar este aplicat din nou. Fonta și alte metale (cu excepția oțelului) sunt turnate în astfel de matrițe. Nu există albire a fontei, iar turnarea este bine prelucrată.

Formele temporare sunt realizate folosind modele sau șabloane, care sunt o copie exactă a turnării (creștetă cu cantitatea de contracție) și baloane - cutii dreptunghiulare sau pătrate (mai rar rotunde) fără fund și capac. Baloanele servesc pentru a da rezistență materialului de turnare și pentru a utiliza cea mai mică cantitate posibilă de pământ de turnare în timpul turnării. Mult mai rar mularea se face in sol fara baloane sau cu un singur balon superior.

Schematic, procesul de fabricare a matriței este următorul. 1) Jumătate din model este așezată pe o placă de model (Fig. 1). 2) Jumătatea inferioară a balonului se așează pe placă și se acoperă cu câțiva mm de pământ model (Fig. 2), ușor compactat în jurul modelului (în majoritatea cazurilor manual); după aceea, în balon se toarnă pământ de umplutură (până la vârf și mai mult), care apoi este compactat b. sau m. puternic în funcție de mărimea și natura turnării; forma este ventilată (găurită în mai multe locuri cu un ac de păr).

3) Balonul umplut se răstoarnă împreună cu placa de model (Fig. 3); placa de sub model este îndepărtată; suprafața balonului inferior este stropită cu nisip separator. 4) Pe jumătatea inferioară a modelului se așează jumătatea superioară a modelului, acoperită cu un strat de nisip model, iar balonul superior (Fig. 4), în care sunt așezate modelele de colector și de aerisire (Fig. 5). ). 5) După compactarea pământului de umplere, baloanele sunt separate, iar modelele sunt îndepărtate din fiecare jumătate. 6) Se introduce o tijă în matrița inferioară eliberată de model (Fig. 6), care se prepară separat. 7) Balonul inferior cu tija este acoperit cu balonul superior (Fig. 7); baloanele asamblate sunt încărcate, adică o sarcină este plasată pe balonul superior pentru a preveni plutirea atunci când matrița este umplută cu metal lichid.

Metodele pentru umplerea baloanelor cu material de turnare și compactarea acestuia sunt prezentate în Fig. opt.

Mașinile de turnat sunt împărțite în trei tipuri principale: presare, scuturare și aruncătoare de nisip. Fiecare mașină de turnat este echipată cu dispozitive pentru eliberarea modelului din balon. Principalele metode de eliberare a modelului din baloane sunt prezentate în Fig. 9.

În conformitate cu metodele de eliberare a modelelor din baloane, mașinile de turnat sunt împărțite în continuare în subgrupe: 1) mașini cu baloane de ridicare, 2) mașini cu o placă de întoarcere și 3) mașini cu o placă de broșare.

în fig. 10 prezintă o mașină de turnat presă obișnuită (cu prepresare manuală de jos); în fig. Figura 11 prezintă unul dintre cele mai recente tipuri de mașini de presare cu aer comprimat Nichols.

Placa cu model a acestei mașini este atașată la suportul pentru model B; balonul (neprezentat în diagramă) este legat fie de plăcuța modelului, fie de cadrul E, care servește ca suport pentru balon. Puneți mânerul supapei N la dreapta. Se tremură; în acest caz, aerul trece în interiorul pistonului B sub pistonul A, care poartă placa de model. Ridicarea pistonului este controlată automat prin ridicarea ferestrelor F de marginea inferioară a pistonului. Prin aceste ferestre, aerul curge în pistonul B și în atmosferă. În timpul agitarii, traversele H cu blocul de presare stau deasupra balonului.

Apoi mânerul supapei N este rotit spre stânga. Apoi aerul trece printr-un alt fir de sub pistonul B și ridică ambele pistoane cu o placă de model, rame D și E și un balon umplut cu nisip și îl presează pe acesta din urmă pe sabotul de presare, ceea ce realizează o etanșare. Rotiți din nou mânerul N în poziția de mijloc, care deschide orificiul de evacuare a cilindrului de presare. Ambele pistoane A și B, suportul modelului D cu placa de model și cadrul E care susține balonul cad în jos, iar pe lângă pistonul de presare B, tijele rotunde G servesc drept ghidaje. Sistem B-A-D cu o placă de model continuați să vă deplasați în jos; în timp ce modelul este scos din formă. După ce ați pompat o traversă cu un bloc de presă, este ușor să îndepărtați un formular. Patru tije de ghidare M din masa de scuturare sunt folosite pentru a asigura mișcarea verticală exactă a suportului model D. Tijele G din poziția inferioară sunt scufundate într-o baie de ulei, precum și ghidajele M, pentru a asigura o bună ungere și o cădere liniștită a cadrului E, pentru care clichetul C este rotit la dreapta prin deplasarea pârghiei piciorului. , astfel incat la un model inalt cu pereti abrupti sa lucrati dupa metoda de tragere. În ambele cazuri, vibratorul de pe cadrul D ajută la îndepărtarea modelului. în fig. 12 prezintă unul dintre numeroasele modele de sablare - cea mai recentă mașină de turnat care umple simultan balonul cu pământ de turnat și îl compactează pe acesta din urmă prin forța centrifugă.

Materialul de turnare este transferat cu ajutorul unui lift într-un jgheab de scuturare, apoi într-o curea, care îl transferă pe capul aruncător de nisip; aici pământul este ridicat de o găleată care se rotește rapid a capului de lucru, care separă o parte a pământului din cantitatea totală și direcționează pământul cu o viteză extraordinară (12-18 m / s) în balon, unde este este compactat. Principalul avantaj al aruncătorului de nisip în comparație cu alte tipuri de mașini de turnat este că nu este asociat cu o anumită dimensiune a balonului, așa cum este cazul în cazul altor mașini de turnat și, prin urmare, doar aruncătorul de nisip rezolvă problema mecanizării lucrari de umplere a baloanelor cu material de turnare si compactare a acestuia din urma.in turnatorii unde predomina munca individuala. In plus, aruncatorul de nisip are o performanta extrem de ridicata.

Contururile interne ale piesei, golurile etc. se obțin prin intermediul unor tije sau conuri, care se prepară separat de formele din așa-numitele. cutii de miez. Deoarece, în procesul de turnare, conurile sunt în cele mai multe cazuri înconjurate de metal topit, problema ventilației lor adecvate devine extrem de importantă: permeabilitatea la gaz a conurilor ar trebui să fie. mult mai mare decât permeabilitatea la gaz a formei în sine. în fig. 13 este un desen al tijei (jumătate din cutia de miez).

Pentru a crește permeabilitatea la gaz a tijei, în interiorul acesteia este așezat un cordon de ceară (voskovitsa), a cărui ceară se topește când este uscată, lăsând astfel. trecere liberă pentru gaz. Pentru a crește rezistența tijei la acțiunea unei coloane de metal topit, tija este prevăzută cu un cadru metalic special. Pentru producția de astfel de piese turnate critice și complexe, cum ar fi autoblocuri, radiatoare etc., așa-numitele. tije de ulei, care sunt preparate în majoritatea cazurilor din nisip de cuarț pur cu adăugarea de diverși lianți pentru a lega; dintre acestea, uleiul de in ar trebui recunoscut ca fiind cel mai bun, dar se folosesc și fasole, ulei de porumb, melasă, dextrină, gluten etc.. Folosind conuri, puteți obține nu numai conturul intern, ci și exteriorul piesei ( turnare fără balon). Multe fabrici din America adoptă această metodă, omițând toate lucrările de turnare și înlocuind-o cu lucrări de bază, care nu necesită forță de muncă foarte calificată.

Formele realizate sunt pulverizate cu cărbune sau grafit măcinat fin sau sunt vopsite cu o masă special făcută ( beluga sau vopsea), care este un amestec foarte lichid de argilă refractară, făină și clei; la finisarea matrițelor pentru turnarea fierului, la o astfel de masă se adaugă grafit fin sau cocs. Este interzisă netezirea suprafeței matriței cu mistria. După terminare, matrița este fie plasată într-un uscător (mai des) și colectată pentru turnare, fie (mai rar) intră în turnare în formă brută - turnare în brut. Uscarea matrițelor pentru diferite metale se realizează la diferite temperaturi: pentru oțel 500-600°C, pentru fontă 200-300°C, pentru metale neferoase 150-250°C. Formele permanente și pe termen lung sunt întotdeauna ușor încălzite înainte de turnare (până la 75-100°C), apoi pentru turnările următoare, dimpotrivă, se răcesc astfel încât temperatura lor să nu fie mai mare de 75-100°C. O atenție deosebită trebuie acordată uscării tijelor, pentru care se folosesc cu succes uscătoare. acțiune continuă, permițându-vă să reglați temperatura de uscare în limite strict definite cu o fluctuație de ± 5 ° C. Deoarece matrița umedă este mai maleabilă decât matrița uscată, adesea multe piese turnate care nu se usucă cu succes ies umede. Cu toate acestea, matrița brută necesită o atenție deosebită la compoziția compoziției de turnare (este necesară o porozitate mare pentru a îndepărta nu numai gazele eliberate din metal, ci și vaporii de apă) și compactarea corespunzătoare a matriței. Nu re-compactați („apelați”) și nu umpleți masa de turnare prea slab (altfel metalul lichid va spăla pereții matriței) - o sarcină care poate fi rezolvată doar de un muncitor foarte experimentat.

Topirea metalelor. Materialele de turnare trebuie să aibă următoarele proprietăți: a) fluiditate, adică capacitatea metalului topit de a umple matrița; b) contracția minimă, adică capacitatea turnării de a-și menține forma; c) cea mai mică tendință la segregare; d) posibil punct de topire scăzut. Aproape toate metalele industriale (cu excepția aluminiului) în forma lor pură nu îndeplinesc aceste condiții: de exemplu, fierul are un punct de topire foarte ridicat și are o fluiditate scăzută și o contracție mare; cuprul, desi nu are un punct de topire foarte mare, dar datorita tendintei excesiv de mare de a dizolva gazele, obtinerea de piese turnate dense, fara bule este foarte dificila si necesita conditii speciale pentru evitarea rebuturilor de turnare. Impuritățile altor metale și metaloizi față de metalul de bază (fier, cupru etc.) îmbunătățesc semnificativ calitățile de turnare în ceea ce privește scăderea punctului de topire, reducerea coeficientului de contracție etc. Amestecul de carbon cu fier într-o cantitate de 1,7% sau mai mult scade temperatura de topire a fierului de la 1528°С la 1135°С, coeficientul de contracție - de la 2% la 1%; amestecul de zinc sau staniu cu cupru și aluminiu îmbunătățește semnificativ calitățile lor de turnare. Aliajele aluminiu-cupru și aluminiu-siliciu au cele mai bune calități de turnare. Oțelul de turnare este utilizat în două tipuri: cu un conținut de C de 0,15 până la 0,18% (rezistență la tracțiune 36 kg / mm 2) și de la 0,30 până la 0,35% (54 kg / mm 2); Mn< 0,6-0,8%, Si < 0,20%; S и Р обыкновенно менее 0,05%. Этот состав обеспечивает плотность отливки. Специальные стали для литья применяются редко. В табл. 1 приводятся наиболее употребительные литейные сплавы алюминия.

Pentru a obține o turnare a calităților cerute la cel mai mic cost al său, este necesar să se știe în ce condiții va funcționa turnarea, ce calități i se vor cere și ce modificări vor avea loc în metal în timpul topirii sale. Pe baza acesteia se face calculul taxei. Pe lângă materialele de turnare inițiale, taxa include și deșeuri turnătorie(sprue, sprue, piese turnate respinse, stropi de la oale de turnare etc.) si fier vechi.

Mai jos este un exemplu de calcul numeric al încărcăturii (conform Moldenka) de fontă cenușie rezistentă la acid (Tabelul 2).

Este necesar să se calculeze sarcina următoarei compoziții: 3,25% C, 1,53% Si, 1,25% Mn, 0,20% P, 0,05% S. Pentru calcul se iau anumite valori ale deșeurilor de elemente în timpul topirii într-o cupolă. Sarcina este de a determina cantitățile relative în care este necesar să se amestece grupurile de fontăeuII și III pentru a obține un amestec de compoziție (în%): 1,82 Si, 1,91 Mn, 0,1 P, 0,016 S.

Pentru aceasta, pe axele Mn-Si (Fig. 14), lăsăm deoparte conținutul corespunzător de Si și Mn; legând punctele corespunzătoare la trei fonte (liniile de turnare 4, 5 și 6), vedem că punctul de compoziție medie a amestecului necesar se află în interiorul triunghiului I-II-III, care indică posibilitatea formării amestecului necesar din aceste 3 calități de fontă. Conectăm vârfurile triunghiului I-II-III cu punctul O și continuăm liniile drepte IO,IIO și IIIO până când se intersectează cu laturile opuse ale triunghiului în punctele a, b și c.

Apoi luăm o dreaptă arbitrară O 2 O 1, (Fig. 15), împărțită în 100 de părți egale (100%), iar la capetele acestei linii trasăm drepte 0 2 K și 0 1 L paralele între ele la un unghi arbitrar. Din punctul O 1, se lasă deoparte segmentele O 1 l, O 1 lI, O 1 III, egaloi,OII, OhIII. În același mod, din punctul O 2 punem deoparte liniile drepte O 2 a, O 2b și O 2 c, respectiv egale cu Oa, Ob și Os. Prin legarea punctelor a cu I, b cuII și c cu III citim imediat pe linia dreaptă O 2 O 1 că fonta I trebuie luată 34%, fontăII - 51% și fontă III - 15%. Prin urmare, fiecare 150 kg de sarcină va consta din 34 kg fontă I, 51 kg fontă II, 15 kg fontă III; 30 kg deșeuri proprii și 20 kg deșeuri achiziționate.

Pentru topirea diferitelor metale se folosesc cuptoare de cea mai variată concepție: pentru topirea oțelului - cuptoare cu focar deschis (acide și bazice), Bessemer mici (de exemplu, Tropenas, Robert); fontă - cuptoare cupolă, cuptoare reverberative și instalații cu creuzet; pentru aluminiu, cupru și aliajele acestora - diverse modele creuzet, flacără și cuptoare electrice. Procesul de topire a cupolei este cel mai economic și deci cel mai comun; utilizarea creuzetelor este limitată de costul ridicat al procesului și de inconvenientul extrem de a produce piese turnate (de exemplu, piese turnate în formă de oțel) din creuzete. Cuptoarele cu flacără pentru turnarea neferoase sunt incomode deoarece efectul oxidant al flăcării strică calitatea metalului, iar oxizii metalici eliberați în cameră au un efect dăunător asupra sănătății lucrătorilor; în plus, este necesar ca temperatura de turnare a metalelor neferoase să fie în limite foarte înguste, predeterminate (de exemplu, pentru aluminiu 700±20°C). Recent, cuptoarele electrice au devenit larg răspândite diverse sisteme pentru topirea Ch. arr. oțel și metale neferoase. Principalul avantaj al cuptoarelor electrice este indiferența lor față de reacțiile chimice care au loc în timpul topirii și, ca urmare, un metal mai pur; apoi capacitatea de a regla într-un interval foarte larg gradul de supraîncălzire a metalului, deșeurile sale mai mici etc. Pentru a topi fonta, utilizarea electricității este mult mai costisitoare decât topirea în cupole și, prin urmare, este relativ rară și apoi numai sub forma unui proces combinat: cupolă-cuptor electric sau cupolă- Bessemer-cuptor electric, în conformitate cu cerințele speciale ale producției. La topirea metalelor neferoase în cuptoarele electrice, deșeurile sunt reduse: de exemplu, deșeurile de alamă în creuzete sunt de 4-6%, în cuptoarele electrice 0,5-1,5%. În tabel. 3 prezintă date comparative cu privire la costul de topire a 1 tonă de alamă în creuzete și cuptoare electrice ale sistemului Ajax.

Tehnica turnării. Aprovizionarea matriței cu metal topit este una dintre cele mai importante operațiuni din turnătorie; metal perfect compus (după analiză), topit și dezoxidat după toate cele mai bune prescripții, m. b. stricat de furnizarea ineptă a acestuia în formă. În primul rând, este necesar să aveți grijă ca jetul de metal care intră în matriță să fie continuu și să umple canalele care aduc metalul în matriță complet. Pentru a face acest lucru, este necesar să se calculeze corect raportul reciproc al secțiunilor transversale ale maței, capcanei de zgură și alimentatoare (Fig. 16); deci, cu un diametru al porții de 20 mm, aria secțiunii transversale a porții = 315 mm 2, aria capcanei de zgură trebuie luată mai mică, și anume 255 mm 2, iar suma suprafețelor de alimentatoarele nu trebuie să depășească 170 mm 2.

în fig. 17-22 sunt exemple de instalații corecte și eronate de spruce, capcane de zgură și alimentatoare.

Smochin. 17, 18 și 19 oferă exemple instalare corectă, Fig. 20 - instalare incorectă deoarece secțiunea de poartă este prea mică și în timpul turnării metalul nu va umple complet capcana de zgură, drept urmare zgura va intra în matriță și va strica turnarea. în fig. 21 arată instalarea greșită: poarta este plasată direct deasupra alimentatorului, zgura intră direct în matriță. în fig. 22 sprue este deplasat și plasat direct deasupra alimentatorului, zgura intră în matriță. Două profituri sunt plasate în piese turnate din oțel pentru a evita cavitățile de contracție. Profiturile din oțel turnat ocupă aproximativ 25-30% din greutatea turnării. Piesele turnate mici din oțel, fonta (cu excepția celor foarte importante) și piesele turnate neferoase sunt turnate fără profit. Umplerea formelor necesită o anumită abilitate. Metalul nu poate fi turnat în spruce cu jet de rupere. În unele cazuri, când este necesară o presiune mare, ei încearcă să direcționeze un flux de oțel din oală direct în spruce, creând astfel. grevă de oțel. Turnarea oțelului este considerată completă atunci când metalul apare în profit. În acest moment, în turnările mari, ei preferă să adauge metal în cap, și nu prin sprue. Acea. se creează un profit fierbinte care alimentează turnarea (cu o reducere a volumului de metal de solidificare) de sus, dar nu de jos (ceea ce este dăunător). Metalul finit se recomandă să fie dezoxidat cu un silicospigel înainte de eliberare. Acest aditiv face metalul mai calm și se toarnă bine. Cavitățile de contracție se formează în cele mai groase părți ale pieselor turnate. Opinia comună conform căreia prezența bulelor de contracție în piese turnate reduce rezistența metalului nu este întotdeauna corectă: bula închisă în metal este o sferă (ca o boltă) cu cristale dispuse regulat și oferă o rezistență semnificativă la rupere, în special la strivire. Forjarea acestei bule formează un pliu, a cărui prezență deja cu siguranță slăbește metalul. Pentru a evita formarea de bule de contracție, se utilizează turnarea centrifugă și turnarea prin injecție.

Turnarea centrifugă constă în faptul că metalul topit este introdus într-o matriță metalică cu rotație rapidă, unde, sub acțiunea forței centrifuge, aderă la suprafața exterioară a matriței rotative. Acea. puteți pregăti o varietate de corpuri de revoluție. Schema de funcționare a mașinii de turnare centrifugă este dată în Fig. 23.

Ca formă servește cilindrul A. Prin intermediul mânerului C, forma A poate fi. mutat înapoi (pe desen - la dreapta). Pistonul de la capătul axului cu o suprafață cu nervuri de răcire F formează peretele din spate al matriței. La începutul turnării, matrița A este presată destul de strâns pe corpul B, după care oala B umplută cu metal topit este laminată în matrița D, care este pusă simultan în rotație. Prin rotirea roții de mână E, metalul topit este turnat în matriță. Imediat ce metalul se intareste, matrita A este mutata spre dreapta pe piston, care extruda turnarea. Metoda de turnare centrifugă în fabricarea țevilor din fontă a devenit deosebit de răspândită. Materialul din care sunt pregătite matrițele pentru turnarea centrifugală trebuie ales deosebit de atent în funcție de condițiile de funcționare ale mașinii de turnare centrifugă. Pentru matritele cu grad mare de incalzire, fonta, datorita tendintei de crestere (cresterea volumului cu incalziri repetate), nu este recomandata; utilizarea oțelului dă cele mai bune rezultate. Formele necăptușite, încălzite sau răcite cu apă pot fi fabricate din oțel, dar durata lor de viață este scurtă. Prin urmare, este de preferat să se realizeze matrițe din nicrom (60% Ni și 40% Cr) sau din metal Becket, precum și dintr-un aliaj de următoarea compoziție: 80% Ni și 20% Cr. Acest aliaj rezistă la sarcini de temperatură prelungite și repetate peste 1370°C. Este esențial ca matrițele din oțel să nu aibă cavități mai apropiate de 3 mm de suprafața interioară a matriței și ca această suprafață să fie perfect netedă; grosimea peretelui este aleasă astfel încât în ​​timpul turnării matrița să nu se încălzească peste punctul critic al metalului dat.

În turnarea prin injecție, metalul topit este injectat sub presiune înaltă într-o matriță metalică, rezultând piese care se potrivesc cu dimensiunile date atât de precis încât nu trebuie prelucrate în continuare. Acest lucru este deosebit de avantajos atunci când productie in masa piese mici care necesită o mare precizie (de exemplu, piese de contor, piese de mașini mici). Cele mai importante aliaje industriale pentru turnarea sub presiune sunt cele de zinc, aluminiu și, într-o oarecare măsură, cupru. În tabel. 4 prezintă caracteristicile diferite aliaje folosit pentru turnarea prin injecție.

Mașinile utilizate pentru turnarea prin injecție sunt împărțite în două grupe principale. 1) Pentru aliajele cu punct de topire scăzut se folosesc mașini cu piston (Fig. 24).

Baia de metal lichid conține o pompă acționată de o pârghie sau de aer comprimat. Când pistonul este coborât, metalul este presat în matriță prin duză. Mașinile cu piston pentru aliaje cu punct de topire mai mare (aluminiu etc.) s-au dovedit nepotrivite: metalul se întărește între pereții pistonului și cilindrului, ceea ce determină curățări frecvente și o creștere bruscă a costurilor generale. 2) Pentru aliajele refractare, deci, se folosesc mașini (Fig. 25 și 26), echipate cu o linguriță specială (gâscă), care, cu ajutorul unui dispozitiv special, captează de fiecare dată porțiunea strict necesară a metalului; metalul este expus aerului comprimat doar în această cupă pe o suprafață relativ mică, ceea ce evită oxidarea excesivă a metalului.

Casting knockout. Eliberarea rapidă a produsului turnat din matrițe are un impact semnificativ asupra integrității acestuia. De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că o turnare fierbinte este ușor deformată printr-o lovitură incomodă atunci când este eliberată din matriță. Este deosebit de important să eliberați butoanele centrale ale pieselor turnate cât mai curând posibil. În acest scop, atunci când se fac conuri, partea cadrului, care este scheletul conului, este scoasă în evidență prin „semn”, astfel încât, după turnarea cu un baros, conul să poată fi îndepărtat cu ușurință de-a lungul acestei părți proeminente. și astfel să permită turnării să se contracte liber în timpul răcirii sale ulterioare.

Operația de demontare a baloanelor în turnătoriile moderne este complet mecanizată. Cel mai simplu dispozitiv în acest scop este că un vibrator suspendat de un lift pneumatic poate fi folosit cu un dispozitiv special. atasat de balon, care in acelasi timp se ridica usor; vibratorul este apoi activat si dupa cateva secunde balonul este golit. Cu o altă metodă de detonare, baloanele sunt așezate pe un grătar, care este pus în mișcare oscilatoare cu ajutorul camelor; pământul din baloane cade prin grătar. Pentru a preveni căderea pământului fierbinte pe transportorul cu bandă de îndepărtare a pământului cu mase prea mari, sub grătar sunt instalate două role de alimentare, care îl alimentează uniform pe transportor. Tijele sunt scoase fie manual, fie cu ajutorul unui jet de apă. presiune ridicata, sau pe mașini vibrante pneumatice special concepute (Fig. 27) ale sistemului Stoney.

Piesele turnate din cărucior sunt instalate în suporturi speciale ale mașinii folosind un lift pneumatic situat la fiecare mașină. Apoi vibratorul este activat, iar tijele sunt dezactivate timp de 3-6 secunde.

Curățare turnare. Turnarea scoasă din matriță are un număr de maree (sprue, risers și profit) care sunt inutile conform desenului produsului, dar necesare în timpul producției. Pământul aderat la turnare, spruces și amonte sunt îndepărtate cu un ciot, iar profiturile sunt îndepărtate cu o tăietură. Turnarea curățată cu profit se numește negru, iar fără profit - tăiat sau curat. Fontă b. ore rămân fără tăiere. Curățarea turnării în unele cazuri este dificilă, de exemplu, în timpul exploziilor de metal, se obține un „blocare” în turnare, dacă masa ruptă nu a fost scoasă în profit sau extrudare; dacă sprue este reglat incorect, tăietorul poate rupe sprue cu carcasa de turnare; în acest caz, este mai bine să trimiteți turnarea cu sprue pentru tăiere; la îndepărtarea mugurilor adânci, este foarte dificil să alegeți un mugur subțire dintr-un tub lung; în acest caz, deplasarea cadrului în timpul solidificării metalului poate ajuta nu numai la menținerea integrității turnării, ci și la facilitarea knockout-ului. Curățarea suprafeței exterioare a pieselor turnate de pământ ars se realizează în turnătorii moderne în tamburi rotativi sau cu jet de nisip în mașini și camere de sablare. Prima metodă este predominant comună în America, a doua - în Europa. Dezavantajul metodei de curățare a turnării în butoaie obișnuite este cheltuiala mare de muncă și timp pentru încărcarea și descărcarea manuală a acesteia. O simplificare semnificativă se obține în cazul utilizării în locul unor tobe obișnuite - tobe cu acțiune continuă (Fig. 28).

Tamburul are cavități interne și externe. Piesele turnate intră în cavitatea interioară a tamburului rotativ din partea dreaptă. Pinionii din fontă călită intră acolo din cavitatea exterioară prin fante speciale. Cu o mișcare lentă spre capătul opus al tamburului, turnarea are timp să fie curățată. Înainte de a ajunge la capătul tamburului, pinioanele din fontă cad prin mici fante din cavitatea interioară către cea exterioară a tamburului, de unde sunt transferate în capul tamburului prin intermediul ghidajelor spiralate. Piesele turnate mai complexe, care, atunci când sunt curățate în tamburi, s-ar putea teme de un procent mare din deșeurile din cauza spargerii și care sunt supuse unor prelucrari semnificative, sunt curățate în camere de sablare continuă. Metoda de curățare hidraulică a pieselor turnate, care a fost aplicată pentru prima dată cu succes la uzina Allis Chalmers Co, s-a dovedit a fi foarte reușită. (Milwocky): Timpul de curățare redus de la ore la minute. Dispozitivul este utilizat pentru curățarea roților turbinelor, cilindrilor de gazometru și piese turnate grele similare. Piesele turnate se curăță într-o cameră închisă de beton (Fig. 29) situată în mijlocul turnătorii.

Dimensiunile interne ale camerei sunt 10370x18725x6100 mm. Grosimea peretilor de beton este de 305 mm. Pentru a proteja pereții de acțiunea de erodare a apei, aceștia sunt acoperiți cu plăci de oțel. În interiorul camerei există două cercuri de răsucire cu diametrul de 3050 mm (ridică 100 tone) și 6100 mm (300 tone). Ambele cercuri se rotesc pe rulmenti cu bile si sunt actionate de motoare de 25 si 35 CP. Camera de serviciu este situată într-unul din colțurile camerei. S-au instalat 2 aparate cu trei duze situate la înălțimi egale. Duze m. b. asezat la orice inaltime. Duza pentru masa mai mare are diametrul de 27 mm, pentru cea mai mica - 16 mm. Pompa de 3500 l/min este antrenată de un motor de 300 CP. Cu două duze care funcționează simultan, presiunea apei este de 28 atm. Murdăria rezultată în urma curățării se depune în două recipiente aflate sub podea, din care se îndepărtează continuu cu ajutorul unui lift. Pământul este separat de apă, adus la 7% umiditate și repus în producție. Avantajul acestei metode de curățare este ieftinitatea ei, absența completă a prafului și faptul că ramele tijelor nu se deteriorează și pot fi folosite din nou.

Tratament termic. După curățare, turnarea este uneori supusă unui tratament termic. Oțelul turnat și fonta ductilă trebuie recoapte. În ceea ce privește fonta, acum s-a dovedit că se poate. supusă unui tratament termic asemănător cu oțelul, iar structura din fontă ferită-grafit-cementită se transformă într-o structură perlit-grafit cu o creștere a proprietăților mecanice (alungire până la 8%, rezistență la tracțiune până la 40-45 kg/mm2). ). Facilitează în special tratamentul termic prin turnarea fontei în forme permanente. Turnarea cu bronz poate fi folosită și în multe cazuri. îmbunătățită prin tratament termic. Turnarea aluminiului este întotdeauna călită la 500±10°C și călită la 140±10°C.

Principii de bază pentru proiectarea turnătoriilor. La proiectarea unei noi turnătorii, în primul rând, trebuie să țineți cont de locația principalelor ateliere de prelucrare a metalelor și să alegeți o locație pentru turnătorie astfel încât să poată livra piese turnate atelierelor de prelucrare la fel de simplu și ieftin ca posibil. Programul de lucru al turnătoriei d.b. determinate cu cele mai precise detalii, atat cantitativ cat si ponderal, cat si in termeni de ansamblu, care vor face posibila alegerea echipamentelor cele mai potrivite pentru cazul dat si a procesului tehnologic cel mai potrivit. Schema de calcul a turnătoriei se reduce în acest caz la următoarele. Având un program exact de lucru, ele alcătuiesc un album de mulaje, care va oferi și principiile de bază pentru organizarea operațiunilor individuale. proces tehnologicși numărul de baloane necesare pentru producție și tipurile acestora, precum și cantitatea necesară de materiale de turnare și, prin urmare, puterea dispozitivului agricol. După ce a primit așa. arr. date orientative despre consumul de materii prime, cu privire la dimensiunea suprafețelor necesare, încep să clarifice operațiunile individuale ale procesului de producție, posibila mecanizare a acestuia în ansamblu sau în părți separate. Diverse opțiuni pentru calcularea poziției relative a atelierelor individuale de turnătorie vor face posibilă rezolvarea cât mai adecvată a problemei organizării unui anumit proces de producție. Dacă programul nu este m. definit cu b. sau m. precizie acceptabilă, atunci trebuie să calculați magazinele principale și auxiliare ale turnătorii conform așa-numiților coeficienți. în fig. 30 prezintă tipurile uzuale de clădiri de turnătorie;

Fig. A - turnătorie de fontă cenușie pentru turnare individuală; B - turnătorie de fontă maleabilă cu instalare cuptoare cu flacără; B - oțel în formă cu un departament de cuptoare cu focar deschis; G - otel in forma de convertoare; D - oțel cu cuptoare electrice.

Riscuri profesionale și măsuri de siguranță. Toate procesele de producție care au loc în turnătorii sunt asociate cu apariția anumitor riscuri profesionale. Deci, în timpul pregătirii și prelucrării materialelor de turnare, decupare, ciobire și curățare a pieselor turnate, se formează o cantitate uriașă de praf (de la 20 la 180 mg/m3). Trebuie instalată o ventilație adecvată pentru a combate poluarea cu praf din aer; deosebit de favorabilă în acest sens este utilizarea unei metode hidraulice pentru curățarea pieselor turnate. În lucrările de turnare, în care turnarea se face pe podeaua unei turnătorii, lucrătorii sunt forțați să-și mențină corpul într-o poziție îndoită, adesea extrem de nenaturală, ceea ce poate duce la distorsiuni ale scheletului. Aceste pericole sunt eliminate în producția de lucru pe mașinile de turnat. Temperatura scazutaîn turnătorii în timp de iarna(adesea sub 0°C), umiditatea ridicată, podeaua de pământ mereu rece și adesea înghețată provoacă răceli frecvente la matrițe, în special reumatism. La întreținerea topitoarelor, lucrătorii sunt expuși la efectele nocive ale fluctuațiilor bruște de temperatură. La turnarea din metale topite, se eliberează gaze nocive. Dintre acestea din urmă, cele mai importante sunt următoarele: monoxid de carbon, dioxid de sulf și oxid de zinc. Concentrația de CO în aerul turnătoriilor variază în medie în intervalul 0,03-0,05 mg/l, ajungând la unele momente de turnare deasupra baloanelor până la 0,21-0,32 mg/l. (Institutul pentru Protecția Muncii a stabilit un standard de 0,02 mg/l.) Cantitatea de dioxid de sulf (SO 2) din aerul turnătoriilor, în funcție de tipul de metal și cocs folosit, ajunge la 0,045-0,15 mg/l ( norma 0,02- 0,04 mg/l). Inhalarea fumului de oxid de zinc în turnătorii de cupru determină angajații să aibă atacuri de febră a turnătoriei. La încărcarea manuală a încărcăturii în topitoare, la turnarea manuală a metalului în baloane, se observă o tensiune musculară extrem de mare, care, din cauza temperaturii ridicate a lucrării, provoacă transpirație severă epuizantă. Aceste pericole sunt eliminate prin utilizarea benzilor transportoare, mecanizarea cuptoarelor de încărcare și transport, precum și prin demontare pneumatică a baloanelor.

Cel mai mare număr de accidente în turnătoriile de fier și cupru au loc în urma arsurilor de metal topit și încins la roșu în timpul transportului sau transportului manual. mai ales consecințe serioase presupune contactul metalului topit sau al zgurii cu umezeala (explozii). Pentru a elimina aceste fenomene, este necesar să existe poteci uniforme din cărămidă, beton, beton armat etc. în locuri neocupate de mulaj, iar pasajul principal să fie. nu deja 2 m; b. fluxul de oameni cu oale goale și metal topit este bine organizat; locurile de turnare și turnare a zgurii trebuie să fie uscate; găleți e. b. bine uscat și încălzit; carcasele oalelor trebuie să aibă mici deschideri pentru a îndepărta vaporii de pe acoperire etc. Lucrătorii care manipulează metalul topit ar trebui b. echipat cu salopete adecvate, ochelari de protecție, aparate respiratorii etc., iar cămașa nu trebuie să fie băgată în pantaloni și pantalonii în cizme, iar borul pălăriei ar trebui să fie. aplecat. Turnarea manuală este însoțită de un număr mare de știfturi pe știfturile de fier găsite în vechiul pământ de turnare. Mijlocul de luptă este trecerea pământului printr-un separator magnetic. Când transportați oale cu metal topit, centrul lor de greutate trebuie să fie sub axa de rotație (până la 50 mm) pentru a evita răsturnarea. Toate lanțurile, frânghiile și culbutorii trebuie să fie complet încărcate cel puțin o dată la 2 luni și inspectate temeinic cel puțin o dată la 2 săptămâni. Toate mașinile trebuie să fie echipate cu apărători de încredere pentru locurile periculoase.

Pentru reglementarea legală a condițiilor de muncă în turnătorii, Comisariatul Poporului de Muncă a emis o serie de reglementări obligatorii. Acestea includ în primul rând „Regulile de siguranță pentru munca în turnătoria de fier și cupru”; rezoluţii privind restrângerea angajării femeilor şi adolescenţilor în cele mai dăunătoare şi munca periculoasaîn turnătorii; programul de lucru scurtat și concediu suplimentar pentru anumite categorii de muncitori (turnatorii de cupru, sablare etc.).

1.1 Concepte și definiții de bază

Turnarea sau turnarea este o metodă de fabricare a unei piese de prelucrat sau produs finit prin turnarea metalului topit într-o cavitate cu o configurație dată, urmată de solidificarea acestuia.

Blankurile sau produsele obținute prin turnare se numesc piese turnate.

Cavitatea umplută cu metal lichid în timpul turnării se numește matriță.

Scopul matriței este următorul.

1. Furnizarea configurației și dimensiunilor necesare turnării.

2. Asigurarea preciziei specificate a dimensiunilor și calității suprafeței turnării.

3. Asigurarea unei anumite viteze de răcire a metalului turnat, care contribuie la formarea structurii necesare a aliajului și la calitatea turnărilor.

După gradul de utilizare, formele sunt împărțite în unică, semipermanente și permanente.

Formele simple sunt folosite pentru a obține o singură turnare, acestea sunt realizate din nisip de cuarț, ale cărui boabe sunt legate printr-un fel de liant.

forme semipermanente – acestea sunt matrițe în care se obțin mai multe turnări (până la 10-20), astfel de matrițe sunt din ceramică.

forme permanente – forme în care se obţin de la câteva zeci până la câteva sute de mii de piese turnate. Aceste matrițe sunt de obicei realizate din fontă sau oțel.

Sarcina principală a turnătoriei este de a obține piese turnate cu o aproximare maximă a formei și dimensiunii suprafeței la aceiași parametri ai piesei finite pentru a reduce complexitatea prelucrărilor ulterioare. Principalul avantaj al formării semifabricatelor prin turnare este posibilitatea de a obține semifabricate de aproape orice complexitate de diferite greutăți direct din metalul lichid.

Costul produselor turnate este adesea mult mai mic decât al produselor realizate prin alte metode, cu toate acestea, nu toate aliajele sunt aplicabile pentru turnare, ci doar cele care au proprietăți bune de turnare. Principalele proprietăți de turnare sunt.

1. Fluiditate - capacitatea unui metal lichid de a umple o matriță, repetând exact configurația acesteia.

Cu cât fluiditatea este mai mare, cu atât aliajul de turnare este mai bun. Pentru oțel și fontă, această proprietate scade odată cu creșterea conținutului de sulf și crește odată cu creșterea conținutului de fosfor și siliciu. Supraîncălzirea aliajului peste temperatura de topire crește fluiditatea acestuia.

Fluiditatea este evaluată prin lungimea drumului parcurs de metalul lichid înainte de solidificare. Siluminii, fonta gri, alama silicon au fluiditate mare (>700 mm), otelurile carbon, fonta alba, aliajele aluminiu-cupru si aluminiu-magneziu au fluiditate medie (350-340 mm), aliajele de magneziu au fluiditate redusa.

2. Contracție - o scădere a dimensiunii turnării în timpul tranziției metalului de la starea lichidă la starea solidă. Cu cât contracția este mai mică, cu atât aliajul de turnare este mai bun. Distingeți contracția volumetrică (reducerea volumului) și liniară (reducerea dimensiunilor liniare). Această proprietate depinde în principal de compoziția chimică a aliajului. Contracția aproximativ liniară este de 1% pentru fontă și 2% pentru oțel și neferoase. Desigur, fiecare marcă specifică de aliaj de turnare are propria sa valoare de contracție.

3. Tendința la liquație. Segregarea se numește eterogenitate chimică în volumul turnării. Cu cât tendința de segregare a unui aliaj de turnare este mai mică, cu atât este mai bună.

Multe aliaje diferite sunt folosite în industria turnătoriei. Cea mai comună este fonta cenușie, din care aproximativ 75% din piese turnate sunt realizate în inginerie casnică (în greutate), aproximativ 20% din oțel, 3% din fontă ductilă și aproximativ 2% din piesele turnate sunt realizate din neferoase. aliaje metalice.

Există două moduri de a turna metal în matrițe.

1. Turnare convențională, în care metalul umple liber matrița sub influența gravitației. Această metodă include turnarea în forme de nisip-argilă.

2. Metode speciale de turnare, sunt aproximativ 15 dintre ele, principalele sunt:

· turnare prin injecție;

· turnare centrifuga;

turnare într-o matriță de răcire (în forme metalice);

turnare în forme de coajă;

turnare cu investiții, turnare arsă sau cu solvenți.

Turnarea în forme de nisip-argilă este metoda principală de producere a piesei turnate. Această metodă produce piese turnate atât de forme simple cât și complexe, cele mai mari turnări care nu pot fi obținute prin alte metode.

Utilizarea unor metode speciale de turnare face posibilă reducerea deșeurilor în producția de turnătorie. La turnarea în matrițe metalice, turnarea centrifugă asigură turnări de înaltă precizie. Odată cu aceasta, metodele speciale de turnare sunt aplicabile numai pentru produse de dimensiuni relativ mici (greutate de până la 300 kg).

Pentru a realiza o matriță de turnare, trebuie să aveți un kit de model. În general, un set de modele constă dintr-un model, o cutie de miez și modele ale elementelor sistemului de porți.

Modelul este un prototip al viitoarei turnări, cu ajutorul modelului, în principal se modelează configurația sa externă. Modelul diferă de turnare prin material, prezența semnelor de miez (dacă turnarea este goală și este nevoie de un miez pentru a forma o cavitate), prezența unui conector (dacă turnarea se realizează după un model detașabil), dimensiuni care depăşesc dimensiunile corespunzătoare ale turnării prin contracţia liniară a aliajului.

Cutia de miez este o parte a setului de modele destinat fabricării miezului. Miezul, la rândul său, este necesar pentru a forma configurația internă a turnării (pentru a obține găuri).

Sistemul de blocare este un set de canale într-o matriță de turnare care furnizează metal topit, captează zgura și incluziunile nemetalice, elimină gazele din matriță și, de asemenea, alimentează turnarea cu metal lichid în timpul cristalizării sale.

1.2 Tehnologia turnării

Procesul tehnologic de producere a pieselor turnate în forme de nisip-argilă include turnarea, adică pregătirea unei semi-matrițe și a miezurilor; asamblare matriță; turnarea topiturii, demontarea și curățarea pieselor turnate.

Pentru fabricarea matrițelor din nisipuri de turnare se folosesc echipamente model-balon. Include modele, plăci cu model, cutii de miez etc.

Pentru a facilita studiul procesului de fabricare a turnării, luați în considerare diagrama fluxului procesului (Fig. 1).

Conform desenului piesei (Fig. 1, a), tehnologul turnătoriei elaborează un desen al modelului și al cutiei de miez. În atelierul de modele, conform acestor desene, se realizează un model (Fig. 1, b) și o cutie de miez (Fig. 1, c), în timp ce se iau în considerare rezervele pentru prelucrare și contracția aliajului în timpul răcirii. Pentru a obține suprafețe de susținere pentru montarea tijelor, pe modele se realizează semne de tijă. Un miez este turnat de-a lungul cutiei de miez (Fig. 1, d), care este proiectat să formeze o cavitate internă în turnare.

Pentru a umple matrița cu metal, există un sistem de închidere care constă dintr-un vas, un ridicător, o capcană de zgură, alimentatoare și orificii de ventilație (Fig. 1, e). La asamblare, o tijă este instalată în jumătatea inferioară a matriței, apoi ambele jumătăți de matriță sunt conectate și încărcate cu balast. Ansamblul matriței este prezentat în fig. 1, d.

În departamentul de topire, metalul este topit și turnat în forme. Turnarea răcită este scoasă din matriță și transferată în departamentul de curățare și tundere, unde este curățată de amestecul de miez de turnare și tăiată resturile de spruce, golfuri etc.

Modelele sunt dispozitive cu ajutorul cărora se obțin amprente în nisipul de turnare - cavități corespunzătoare configurației exterioare a pieselor turnate. Găurile și cavitățile din interiorul pieselor turnate sunt formate cu ajutorul tijelor instalate în matriță în timpul asamblarii lor.

Dimensiunile modelului fac mai mult decât dimensiunile corespunzătoare ale turnării, prin valoarea contracției liniare a aliajului, care este de 1,5-2% pentru oțel carbon, 0,8-1,2% pentru fontă, 1-1,5% pentru bronzuri. și alamă etc. e. Pentru a facilita fabricarea modelelor din nisipul de turnare în timpul turnării, pereții modelelor trebuie să aibă pante de turnare (pentru modelele din lemn 1-3 0, pentru metal 1-2 0) 3) contact mediu cu peretele grosime.

Avantajul modelelor din lemn este ieftinitatea și ușurința de fabricare, dezavantajul este fragilitatea. Modelele sunt vopsite pentru turnarea din fier în roșu, pentru turnarea din oțel în albastru. Ecusoanele sunt vopsite în negru.

Modelele metalice sunt cel mai adesea realizate din aliaje de aluminiu. Aceste aliaje sunt ușoare, nu se oxidează și sunt bine prelucrate.

În turnarea mașinii, echipamentul cu model metalic este de obicei utilizat cu instalarea unui model cu instalarea unui model și a unui sistem de deschidere pe o placă de model metalic.

Tijele sunt turnate în cutii de miez din lemn sau metal.

Turnarea, de regulă, se efectuează în baloane - cutii metalice rezistente și rigide de diferite forme, destinate fabricării semi-maturilor de turnătorie în ele din nisipul de turnare prin compactarea acestuia.

Pentru fabricarea matrițelor și miezurilor se folosesc amestecuri de nisipuri naturale și argile cu adăugarea cantității necesare de apă. Calitatea, compoziția și proprietățile materialelor și amestecurilor depind de condițiile de funcționare ale acestora în forma de deschidere.

Nisipurile de turnare și miez trebuie să aibă următoarele proprietăți:

- rezistență (pentru a menține integritatea în timpul asamblarii, transportului, impactului mecanic);

– permeabilitatea la gaze;

- rezistenta la foc (in contact cu metalul nu trebuie sa se topeasca, sa sinterizeze, sa se arda la turnare, sa se inmoaie);

– plasticitate (își păstrează forma după descărcare);

– nelipiciune a amestecului la model, cutia miezului și în planul de separare a matriței;

– nonhigroscopicitate;

- conductivitate termică;

- îndepărtarea ușoară a amestecului la curățarea pieselor turnate;

– durabilitate, de ex. capacitatea amestecurilor de a-și păstra proprietățile după utilizarea repetată;

- ieftinitatea.

Materialele de turnare proaspete, adică nisipul și argila, necesită în medie 0,5 - 1 t la 1 tonă de turnare, în timp ce consumul de amestecuri pentru fabricarea matrițelor și miezurilor este de 4 - 7 tone. Partea principală a amestecurilor sunt turnate utilizate. materialele , materialele proaspete servesc doar la înlocuirea boabelor de nisip care se transformă în praf și pentru a îndeplini abilitățile de legare ale argilelor.

Partea de granule a nisipurilor ar trebui să fie formată în principal din granule de cuarț (SiO 2) în cele mai bune grade de nisip, conținutul de SiO 2 ³ 97%, în cel mai rău, conținutul de SiO 2 ³ 90%.

Partea de argilă a nisipului include în mod convențional toate particulele conținute în ea cu o dimensiune mai mică de 0,022 mm.

Argilele de turnare sunt nisipuri care conțin mai mult de 50% substanțe argiloase. Argilele sunt împărțite în turnare obișnuită și bektonită. Bectonitele sunt argile formate în principal din cristale de montmoriglionit. Acest material se umflă puternic în apă, ceea ce crește proprietățile de legare ale argilelor. Becktonita este utilizată pentru fabricarea matrițelor și miezurilor care nu sunt supuse uscării.

Argilele de turnare obișnuite constau în principal din cristale de caolin Al 2 O 3 ·2SiO 2 ·2H 2 care nu au umflare intracristalină.

Pentru turnarea din oțel, ei iau cea mai refractară argilă cu rezistență termochimică ridicată - cel puțin 1580 ° C, pentru fontă - cu o rezistență medie de cel puțin 1350 ° C, pentru turnarea neferoasă, stabilitatea termochimică a argilelor nu este limitată. .

Pentru fabricarea amestecurilor de turnare și miez, pe lângă nisip și argilă, se folosesc lianți organici și anorganici. Lianții organici ard și se descompun când temperaturi mari. Aceste materiale includ ulei de in, ulei de uscare, krepetel (ulei vegetal, colofoniu, alcool alb), turbă și smoală de lemn, colofoniu, lipici pectinic, melasă și o serie de altele. Cimentul și sticla lichidă sunt folosite ca lianți anorganici.

În turnătoriile cu semifabricate mecanizate de pregătire a pământului se folosește un singur nisip de turnare. În magazinele cu un grad mai mic de mecanizare se folosesc amestecuri de fațare și umplutură, primele fiind de calitate superioară și servesc la formarea unui strat interior în contact cu turnarea.

Materialele pentru miezuri - amestecuri de miez - sunt selectate în funcție de configurația miezurilor, de amplasarea acestora în matriță. Ele trebuie să aibă o rezistență ridicată, să aibă suficientă flexibilitate pentru a nu interfera cu contracția metalului și o bună permeabilitate la gaz. În producția de piese turnate din oțel și fontă, pentru a pregăti astfel de tije se folosesc amestecuri de înaltă calitate nisip-ulei-rășină (nisip de cuarț pur și un liant polimeric - rășină sau sticlă lichidă). Tijele mai puțin responsabile cu o secțiune mai groasă sunt realizate din amestecuri formate din 91-97% SiO 2 și 3-4% argilă cu adaos de sticlă lichidă sau alți lianți. Pentru tijele masive se folosesc amestecuri de calitate inferioară, realizate din 30-70% SiO 2, 20-60% pământ reciclat și 7-10% argilă, care este principalul liant.

Pentru a preveni lipirea și pentru a îmbunătăți curățenia suprafeței pieselor turnate, matrițele și miezurile sunt acoperite cu un strat subțire de materiale antiadezive. Pentru matrițele brute, materialele antiaderente sunt pulberile, care sunt grafitul sub formă de pulbere (pentru turnarea fierului) și cuarțul sub formă de pulbere (pentru turnarea din oțel). Pentru formele uscate se prepară vopsele antiadere. Vopselele sunt suspensii apoase din aceleași materiale grafit (pentru fontă), cuarț (pentru oțel) cu lianți. Vopselele sunt aplicate pe matrițe și tije fierbinți care nu s-au răcit după uscare.

1.3 Sisteme de porți

Scopul sistemului de închidere este de a asigura o alimentare lină, fără șocuri de metal în matriță, de a regla fenomenele termofizice în matriță pentru a obține o turnare de înaltă calitate și de a proteja matrița de incluziunile de zgură care intră în ea. Elementele unui sistem normal de închidere sunt cupa de închidere 1, ascensoarele 2, capcana de zgură 3, alimentatoarele 4, care furnizează metalul direct la turnare. Întregul sistem de închidere în timpul turnării trebuie umplut cu metal lichid pentru a preveni aspirarea zgurii și a aerului atmosferic în matriță.

La primirea pieselor turnate din oțel, fontă ductilă și unele aliaje de metale neferoase cu contracție relativ mare, sistemul de blocare le alimentează cu metal lichid în timpul procesului de solidificare.

Există un anumit raport între zonele secțiunii transversale ale tuturor canalelor sistemului de deschidere, în care fiecare element ulterior, pornind de la pâlnie, trece mai puțin metal decât cel anterior. În producția de piese turnate, atunci când selectați secțiunea elementelor sistemului de închidere, trebuie să vă ghidați după următoarea regulă: F riser > F sifon de zgură > SF feeders. Pentru piese turnate de fier care cântăresc până la 1 tonă SF feeders: F capcană de zgură: F riser = 1:1,1:1,15; pentru piese turnate de fier cu o greutate mai mare de 1 tonă, raportul de suprafață este de 1:1,2:1,4; pentru turnarea oțelului - 1:1,4:1,6 t. În acest caz, aria secțiunii transversale totale a alimentatoarelor este determinată de următoarea relație:

, m 2 ,

unde Q este masa turnării și profitul, kg,

r - densitatea materialului de turnare, kg / m 3,

m = 0,4-0,6 - coeficient de expirare,

t = 4-9 s - timpul de umplere a matriței,

g \u003d 9,81 m / s 2 - accelerație de cădere liberă,

H este presiunea medie, m (înălțimea coloanei de metal lichid din matriță, măsurată de la marginea superioară a pâlniei până la centrul de masă al turnării).

Cu alte cuvinte, sistemul de închidere este închis și creează condiții în care zgura nu trece prin pâlnie și aerul nu este aspirat, deoarece este umplut în mod constant cu metal, iar ascensoarele care se îngustează spre partea inferioară limitează presiunea. În același timp, sprues (alimentatoarele) nu sunt capabile să treacă prin ele însele tot metalul care vine de la zgură, pelicula de zgură de pe suprafața metalică se ridică în partea de sus a capcanei de zgură și doar metalul pur intră în turnare prin spru-urile.

Pentru a elimina aerul din matriță, precum și pentru a monitoriza umplerea matriței cu metal, pe părțile superioare ale pieselor turnate sunt instalate canale verticale (proeminențe). La turnarea din oțel, aliaje de aluminiu și unele tipuri de bronz, care se caracterizează prin contracție mare, umflăturile sunt înlocuite cu profit. Scopul lor principal este de a alimenta turnarea cu metal lichid în procesul de cristalizare a acestuia pentru a preveni formarea de cavități de contracție în locurile turnatelor care se solidifică ultimele. Profitul obișnuit închis sau deschis poate funcționa numai dacă este situat deasupra turnării. Volumul de metal din cap trebuie să asigure presiunea ferostatică necesară asupra metalului turnat.

Metode de formare

Turnarea manuală este utilizată în principal pentru a obține piese turnate individuale, atât mici, cât și mari, cu configurație complexă.

Turnarea deschisă se realizează pentru piese turnate necritice cu o suprafață plană, de exemplu, plăci, care nu sunt supuse cerințe ridicate pe aspectși calitatea suprafeței.

O astfel de turnare poate fi efectuată pe un pat moale și pe un pat dur.

La turnarea pe un pat moale (Fig. 2), în podeaua de pământ a atelierului este săpată o gaură de 150-200 mm adâncime și se prepară un pat moale dintr-un amestec de umplutură liber și un strat de amestec de căptușeală 10-15. mm grosime se pune deasupra acestuia. După nivelarea cu mistria și verificarea orizontalității suprafeței patului conform nivelului cu bulă de aer 3, se presează manual modelul 4. Pentru a face acest lucru, se așează un model pe suprafața amestecului și se deranjează prin lovituri de ciocan printr-un scândură, apoi amestecul din jurul modelului este compactat cu un ciocan, excesul de amestec este tăiat, un vas de blocare 1 și un canal sunt tăiate în stânga 2 pentru umplerea matriței cu metal, iar în dreapta - un canal de scurgere 5 pentru scurgerea excesului de metal. Pentru a îndepărta gazele din matriță, canalele 6 sunt străpunse cu ventilatoare. După aceea, marginile matriței sunt înmuiate cu grijă lângă model și acesta este îndepărtat. Dacă se constată defecte, acestea sunt corectate, suprafața matriței este acoperită cu pulbere și umplută cu metal.

Cu o greutate mare, piesele turnate formează un pat solid sub ea (Fig. 3), sapă o groapă de 300-500 adâncime. mm mai mult decât înălțimea modelului, pe fund se pune un strat de cocs ars gros de 100 mm, două conducte sunt așezate oblic din lateral pentru îndepărtarea gazelor și amestecul este umplut.

Primele straturi de 50-70 mm umplute strâns cu ciocăni, straturile următoare sunt umplute mai slab, iar ultimele 100-120 mm se lasa fara compactare, niveland usor suprafata cu mistria. În patul pregătit, se fac înțepături frecvente cu o cutie de umplutură la stratul de cocs și se acoperă suprafața cu un strat de amestec de fațare cu o grosime de 15-20 mm. Pe acest amestec se depune un model, in functie de design - jumatate daca este detasabil, sau tot daca este dintr-o bucata. După aceea, densitatea de umplere a amestecului din jurul modelului este verificată și eliminată dacă se găsesc puncte slabe, iar apoi întreaga suprafață din jurul semimodelului este netezită și stropită cu nisip fin uscat pentru a elimina lipirea cu semimucegaiul superior. .

La fabricarea jumătății superioare a matriței, mai întâi, jumătatea superioară este așezată exact pe vârfurile de pe jumătatea inferioară a modelului, apoi sunt plasate modelele de ridicare și de ridicare. După aceea, modelul este acoperit cu un amestec de fațare și întregul volum este umplut cu un amestec de umplutură, apoi sunt înțepați cu o cutie de umplutură pentru a elimina gazul. Poziția balonului în raport cu partea inferioară a matriței este fixată prin antrenare în toate cele patru colțuri ale chelului.

Acum scot balonul, îl pun pe podea, după ce îl rotesc la 180 °. Scoateți cu grijă ambele jumătăți ale modelului, neteziți zonele deteriorate, acoperiți cavitățile semi-matrițelor cu praf, instalați o tijă în semi-multița inferioară, puneți semi-multița de balon pe sol exact de-a lungul limitelor cuiele ciocănite, puneți vasul de deschidere la loc și încărcați încărcături pe suprafața superioară a matriței pentru a preveni pericolul de a ridica metalul turnat, pentru a evita arsurile în apropierea locului de turnare a formei.

Turnare in cutii

Turnarea în baloane este cea mai utilizată în turnătorii. În funcție de designul modelelor, condițiile și natura producției, are multe varietăți. Să luăm în considerare cele mai tipice dintre ele.

Pe fig. 4 prezintă mulajul conform modelului detașabil. Piesa turnata (Fig. 4, A) este turnat după model cu semne pentru tijă, care formează o cavitate în turnare (Fig. 4, b). Pe scutul 1 (Fig. 4, în) mai întâi instalați jumătate din model 2, iar apoi balonul 4, modelul este pudrat cu un strat subțire de praf și acoperit cu un amestec de fațare, iar apoi întregul balon este umplut cu un amestec de umplutură. După aceea, excesul de amestec este îndepărtat din partea superioară și canalele de ieșire a gazului 3 sunt înțepate. Apoi, semiforma este rotită la 180 ° și așezată pe

scut (Fig. 4, d). După aceea, suprafața de despărțire este stropită cu nisip de separare. Cele 5 superioare se aplică pe jumătatea inferioară a modelului, concentrându-l strict pe vârfuri, apoi balonul este îmbătrânit 6, modelele de 7 și ascensoare 8 și umpleți-le în aceeași ordine ca jumătatea inferioară. Apoi, suprafața superioară este netezită, canalele sunt înțepate, contururile vasului de colectare sunt desenate și modelele de ridicare 7 și orificiile de ventilație sunt îndepărtate. 8. Apoi scoateți și rotiți cu 180° jumătatea superioară a matriței. Modelele sunt îndepărtate din ambele jumătăți, zonele deteriorate sunt netezite, stropite cu pulbere, tija este instalată în jumătatea inferioară a matriței, este acoperită cu jumătatea superioară a matriței și matrita este fixată sau încărcată pentru turnarea metalului ( Fig. 4, e).

Turnarea în două baloane după un model dintr-o bucată este prezentată în fig. 5. Modelul piesei turnate (Fig. 5, A) fără semn de tijă inferioară, acestea sunt așezate pe un scut (Fig. 5, b), căptușite cu parament, apoi umplute cu un amestec de umplutură și excesul este greblat de sus. Când amestecul cade sub model, jumătatea matriței este rotită cu 180 ° (Fig. 5, în) și tăiați amestecul de-a lungul liniei 3-4 . După netezirea întregii suprafețe a conectorului, stropiți-o cu nisip separator și puneți marcajul tijei 2 la loc , se pun balonul de sus, modelele de riser și risers, se umple cu nisip de modelare, se deschid matrița, se scot modelul, se termină, se stropesc cu pulbere, se pun tija, se acoperă cu semiforma superioară, se încarcă și puneți-l sub turnare (Fig. 5, G).