Пояснительная записка (1210792), страница 9

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 9)

Шпинтоны с трещинами и изломами цилиндрической части не подлежат ремонту. Заварка трещин в подошве разрешена при условии предварительного местного подогрева до t=250–300 °С и медленного охлаждения после заварки.

5.2 Технологические операции литья при восстановлении детали «шпинтон»

Процесс восстановления шпинтона методом заливки жидким металлом включает следующие операции:

­– приготовление стержневых смесей для постоянной формы(кокиля);

– изготовление постоянной формы;

– плавка металла до температуры 1650°С;

– подогрев ремонтируемой детали до температуры 900°С;

– сборка стержневой формы вместе с ремонтируемой деталью;

– заливка формы при температуре расплава 1520°С;

– отсоединение формы от детали;

– отделение литниковой системы и очистка отливки;

– технический контроль.

5.3 Изготовление многоразовой формы

Для изготовления форм сухой асбест смешивается с добавочными материалами, такими как тальк, алебастр, песок, гипс, жидкое стекло. В эту смесь добавляется соответствующее количество воды. Полученную массу заливают в опоку, на плиту с моделями, поверхности которых предварительно покрывают материалом, препятствующим приставанию массы. Полужидкая масса хорошо заполняет опоку и дает в форме точные отпечатки моделей. После упрочнения массы модели удаляют и форму сушат в печи.

Высушенная форма становится значительно легче и при постукивании издает более высокий звук. После сушки форма обжигается при 800°С в камерной электрической печи. При обжиге формы ставятся на керамические огнеупорные поддоны, которые можно поставить в два-три этажа по высоте печи. Верхние поддоны должны опираться на кирпичи, а не на формы, стоящие на нижележащих поддонах. После обжига формы получаются ломкими, хрупкими, так как гипс разрушается, а связь материала обеспечивают лишь частицы керамики и асбестовые волокна. Поэтому формы следует вынимать из печи вместе с поддонами и не снимать их затем с поддонов. Для многократного применения форм их можно делать сборно-разборными. Такие формы выполняют или из огнеупорной глины, или из гипса-керамической массы.

Точность отливок, полученных в асбестовых формах, составляет ±0,5 мм на каждые 100 мм в плоскости разъема формы и ±1 мм в плоскости, перпендикулярной разъему формы. Это достигается из-за того, что формы имеют очень гладкую поверхность, малые внутренние напряжения, не имеют газовых пузырей и отличаются точными размерами. Допускаемые отклонения размеров для небольших отливок колеблются в пределах 0,1-0,3 мм в зависимости от того, получается ли данный размер в одной или в двух половинках формы.

Форма для ремонта шпинтона методом заливки жидким металлом имеет три асбестовых стержня, каждый из которых состоит из двух разъемных половин. Первый стержень закрепляется на резьбовой части шпинтона для ограничения попадания жидкого металла в эту область (рисунок 5.2).

Рисунок 5.2 – Стержень 1-1 (1,2)

Второй стержень закрепляется на первый, образуя вместе литниковый ход, который состоит из стояка и питателя (рисунок 5.3).

Рисунок 5.3 – Стержень 2-2 (1,2)

Третий стержень представляет собой шестисантиметровый диск, содержащий в себе литниковую чашу для заливки жидкого металла и часть стояка (рисунок 5.4).

Рисунок 5.4 – Стержень 3-3 (1,2)

Сборка формы производится в следующем порядке:

– перед сборкой проверить стержни на наличие дефектов типа сколов, выщербин, залипания металла и т.п.;

– на основание устанавливается деталь, нагретая в индукторе до 850-900°С;

– устанавливаются стержни 1-1 и 1-2;

– устанавливается первая обечайка;

– устанавливается стержень 2-1 и 2-2;

– устанавливается вторая обечайка;

– устанавливается стержень 3-1 и 3-2;

Форма в сборе, готовая к заливке жидким металлом представлена на рисунке 5.5.

Рисунок 5.5 – Форма в сборе

5.4 Выплавка металла и заливка форм

Выплавку металла производят в индукционной тигельной печи ёмкостью 60 кг. После достижения необходимой температуры металл раскисляют ферросилицием и ферромарганцем. При достижении температуры 1650°С расплав разливают в литейный ковш через сливной носок, расход металла регулируют поворотом ковша вокруг горизонтальной оси. При разливке из поворотных ковшей возможен слив вместе с металлом шлака и попадание его в полость формы. Для избегания этого в ковшах устанавливают перегородки или керамические трубки, обеспечивающие поступление чистого металла из нижних уровней. Такие ковши называют чайниковыми. После перегрузки жидкого металла в литейный ковш производят заливку расплава при температуре 1520°С в предварительно собранные формы (рисунок 5.6).

Рисунок 5.6 – Заливка металла в стержневую форму

Их обычно устанавливают таким образом, чтобы поверхность разъема была расположена горизонтально. Литейные ковши это ёмкости, металлический кожух которых изнутри футерован огнеупорным материалом. Ковши предназначены для кратковременного хранения и транспортирования жидкого металла, а также для заливки его в литейную форму[20]. В ковшах осуществляют и ряд металлургических операций: рафинирование, модифицирование и легирование.

5.5 Отделение форм, удаление литниковой системы и очистка отливок

После затвердевания отливку выдерживают в форме для охлаждения до температуры отделения. Чем выше температура отделения, тем короче технологический цикл изготовления отливки. Однако высокая температура отделения нежелательна из-за опасности разрушения отливки, образования дефектов или ухудшения ее качества. Вблизи температуры кристаллизации сплавы имеют низкие прочностные и пластические свойства, поэтому опасность разрушения отливок особенно велика. Кроме того, на воздухе отливки остывают быстрее, чем в форме. При этом неравномерность охлаждения массивных и тонких сечений усиливается, и уровень внутренних напряжений в отливке возрастает. Ранняя выбивка может привести к образованию трещин, короблению и сохранению в отливке высоких остаточных напряжений.

Длительная выдержка в форме с целью охлаждения до низкой температуры нецелесообразна с экономической точки зрения, так как удлиняет технологический цикл изготовления отливки. Поэтому отделение формы стремятся производить при максимально высокой допустимой температуре. Она зависит от природы сплава, а также от конструкции (сложности) отливки. Стальные отливки рекомендуют охлаждать в форме до 500-700 °С, чугунные до 400-500 °С. Сложные отливки, склонные к образованию трещин, охлаждают в форме до 200-300 °С, а отливки, не склонные к образованию трещин, до 800-900 °С.

Продолжительность выдержки в форме определяется толщиной стенки отливки, свойствами залитого сплава и литейной формы, температурой выбивки.

Она может быть рассчитана или определена экспериментально. В зависимости от природы сплава и конструкции отливки время выдержки в песчаной форме составляет от нескольких минут до суток и даже недель.

Для сокращения продолжительности охлаждения отливок иногда используют методы принудительного охлаждения. Например, формы, залитые на конвейере, охлаждают обдувкой их воздухом в охладительных галереях. Остывание крупных отливок интенсифицируют установкой в форму змеевиков или труб, по которым пропускают воздух или воду. В некоторых случаях воздух (газ) пропускают через зазор между отливкой и формой.

Отделение формы. Эту операцию выполняют вручную с использованием жаропрочных брезентовых перчаток. Отделение формы сопровождается выделением большого количества теплоты и пыли, поэтому участки выбивки форм оснащают мощными системами приточно-вытяжной вентиляции.

После отделения формы отливку обычно обрубают и очищают. Обрубка отливки заключается в отделении от нее прибылей, литников, выпоров и в удалении заливов по месту сопряжения полуформ или в области стержневых знаков (рисунок 5.7). Обрубают отливки с помощью молотков и пневматических зубил, абразивных кругов и прессов, ленточных и дисковых пил, также используют дуговую, газовую или анодно-механическую резку. В некоторых случаях прибыли отрезают на токарных станках. Пригар на поверхностях отливок существенно затрудняет отрезку литников и прибылей. В таких случаях перед обрубкой, отливки вместе с литниками и прибылями очищают.

Рисунок 5.7 – Отливка с литниковой системой

Литники от чугунных отливок легко отбиваются при слабом ударе. От мелких отливок они отделяются в основном при отделении формы. Оставшиеся на отливках литники отбивают молотками или обламывают на прессах. В отдельных случаях отделение литников от чугунных отливок совмещают с предварительной очисткой в галтовочных барабанах[20].

Литники от мелких стальных отливок также отбивают молотками. Прибыли и литники от крупных отливок из углеродистых и низколегированных сталей отделяют дуговой и газовой резкой. При производстве отливок из некоторых высоколегированных сталей для этой цели применяют механическую или анодно-механическую резку.

Ленточные и дисковые пилы, механические прессы широко применяют для отрезки литников и прибылей от отливок из алюминиевых, магниевых и медных сплавов.

Очистка отливок. Для удаления пригара и улучшения поверхностей отливки подвергают очистке галтовкой, дробеструйной, дробемётной, вибрационной и электрохимической обработке.

Очистку отливок галтовкой осуществляют в барабанах периодического и непрерывного действия. Барабаны периодического действия применяют в цехах мелкосерийного производства, в массовом производстве используют барабаны непрерывного действия. Очистка отливок в барабанах происходит в результате их взаимного трения.

Для очистки отливок широко используют дробеструйные аппараты. Из таких аппаратов на поверхности отливок под давлением воздуха или воды подаётся чугунная дробь или сферокоррунд. Они обладают большой кинетической энергией и очищает поверхность отливок тем быстрее, чем мощнее струя. Дробеструйную очистку проводят в барабанах, на поворотных столах, в специальных камерах. Выбор того или иного оборудования зависит от номенклатуры отливок и их сложности. Дробеструйной очистке нельзя подвергать отливки из мягких сплавов, так как это ухудшает качество их поверхностей. Для очистки отливок из алюминиевых сплавов вместо чугунной дроби используют кусочки алюминиевой проволоки.

Отливки обычно подвергают дробемётной очистке. На очищаемую поверхность дробь подаётся метательными головками в виде турбинок, вращающихся с частотой до 3000 об/мин. Дробь, выбрасываемая большой центробежной силой, ударяется о поверхность отливок и очищает ее. Дробемётная очистка более производительна, чем дробеструйная. Она осуществляется в дробемётных очистных барабанах и камерах. В дробемётных барабанах очищают мелкие и средние отливки массой до 40 кг. Равномерная очистка всех поверхностей отливок достигается в процессе их перекатывания внутри вращающегося барабана.

5.6 Технический контроль

Технический контроль выполняется контролёром или рабочим. Задачей технического контроля является проверка отливки на соответствие чертежу. Следовательно, контролёр проверяет все параметры отливки согласно чертежа: размеры, массу, наружные и внутренние дефекты, химический состав и марку сплава, механические свойства.

Часть параметров контролёр проверяет сам (наружные дефекты), а другие параметры (внутренние дефекты, химический состав сплава, механические свойства) проверяются в специальной лаборатории. Размеры отливок проверяет разметчик.

Характеристики

Список файлов ВКР