2.2 Методика заливки

При разработке методики заливки необходимо решить все вопросы, касающиеся чертежа собранной формы. Пресс-формы проектируют на основании чертежа отливки, который составляют по чертежу детали. На чертеже указывают плоскость разъёма пресс-формы, припуски на механическую обработку, базовые поверхности, место подвода модельной массы, размеры элементов литниково- питающей системы, технические требования, предъявляемые к отливке.

Таблица 5 (Шкленник)

Типы ЛПС

Тип	Питающий элемент	Характеристика прибыли
1 2 3 4 5 6 7 8	Центральный стояк Горизонтальный коллектор Вертикальный коллектор Вертикальный коллектор, заполняемый снизу Боковая прибыль Верхняя прибыль Местная прибыль и коллектор Система местных прибылей	Коллективная Коллективная Коллективная Коллективная Индивидуальная Индивидуальная Расчленённая Расчленённая

Для моей отливки подходит литниково-питающая система I типа: стояк компактного сечения, непосредственно к которому с различных сторон присоединяют небольшие отливки, у каждой 4 индивидуальных питателя. Литниково-питающую систему I типа применяют для изготовления мелких отливок до 1 килограмма весом, она подходит для моей отливки.

В чертеже формы должны быть учтены:

• габаритные размеры формы с размером опок в свету и по высоте. Опока не требуется т.к. литниково-питающая система не крупная и «пробитие» формы металлом не произойдет;

• число и расположение отливок в форме. В форме имеется 2 отливки по 1 с каждой стороны;

• разъем формы и разъем стержней. Форма не разъемная, стержней нет;

• конструкция и параметры литниково-питающей системы. Используется литниково-питающая система I типа - центральный стояк;

• сплав данной отливки. Отливка изготавливается из стали 16ХГТЛ. Сталь имеет хорошие литейные свойства, литейная усадка 2%, температура заливки 1520 - 1620С.

Для данной отливки следует приготовить оболочку из 6 слоев: 4 слоя этилсиликатных и 2 слоя жидкостекольных.

Рис. Эскиз блока ЛВМ

2.3 Маршрутная технология изготовления отливки, последовательность выполнения технологических операций и их характеристика

Таблица 6

Маршрутная технология изготовления отливки «Рычаг»

Технологическая операция	Технологическое оборудование	Инструмент
005 Промывка кварцевого песка 010 Прокалка кварцевого песка 015 Прокалка маршалита 020 Просеивание маршалита 025 Приготовление модельной массы 030 Варка жидкого стекла 035 Изготовление моделей, стояков 040 Зачистка моделей, стояков 045 Сборка моделей в блоки 050 Контроль блоков 055 Приготовление гидролизованного этилсиликата 060 Приготовление огнеупорного покрытия 065 Покрытие огнеупорной пленкой и сушка блоков 070 Вытапливание модельной массы 075 Подготовка печи и заливочных ковшей 080 Подготовка шихтовых материалов 085 Плавка стали 090 Формовка блоков, прокалка, заливка, охлаждение отливок 095 Выбивка форм 100 Обрезка деталей от стояка 105 Выщелачивание 110 Обдувка металлической дробью 115 Зачистка 120 Термообработка 125 Контроль размерной точности 130 Рентгенконтроль 135 Сдача литья 140 Окончательный контроль	Промывочный барабан, вертикальное сушило. Печь СШО Печь СШО Установка 651 Автоклав Карусельная машина 653 Установка 659А Агрегат для приготовления огнеупорной суспензии 662А Установка 662А Установка 6А67, 6А82 Установка 672 Печь ИСТ – 0,16 Установка 6А92 Абразивно-отрезной стан Установка 6Б95 Стол 345М Машина 4590, шлиф-машинка Камерные печи типа СНО Разметочные плиты	Металлическое сито Нож, паяльник Абразивный круг Скобы, плашки

Последовательность выполнения технологических операций и их характеристика:

005 Промывка кварцевого песка

Песок промывают в специальных барабанах для удаления посторонних примесей и глинистой составляющей. Затем песок просушивают в вертикальных сушилах.

010 Прокалка кварцевого песка

Песок прокаливают в шахтной печи СШО при температуре 950С в течении 3 часов.

015 Прокалка маршалита

Каждую партию маршалита проверяют на щелочность. Проверенный маршалит загружают в корзины и прокаливают в печах СШО при температуре 900 ± 30С в течении 3 часов.

020 Просеивание маршалита

Прокаленный маршалит охлаждают и просеивают на вибрационном металлическом сите

025 Приготовление модельной массы

Для приготовления модельной массы используется установка 651. Модельная масса изготавливается из расчета 70% парафина и 30% церезина. Твердый (кусковой) модельный состав очищают от загрязнений, дробят, отвешивают 10-30% от общего расхода и загружают в плавильный агрегат. Состав расплавляется на паровых коллекторах и через фильтр стекает в сборник, куда в расплавленном состоянии поступает возврат модельного состава. Перемешивают и выдерживают в течении 15-20 минут для осаждения попавших загрязнений.

Расплавленную массу подают в мешалку, где состав перемешивается с воздухом и охлаждается до пастообразного состояния.

Модельная масса накапливается в сборниках откуда пневмонасосами через блоки раздачи подается к установкам для изготовления моделей.

030 Варка жидкого стекла

Поместить в автоклав корзину с силикатной глыбой и залить водой, закрыть, закрепить автоклав и включить электрообогреватель с момента выхода температуры (300С) и давления (2 МПа) на норму автоклав отключить. Дать остыть до спада давления.

035 Изготовление моделей, стояков

Модели и стояки изготавливаются в пресс-формах которые заполняются модельным составом. Пресс-формы устанавливаются на карусельной машине 653, которая идет в комплекте со шприц-машинами. Заполненная пресс-форма охлаждается водой. После затвердевания модельного состава пресс-форма открывается, и модель выталкивается в ванну с холодной водой.

040 Зачистка моделей и стояков

Готовые модели и стояки осматривают и если есть облой и/или заусенцы, зачищают с помощью ножа и электропаяльника.

045 Сборка моделей в блоки

Блок моделей собирают из отдельных модельных звеньев на специальных каркасах, скрепляют с помощью паяльника.

050 Контроль собранных блоков

Собранный блок контролируют в основном визуально, проверяют наличие внешних дефектов, расстояние между моделями, промежуток от конца стояка до модели.

055 Приготовление гидролизованного этилсиликата

Гидролизованный этилсиликат приготавливают в гидролизерах, установленных в агрегате 662А. Химикаты подаются с помощью дозирующих устройств, автоматически в следующем порядке, спирт, вода, уксусная кислота, половина нормы соляной кислоты, тщательно перемешиваются в течение 4-5 минут. Затем при постоянном перемешивании добавляется порциями этилсиликат.

Во время реакции необходимо следить, чтобы температура смеси находилась в пределе 30-35С. Готовый этилсиликат охладить до комнатной температуры.

060 Приготовление огнеупорных пленок

Приготовление осуществляется в агрегате 662А. В смеситель подаются жидкие компоненты, одновременно из бункера в смеситель, через дозатор, подается маршалит. Смесь непрерывно перемешивается до полного удаления пузырьков воздуха и непрерывно подается по трубопроводу в бак хранения суспензии. Жидкое стекло разводят до плотности 1,3 г/см³, подкисляют соляной кислотой в количестве 5% от объема жидкого стекла и добавляют маршалит и молотый шамот в количестве 60% от объема жидкого стекла - каждый компонент.

065 Нанесение огнеупорного покрытия и сушка блоков

Покрытие на модели наносят при окунании их в суспензию на автомате 6А67. Который предназначен для послойного нанесения огнеупорного покрытия на модельные блоки и обсыпки их в «кипящем» слое песком. Блоки моделей подвешивают на подвески непрерывно движущегося конвейера. Во время прохождения ванн обмазки и «кипящего» слоя блоки вращаются, что способствует равномерному покрытию блока и заполнению поднутрений. Используется песок 1К016. Затем блоки сушат в установке6А82 в воздушно аммиачной среде в течении 2-х часов.

Жидкостекольные пленки сушат в вертикальном сушиле - 2 часа.

070 Вытапливание модельной массы

Вытопку модельной массы производят в установке 672.

Блок, закрепленный на подвеске конвейера, проходит через ванны со средой выплавки, одновременно вращаясь вокруг своей оси. Керамическая оболочка снимается со стояка каркаса вручную.

075 Подготовка заливочных ковшей и печи

Ковши прокаливают в печи вместе с блоками при температуре 900-910С. Перед загрузкой печи необходимо проверить исправность оборудования, состояние футеровки на отсутствие трещин. Тщательно очистить футеровку от шлака, слоев предыдущей плавки. Перед загрузкой шихты печь разогревают до 200С.

080 Подготовка шихтовых материалов

Все шихтовые материалы должны иметь сертификаты. Сталь ЖР разрезают на прутки длиной 250-300 миллиметров, остальные шихтовые материалы раздробить на куски весом не более 3-х килограмм.

Возврат должен быть очищен от керамики с помощью дробеструйной очистки. Шихтовые материалы должны быть сухими и чистыми, шихту перед загрузкой подогревают на борту печи до температуры 150-200С.

085 Плавка стали

Плавку стали ведут в ИСТ – 0,16 при максимальной мощности печи. Шихтовые материалы загружают в печь по возможности плотнее.

При частичном расплавлении шихты, когда на дне тигля накопится жидкий металл, начать присадку шлаковой смеси, чтобы к моменту расплавления металла поверхность была полностью покрыта слоем шлака.

По мере расплавления шихты, добавляют оставшиеся куски металла.

После расплавления всей шихты и нагрева до температуры 1570-1580С снять шлак и раскислить сплав FeMn, дать выдержку 3-4 минуты, снять шлак, замерить температуру расплава. При достижении металлом температуры 1600 ± 10С провести окончательное раскисление лигатурой, РЗМ и SiCa, дать выдержку 5-10 минут, снять шлак. Разливку производить при температуре 1570-1590С.

090 Прокалка блоков, формовка, заливка, охлаждение

Все эти операции выполняются вручную, блоки нагретые до 900С достают из прокалочной печи с помощью «ухватов» вилок, после чего устанавливаются на песчаную постель, где производится их заливка, вручную с помощью специальных горшков, в зависимости от вида отливок горшки могут быть: малый глиняный вместимостью 10 кг; малый железный с перегородкой вместимостью 10 кг; либо большой железный с перегородкой вместимостью 20 кг. После чего залитые блоки охлаждаются на постели 2-4 часа.

095 Выбивка форм

Отделение керамики осуществляется на установке 6А92. Блок отливок устанавливается чашей на плиту со вставкой. Боёк отбойного механизма присоединяется к торцу стояка. При закрывании двери автоматически включается подача воздуха в отбойный механизм и производиться отделение керамики.

100 Обрезка деталей от стояка

Обрезка отливок от стояка осуществляется на абразивных станках, с помощью абразивных кругов ПП 400*50*203. Устанавливают стояк с отливками, закрепляют его в приспособлении. Включают станок и обрезают отливки, остаток литника должен составлять 5…10 мм.

105 Выщелачивание

Очищенные от керамики отливки загружаются в барабан на ⅔ - ¾ объема. Помещают барабан в разогретую до 90С щелочь и приводят во вращение. Выщелачивание проводят 3-6 часов. Затем барабан переносят в ванну с горячей водой 80-90С и промывают отливки.

110 Обдувка в пескоструйных камерах

Производят в пескоструйных камерах - отливку помещают в камеру где ее обдувают песком.

115 Зачистка

Производят на наждачных станках или зачистных полуавтоматах, зачищают остатки литников, облой и т.д.

120 Термообработка

Производят в камерных печах. Проводят закалку и отпуск. Отливки укладывают на поддоны, нагревают до определенной температуры, затем производят закалку в масло. Отпуск производят в этих же печах, охлаждение на воздухе.

125 Контроль размерной точности

Контроль производится на специальных разметочных плитах, с помощью специальных шаблонов, скоб, калибров.

130 Рентгенконтроль

Подвергают контролю 2% отливок от партии деталей из плавки согласно эскизу отливки, на котором обозначены направления просвечивания. При обнаружении дефектов подвергают рентгенконтролю всю партию.

135 Сдача литья

Проверяют химический состав стали в ЦЗЛ, наличие клейма на термообработку, внешний вид, отсутствие внутренних дефектов - печати рентгенконтроля.

140 Окончательный контроль

Проверяют наличие карты технического контроля, правильность её заполнения, соответствие отливок данной партии деталей из плавки, наличие всех видов контроля. Ставится штамп ОТК и отливки отправляют на склад готовой продукции, откуда они в последствии отправляются в механические цеха на дальнейшую обработку.