Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Короткі теоретичні відомості

Методичні вказівки

до виконання лабораторних і практичних робіт з курсу

Технологія конструкційних матеріалів».

Київ НТУУ «КПІ» 2012

Методичні вказівки до виконання лабораторних і практичних робіт з курсу «Технологія конструкційних матеріалів. Ливарне виробництво»

для студентів усіх спеціальностей.

Укл.: В.В. Джемелінський, Ю. В. Ключников, О. Т. Сердітов, А. М. Лутай, Гончарук О.О., Кагляк О.Д.-К., НТУУ-«КПІ», 2012.44с.

НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

Методичні вказівки до виконання лабораторних і практичних робіт з курсу

Технологія конструкційних матеріалів.

Ливарне виробництво”

Укладачі:

проф. Віталій ВасильовичДжемелінський

доц. Юрій ВалентиновичКлючников

доц. Олександр ТимофійовичСердітов

ст. викл. Анатолій МиколайовичЛутай

ас. Олексій Олександрович Гончарук

ас. Олексій Дмитрович Кагляк

Відповідальний редактор:

В.В. Романенко

Рецензент:

Ю. М. Малафеєв

Розділ 1. Ливарне виробництво.

Лабораторнаробота№ 31

ВИВЧЕННЯ ПРОЦЕСУ ВИГОТОВЛЕНН ЯРАЗОВОЇ ЛИВАРНОЇ ФОРМИ

Мета роботи- ознайомитися з модельним комплектом, виготовлення разової ливарної форми в двох опоках за роз"ємною моделлю та піщано-глинистого стержня в роз"ємному стержньовому ящику.

Короткі теоретичні відомості

У ливарному цеху фасонні деталі складноїі простої конфігураціїодержують методом заливання рідкого металу в ливарну форму - порожнину, яка відповідає конфігурацїі розмірам майбутньої деталі. Деталі (або заготовки), які одержують у такий спосіб, називають відливками. Після затвердівання відливок вибивають з форми, обрубують ливникову систему, очищають від пригару формувальної суміші піддають механічній обробці з метою отримання точних розмірів. Тому в процесі виготовлення ливарної форми розміри її порожнини слід збільшити з урахуванням припусків і усадки металу, який заливають.

Стінки ливарної форми можна виготовляти з різних матеріалівпіщаної суміші, гіпсу,алебастру, цементу, сплавівметалів.Використовуванийматеріалвизначаєстрокслужбиливарноїформи. Разовіливарніформивиготовляютьзпіщаноїформувальноїсуміші.Їїзастосовуютьдля одержаннялишеоднієїдеталі, оскількипривитягуванніготовоговідливкаформаруйнується.Багаторазові ливарні форми виг0отовляють із сплавіврізнихметалів,гіпсу,алебастру, шамоту, магнезиту, цементу та інших вогнетривкихматеріалів.Ці форми можуть витримати багато заливок,Металева форма називаєтьсякокілем. Останнійдаєзмогуодержувативідкількох сотдокількохдесятківсотеньтисячвідливків. Кількістьвідливків у одномукокілізалежитьвідтемпературиплавленняметалу, якийзаливають,маситаконфігураціїодержуваноговідливка.

Для виготовленняразовоїливарноїформивручнупотрібні:піщана формувальнатастержньовасуміші,модельнийкомплект, парніопоки, фор-мувальнийінструмент.

1. Формувальна та стержньова суміш слугують для виготовлення стінок ливарної форми і стержнів, які утворюють порожнини у відливках. До цих сумішей ставляться такі вимоги: висока вогнетривкість (оскількиіснує контакт з рідким металом), пластичність (для одержаннячіткого відбитку моделіі стержньового ящика), газопроникність (щоб пропустити з форми гази, яківиділяються з охолоджуваного рідко­го металу),піддатливість (здатність не перешкоджати усадці затверділого металу для запобігання появи напружень і тріщин у відливку).

3 метою забезпеченнявказанихвластивостейякнаповнювачвикористовуютьзернистийкварцевийпісокіякв"яжуче(дляпластичностіта міцностісуміші) - глину(до 8...12%заоб"ємом). Щобзапобігтиприга­рудометалувідливка,уформувальнуистержньовусумішівводятьнезначнукількістьпротипригарнихдомішок: графіт, кам"янедеревне вугілля,кокс,цирконтаін. Домішкитирси, торфутаіншихорганічних речовинпідвищуютьпіддатливістьсумішей.

Рис.1

У разіручногоформуваннявикористовуютьлицювальніінаповнюючіформувальнісуміші. Лицювальнісуміші3(рис.1)слугуютьдляпокриттяробочоїповерхніформи, якаконтактуєзрідкимметалом.Упроцесіформуванняїїнаносятьнамодельшаромтовщиною 15...30 мм. Лицювальнусумішготуютьзісвіжихпіскуиглини, кудивносятьдо 10% протипригарнихдомішок. Наповнюючусуміш 2, якаеосновногочастиною ливарноїформи, готуютьзвідпрацьованоїформувальноїсуміші,додаючи 5-10% свіжихпіскуиглини.

2. Модельнийкомплектвикористовуютьдлявиготовленняливарної форми. Дойогоскладувходять: модельмайбутньоговідливка, одинабо кількастержньовихящиків(якщовідливокмаєпорожниниабоотвори), моделіливниковоїсистеми, підмодельнадошка. Дляручногоформування модельнийкомплектвиготовляютьздеревини(клен, бук,сосна).

а)Модельпризначенадляодержаннявливарнийформівідбитку порожнини, якавідповідаєрозмірамізовнішнійконфігураціївідливка. Моделіможутьбутинероз"ємнимитароз"ємними. Якщоконфігурація

відливкапроста, щодаєзмогувидалитимодель, неруйнуючиливарноїформи, використовуютьнероз"ємнумодель.Складнізаконфігурацієювідливкизаформовуютьсявдвохполовинахливарноїформи. Уцьомуразівикористовуютьроз"ємнімоделі. Роз"ємполегшуєвидаленнямоделізливарноїформивпроцесіформування. 3 цієюсамоюметоюповерхнімоделі орієнтованівертикально(тобтоперпендикулярнодоплощинироз"ємумоделі), маютьбутизформувальнимиухиламивмежах0,5..,3˚внапрямі видаленнянапівмоделізформи. Отже, верхняінижняпівмоделіматимутьзустрічніформувальніухили(рис.2).Оскількирозміриливарної формимаютьбутибільшимизарозміриготовоїдеталі, її роблятьбільшимизурахуваннямприпусківнамеханічнуобробкувідливкатаусадку металу.

Рис.2

На рис.2 і 3 наведенікресленнявідповідноготовоідеталііроз"ємноїмоделідляодержаннявідливка. Половинкимоделікріплятьсяіцентруютьсяоднавідносноодноїшипами 1. Навідмінувіддеталівмоделінемаєотвору, алевмісцяхвиходуотворузовні в0неїєвиступаючічастини 2 - стержньовізнаки, Стержньовізнакимоделідаютьуливарнійформівідбитки, якієопорамидлявстановлюваногоуформу стержня. Нарис.1 і 3 роз"єммоделііформипоказановідрізкомсуцільноїлінії(роз"ємипоказуютьтакожламаноюштрих-пунктирноюлінією, щозакінчуютьзнаком "X - - - X"), над якимпишутьлітериРМФаположеннявідливкавливарнійформіпозначенолітерамиВ(верх)іН (низ)білястрілок, якіпоказуютьнапрямроз "ємуформи.

Рис.3

Після виготовлення, викінченняі перевіркирозмірівмоделіфарбуютьвологонепроникноюфарбоюпевногокольору: червоним - длячавунноголитва, синім - длястального, жовтим - длякольорового. Стержньовізнакифарбуютьучорнийколір.

б)Стержньовийящикпризначенийдлявиготовленнявньомупіщано-глинистогостержня(рис.4), вякомуєвентиляційніканали1,3, щополегшуєвихідгазів, і длябільшоїміцності -металевадротянаарматура 2. Стерженьустановлюютьнавідбиткивідстержньовихзнаківуготовуливарнуформу, розрізякоїпоказанонарис,1. Стержньовийящиктакожроз"ємнийіполовинкийогоцентруютьсяза допомогою шипів.

Рис. 4

в)Ливниковасистема - цесистемаканалів, поякихрідкийме­талпотрапляєвпорожнинуливарноїформи. Післявибиванняформи ли0вниковусистемувідокремлюютьвідвідливкаінаправлятьупереплавку.

це F _ж - сумарнаплощаперерезувсіхживильників: -площаперерізувідповідношлаковловлювачатастояка,

г)Підмодельнадошкапризначенадлявстановленняполовинимоделіплощиноюроз"ємувнизтаопокупроцесіформування.

3. Опоками називаютьметалеві(зрідкадерев"яні)рамки, вяких 0виготовляютьпіщано-глинистуливарнуформу. Опокамаєбутилегкою, міцною, добретриматиущільненуформувальнусуміш. Приформуванніза роз"ємноюмоделлювикористовуютьпарніопоки 14 і 15, що центруються задопомогоюз"єднувальнихштирів1. Цезабезпечуєповнийзбігкон­туріввідливкаверхньоїінижньоїпівформ(див. Рис.1).

4. Форму вальнийінструмент, якийзастосовуютьприручномуформу-ванні,доцільно поділитинаформувальнийівикінчувальний.Формуваль­нусумішвопокизасипаютьсовковимилопатамиіущільнюютьручними (інколипневматичними)трамбовками. Вентиляційніканалинаколюють сталевимиголками(душниками). Длявидаленняпівмоделейзформиви­користовуютьпідйомники.Виправляютьготовуформувикінчувальним інструментом: гладилками, ложками, ланцетами.

Порядок виконанняроботи

Виготовленнястержня

Стерженьуроз"ємномустержньовомуящикувиготовляютьутакій послідовності:

- робочуповерхнюстержньовогоящикапротираютьганчір"ям;

- половинки стержньовогоящикаскладають, центруючипоштіфтах, іскріплюютьструбциною;

- у вертикальновстановленийстержньовийящикзасипаютьстержньовусуміш;

- по центрустержнявставляютькаркас, змоченийглинистоюсуспензією;

- трамбовкоюущільнюютьстержньовусумішігладилкоювирівнюють знаковічастинистержня;

- душником наколюютьустержнівентиляційніканали;

- киянкоюобстукуютьстінкистержневогоящикаізнімаютьструб­цину;

- обережнознімаютьоднуполовинустержньовогоящика;

- на другуполовинустержньовогоящиказістержнемнакладаютьсушильнуплиту, перевертаютьна 180°, післячогополовинустержньового ящиказнімаютьі стержень залишаєтьсянасушильнийплиті;

- стержень разомізсушильноюплитоювідправляютьнасушінняв піч.

Виготовленняформи

Послідовністьопераційвиготовленняразовоїформизароз"ємною моделлювдвохопокахтака:

- на підмодельнудошкукладутьнижнюполовинумоделіінакриваютьнижньоюопокою (Рис.6 а);

- півмодельпокриваютьлицювальноюсумішшюшаром 15...30 мм, за-лишковучастинуопокизасипаютьзнадлишкомнаповнюючоюсумішшю;

- сумішвопоціущільнюютьручноютрамбовкою;

- лінійкоюзрізаютьзайвустержньовусумішнаодномурівнізопо­коюі голкою /душником/ наколюютьвентиляційніканали 4 (див. Рис.1), (Рис.6,б);

Рис.6 а, б.

- готову нижнюпівформуперевертаютьна 180°інанижнюпівмодель установлюють(пошипах)верхню(Фіг.6 в.);

-площину роз"ємунижньоїпівформипосипаютьвідокремлюючимсу­химпіскоміустановлюютьверхнюопоку, з"єднуючизнижньоюзадопомогоювушокіштирів;

Рис.6 в, г.

- установлюють моделіливниковоїсистема(живильники, шлаковловлювач, стояк:випори)і повторюютьусіоперації, яківиконуютьпід часнабиваннянижньоїпівформи(Рис.6 г.);

- у готовійверхнійпівформібілямоделістоякавирізуютьливниковучашу;

- видаляютьзверхньоіпівформимоделістояктавипори(Рис.6 д.);

Рис.6 д

- знімаютьверхнюпівформуіустановлюютьпорядзнижньою, пере-вертаючина 180 /угоруплощиноюроз"єму/;

Рис.6 е

- підйомник забиваютьупівмоделі, розштовхуютьїхзбокувбік іобережновидаляютьзпівформ/верхньоїінижньої;

- так самовидаляютьмоделіживильниківзнижньоїтамодельшлаковловлювачазверхньоїпівформ;

- форму виправляютьівикінчуютьформувальнимінструментом;

- у нижнюпівформувстановлюютьготовийвисушенийстерженьна стержньовізнаки (Рис.6, ж);

Рис.6 ж

- формускладаютьінавантажують(Рис.6, з);

Рис.6, з

- складенуформузаливаютьметалом(Рис.7) іпіслявитримкивибивають готовий відливок.

Контрольні запитання

1. Склад модельного комплекту та його призначення.

2. Які операції виконують при формуванні вручну за рознімною моделлю?

3. Назвіть склад формувальних сумішей.

4. Яким властивостям мають відповідати формувальні та стрижневі суміші?

5. Назвіть склад іпризначення ливникової системи

6. Які використовують моделі для виготовлення стержня