2 Розроблення технологічного процесу виготовлення виливка

2.1 Розроблення технології виготовлення ливарної форми

Розроблення технології виготовлення ливарної форми слід здійснювати за послідовністю, наведеною нижче.

2.1.1 Технічний опис і критичний аналіз вимог до виливка. Обґрунтування способу і варіанту технологічного процесу виготовлення виливка

У цьому розділі пояснювальної записки висловлюються наступні питання:

1. Загальна характеристика литої деталі: найменування, призначення, марка сплаву по ГОСТ або СОУ, ДСТУ, його механічні властивості, розміри литої деталі, її маса, переважна товщина стінки, особливості конструкції, група складності, вимоги до конструкції та умови її роботи, відповідність умовам ливарної технології тощо.

2. Аналіз на ливарну технологічність конструкції литої заготовки і заданих технічних умов.

3. Пропозиції по поліпшенню (зміні) конструкції виливка.

4. Виконати аналіз можливих способів виготовлення заданої литої деталі та обґрунтувати вибраний спосіб виготовлення форми (машинне, імпульсне, вакуумне, ручне, в опоках, у ґрунті, без опокове, з використанням сирих, рідко рухомих або холоднотвердних пластичних сумішей, за моделями, з використанням шаблонів, в стрижнях тощо).

При цьому слід ураховувати масу, конфігурацію, переважну товщину стінок й умови виготовлення якісного виливка при мінімальних витратах матеріалів і ресурсів, з максимальним використанням механізації і автоматизації технологічних операцій та в сприятливих умовах його виробництва.

2.1.2 Проектні рішення техничного характеру

У цьому розділі описують| всі пропоновані технічні рішення по розробці процесів виготовлення ливарної форми і стрижнів залежно від способу формоутворення.

Лиття в піщані форми

1.Зробити аналіз можливих варіантів рознімів форми, моделі і вибрати оптимальний варіант розніму. Обґрунтувати положення виливка у формі під час виготовлення і заливання форми.

2. Визначити межі стрижнів (навести ескізи), виходячи із загальної конфігурації, маси, розмірів виливка, зручності формування, розміщення оброблюваних поверхонь, підживлення потовщених частин виливка під час його кристалізації, умов одержання якісної литої заготовки (без дефектів) тощо.

3. Визначити усадку (%) металу у виливку в різних напрямах (показати на ескізі, особливо там, де усадка утруднена).

4. Розрахувати припуски на механічне оброблення поверхонь литої деталі. Якщо припуск на оброблення на окремих поверхнях треба збільшити щодо допустимого за нормативним документом – це необхідно обґрунтувати.

Навести значення від’ємних припусків (якщо такі необхідні).

5. Визначити допустимі відхилення за розмірами та масою виливка. Позначити точність виготовлення виливка відповідно до вимог ГОСТ 26645-85.

7. Визначити і обґрунтувати кількість виливків у формі та їх розміщення, враховуючи ливникову систему, надливи та випори (навести ескіз у пояснювальній записці).

8. Розрахувати і вибрати оптимальні розміри опок, виходячи з розміщення виливків у формі, конструкції та розмірів елементів ливникової системи, надливів та випорів (навести ескіз у пояснювальній записці).

9. Охарактеризувати вибрані опоки: конструкцію, сплав, масу, розміри, необхідну кількість, спосіб центрування, скріплення та транспортування в конкретних умовах виробництва.

10. Обґрунтувати вибрану конструкцію ливникової системи, місце підведення металу у форму та використовуваний метод розраховування її елементів.

11. Розрахувати площі поперечних перерізів усіх елементів ливникової системи, їх лінійні розміри і тривалість заливання металу в ливарну форму.

12. Вибрати рецептури формувальних і стрижневих сумішей та обґрунтувати доцільність їх використання.

Навести характеристики використовуваних марок пісків, глин, інших зв’язувальних компонентів і добавок (згідно нормативних документів).

13. Запропонувати технології приготування сумішей, навести їх фізико-хімічні й технологічні властивості та методи контролю властивостей цих сумішей.

14. Визначити склад модельного комплекту та обґрунтувати вибір матеріалів для виготовлення його окремих складових.

15. Навести особливості конструкцій моделей, модельних плит, стрижневих ящиків, шаблонів тощо.

16. Викласти послідовність виконання операцій під час виготовлення ливарних форм. Навести технічну характеристику та описати принцип дії використовуваної машини (формувального автомата, лінії), а також застосовуваних при цьому інструментів і пристроїв.

17. Запропонувати технологію виготовлення стрижнів: визначити класи складності, способи ущільнення суміші в стрижневому ящику, тип і матеріали каркасів (за необхідністю), способи їх виготовлення;способи вентиляції стрижнів; режими їх сушіння або тверднення; способи склеювання частин стрижнів під час їх складання (за необхідністю), використовувані при цьому клеї.

Детально описати технологію виготовлення одного стрижня.

18. Вибрати спосіб (способи) попередження прилипання суміші до моделі та стрижневого ящика: запропонувати добавки у формувальні та стрижневі суміші, припили, разові й багаторазові модельні покриття.

19. Запропонувати ефективні способи захисту виливка від пригару: протипригарні добавки в суміші, протипригарні фарби, технології їх приготування та нанесення на поверхні форми та стрижнів. Визначити товщини покриттів і запропонувати режими їх сушіння або тверднення.

20. Вибрати та обґрунтувати режими сушіння або тверднення форм і стрижнів: устаткування, оптимальні температури, тривалість тощо.

21. Навести технологію складання ливарної форми: визначити послідовність операцій під час складання, способи встановлення і закріплення стрижнів, жеребійок, холодильників, охарактеризувати використовувані для них матеріали; запропонувати ефективні способи контролю правильності складання форм, виводу газів із форми і стрижнів, попередження проникнення металу між півформами в газовивідні канали форм і стрижнів тощо.

22. Розрахувати сили тиску металу на верхню півформу та вибрати способи скріплення півформ або навантаження зібраних форм.

23. Визначити оптимальні технологічні параметри лиття комп`ютерним моделюванням в ProCast або LVMflow. Розрахувати тривалість витримки виливка в формі, з застосуванням ЄОМ.

24. Описати основні види можливих дефектів виливків, причин їх виникнення, мерів попередження і способів виправлення.

 

Лиття в кокіль

 

Замість пп. 8,9,13,15,16,18,19-22 в розділі | 2.1.2 виконують наступні:

8. Встановлення конструкції кокілю при оптимальному числі виливків, що розташовуються. Опрацьовування декількох варіантів розташування виливків, елементів ливниково-живільної системи виливків в кокілі (з розрахунку на певні типи машин).

9. Вибір матеріалу кокілю, розрахунок товщини стінок і встановлення габаритних розмірів кокілю.

12. Розробка систем вентиляції, нагріву (охолоджування) кокілю і їх розрахунок.

13. Визначення розмірів елементів центрування частин кокілю, а також їх кріплення на машині.

15. Вибір системи і розрахунок зусилля, необхідного для замикання кокілю при заливці.

16. Розробка системи виштовхування виливків. Розрахунок зусилля витягання металевих стрижнів.

18. Визначення технології підготовки кокілю до заливки, складів вогнетривкої обмазки| і протипригарної фарби, порядку установки і методу фіксації стрижнів, температури підігріву кокілю і очищення кокілю.

 

Лиття під тиском

 

Замість пп. 8,9,13,15,16,18,19-22 в розділі | 2.1.2 виконують наступні:

8. Встановлення плоскості розніму і величини ливарних ухилів прес-форм.

9. Призначення числа металевих стрижнів, встановлення їх конструкції, розмірів. Розробка системи фіксації і витягання стрижнів. Розрахунок зусилля витягання стрижнів.

12. Вибір типу, встановлення місця підведення і розрахунок на ЕОМ елементів ливниково-живлячої живлячої системи.

13. Встановлення місць виштовхування виливків з форм і розробка системи виштовхування виливків з прес-форми.

15.Встановлення конструкції прес-форми при оптимальному числі виливків, що розташовуються (опрацьовування декількох варіантів розташування виливків, еліментів ливниково-живлячої системи виливків в прес-формі).

16. Розрахунок розмірів порожнини і встановлення габаритних розмірів прес-форми.

18. Розробка систем вентиляції, попереднього підігріву і охолоджування прес-форми, розрахунок на ЕОМ розмірів вентиляційних каналів.

19. Встановлення розмірів елементів центрування частин прес-форми, а також її кріплення на машині.

20.  Вибір системи і розрахунок на ЕОМ зусилля замикання прес-форми при заливці і зусилля пресування.

21. Вибір типу машини для лиття на ЕОМ.

22.  Підготовка прес-форми до роботи: склад покриття робочої поверхні, температура і спосіб попереднього підігріву прес-форми і тому подібне.

23. Встановлення параметрів і зусилля заповнення форми, температури сплаву, типу і ємкості роздаточної печі або інших заливальних пристроїв, способу дозування сплаву.

 

Відцентрове лиття

  

Замість пп. 8,9,13,15,16,18,19-22 в розділі | 2.1.2 виконують наступні:

8. Встановлення матеріалу і конструкції виливниці (металева на роликах – при горизонтальній осі обертання; з однією або декількома виливками – при вертикальній осі обертання і тому подібне). Розрахунок товщини стінок виливниці і її габаритних розмірів.

9. Розробка систем підігріву і охолоджування виливниці, захисту робочої поверхні від дії сплаву і технології підготовки виливниці до роботи: склад суміші для футерування (покриття робочої поверхні), спосіб установки і кріплення стрижнів, температура і спосіб попереднього підігріву і тому подібне

12. Встановлення системи і розмірів елементів кріплення замочних фланців, кріпильних пристроїв при монтажі форми на машину.

13. Розробка системи витягання виливкыв з форми.

15. Розрахунок числа оборотів форми, відцентрової сили, гравітаційного коефіцієнта.

16. Встановлення параметрів і умов заливки форми: температури сплаву, методу дозування, типу і ємкості ковша.

18. Розробка конструкцій заливального і дозуючого пристроїв.

 

Лиття по моделях, що виплавляються

  

Замість пп. 8,9,13,15,16,18,19-22 в розділі | 2.1.2 виконують наступні:

8. Встановлення положення моделі при її виготовленні. Призначення порожнин розныму і формувальних ухилів прес-форми.

9. Розробка конструкції модельного блоку, визначення числа моделей, висоти і методу його збірки (збірка секцій на стояк, припаювання моделей і тому подібне).

12. Розробка конструкції прес-форми: числа гнізд, ливниковоъ системи, розміру прес-форми, методу того, що скріпляє її частин, системи охолоджування. Обгрунтування вибору матеріалу прес-форми.

13. Вибір рецептури і властивостей модельного складу, його приготування і характеристика початкових матеріалів. Вибір технологічного устаткування.

15. Визначення методу запресовки| модельного складу і збірки блоку, технологічної характеристики використовуваного устаткування.

16. Визначення складу, властивостей і технології приготування вогнетривкого покриття нероз'ємної кіркової форми, встановлення товщини оболонки форми, числа шарів покриття, методу і режиму сушки форми і виплавлення модельного складу.

18. Вибір методу видалення модельного складу з порожнини форми.

19. Встановлення конструкції і розмірів опок для формування оболонки під заливку. Встановлення типу опорного наповнювача і методу його ущільнення.

20. Підготовка до заливки: збірка і засипка наповнювачем, режим прожарення, технічна характеристика використовуваного устаткування.

 

 

Лиття в оболонкові форми

При розробці технологічного процесу виготовлення виливкыв в оболонкових формах опрацьовуються ті ж питання, що і в розділі 2.1.2. Специфіка способу лиття визначає необхідність розробки додаткових пунктів:

1. Встановлення товщини стінок оболонкових півформ. Розробка (детальна) технологія виготовлення оболонкових півформ з вказівкою режиму і методу підігріву модельних плит, складу розділової рідини, способу нанесення її на модельні плити, тривалість витримки суміші на плиті і затвердіння оболонок і так далі.

2. Встановлення товщини стінок оболонкових стрижнів. Розробка (детальна) технології виготовлення оболонкових стрижнів.

3. Вибір способу збірки оболонкових півформ і технології фіксації положення оболонкових форм при заливці.