Дипломна работа Лист № Въведение

Освободените от засипката отливки, както и тези, отлети във форми без засипка, се охлаждат до стайна температура и се подлагат на предварително почистване, отделяне от леяковата система и окончателно почистване.

Предварителното почистване се състои в отстраняване на керамичната черупкова форма чрез виброударни устройства. При нанасяне на периодични удари по дължината на леяка керамичната форма се напуква и се отделя от повърхността на отливките.

При предварително почистване се отделя тази част от керамичната форма, която обхваща отливките. Лесното отделяне на керамичната черупкова форма от външните повърхнини и много по-трудното и отделяне от вътрешните се дължи на по-голямото свиване на метала при охлаждане в сравнение със свиването на керамичния материал. В резултат от разликите в свиването между външната повърхнина на отливката и керамичната черупкова форма се образува хлабина, което спомага за отделяне на формата. Вътрешното керамично покритие се стяга и задържа здраво от детайла. Това затруднява отделянето му. Голямо значение за лесното и пълното отделяне на керамичната форма има степента и характера на взаимодействието между метала и формата. Прецизни отливки от легирани стомани (особено хромови) се почистват по-трудно поради повишеното взаимодействие между металните окиси и керамичната черупкова форма, при предпазване от окисляване керамичната черупкова форма се отделя много лесно от отливките. Отделяне на отливките от леяковата система се извършва по различни начини в зависимост от големината и сечението на питателите, разположението на отливките в блока, вида на материала и т.н. Когато леяковата система е единичен централен леяк и детайлите имат подходяща форма, може да се използва високо производително отрязване на питателите с хидравлична преса. За отливките със сравнително тънки стени и със сложна форма питателите трябва да се отрежат с абразивни високооборотни дискове. В този случай твъpдocттa на отливките няма значение, а е необходимо само те да бъдат подходящо разположени около леяковата система, така че абразивният диск да има достъп до питателите. Използват се различни захващащи и въртящи устройства, които осигуряват надеждна и безопасна работа.

Почистване на отливките по механичен начин. То се извършва на сачмоструйни и сачмометни съоръжения. Сачмоструйното почистване се използва при тънкостенни отливки със сложна форма и с тесни и дълбоки отвори. В много случаи е икономически и технологично по-изгодно отливките да се почистват в сачмоструйни камери преди отстраняването им от леяка. В този случай чрез голям брой сачмоструйни дюзи, разположени под различен ъгъл, и чрез механизирано завъртване на блоковете с отливки може да се постигне пълно почистване на отливките от керамичната форма и от окисния слой. За почистване на дълбоки отвори се използват малки струйни камери.

Сачмометното почистване е по-евтин начин за почистване и обикновено се извършва в сачмометни барабанни съоръжения. Придвижването на барабана, който представлява безкрайна каучукова лента, поставените отливки постоянно се разместват и се подлагат на потока ускорени от сачмометното работно колело сачми. Ако сачмите имат диаметър, по-голям от 0,5 мм, процесът на пoчистването се ускорява, но се влошава външният вид на отливките.

Xимично почистване. То се прилага за почистване на остатъците от керамичната черупкова форма в дълбоки и тесни отвори и вдлъбнатини, когато механичното им почистване е много затруднено. Химичното почистване представлява химично разлагане на остатъците от керамичната черупкова форма в горещи разтвори или стопилки на основи или соли.

При производството на прецизни отливки, което се отличава от другите методи на леене главно с многобройните операции при, изготвяне на леярската форма, дефекти могат да възникнат на следните етапи: при изработване на топимите модели, при монтиране на топимия модел в блока, при изработване на формата, при топене и отливане.

- Раздуване - когато за свързващо вещество се употребява етилсиликат, този дефект се дължи само на неспазване технологията и понижен контрол на моделите.

Раздуване може да се появи също при недостатъчно изсушаване на първия слой върху моделния блок, който при следващото облазване се отлепва от модела и се издува, без да образува пукнатина.
- Несъответствие на размерите - този вид дефект може често да се среща, ако не се установят предварително допусковите полета за изменения на отделните размери съобразно приетата технология.
1.7.2. Дефекти на повърхността на отливките
- Прегар - предпазването на отливките от окисляване винаги възпрепятства образуването на прегар.

- Бразди - образуват се при недоброкачествена форма, когато първият (или вторият) слой са напукани и не са взаимно свързани.

- Чеплъци, мустаци - чеплъци се образуват при изтичане на метала във и през пукнатини в керамичната форма. Основните причини за -образуване на пукнатини в нея при различните технологични операции са: бавно нагряване при отстраняване на моделната смес; малка якост на керамичната черупкова форма; отклонения в технологичния процес при нейното изработване; бързо нагряване за накаляване; охлаждане преди леене под температурата на полиморфните превръщания на кварца; повишено металостатично и температурно въздействие на стопения метал и т.н.
1.7.3. Пукнатини в отливките
- Горещи пукнатини - образуват се при високи температури непосредствено след кристализацията на метала, когато якостта му е много малка, вследствие на вътрешни напрежения. Дължат се на следните причини:

- Студени пукнатини - предизвикват ги вътрешните напрежения и се образуват при температури, по-ниски от 700°С.

- Всмукнатини - срещат се във вид на открити (външни) или закрити (вътрешни) всмукнатини. Имат грапава грубокристална повърхност, по която се забелязват игли на отделни дендриди.

- Порестост - дължи се на образуването на междукристални (междудендритни) невидими с невъоръжено око пори.
1.7.5. Включвания в отливките
- Шлакови шупли - обикновено те се срещат на повърхността на отливката и рядко във вътрешността и.

- Включвания на формовъчна смес от керамичната черупкова форма - този дефект е характерен за прецизните отливки.
1.8. Методи за контрол в прецизното леене
Прецизното леене е сложен и многооперационен технологичен процес, който изисква постоянен и всеобхватен контрол на всички етапи на производството и провеждане на непрекъснати изследвания за определяне на най-подходящите материали и параметри на технологията. Контролът трябва да обхваща, от една страна, качеството на използваните материали, междинните продукти на отделните технологични операции - еднократен модел, суспензия, керамична форма, стопилка и т.н., и крайния продукт-прецизната отливка, а от друга страна, операционния контрол за установяване на точността на извършване на отделните операции. Свойствата на изходните, междинните и крайните продукти се определят в специализирани лаборатории, снабдени с необходимите уреди и апарати и квалифициран персонал.

2.Глава. Цели и задачи на дипломната работа

Целта на настоящата дипломна работа е да се разработи технологичен процес за прецизно леене на детайл - мост от материал стомана 40 БДС 3492-86, с химичен състав посочен в таблица 2.1.

За реализиране на целта е необходимо да се решат следните задачи:

2. Приготвяне на моделна смес.

3. Изготвяне на стопяемия модел.

4. Монтиране на модела в леярски блок.

5. Приготвяне на огнеупорна суспензия.

6. Нанасяне на огнеупорно покритие.

7. Изваряване на моделите и изсушаване на черупките.

8. Накаляване на огнеупорните черупкови форми.

9. Топене и разливане на метала.

10. Почистване от огнеупорното покритие - пневматичен чук

11. Отделяне на детайлите от леяка.

12. Почистване на питателя на детайла.

Във ваната се зарежда монтан – восъка, който има температура на топене 88º - 89ºC. След разстопяването му се внася необходимото количество церезин, който има температура на топене 65º - 80ºC. Последен се внася парафина, който има температура на топене 42º - 62ºC.Разстопената смес се изсипва в тави. Нагряването и стопяването на моделната смес се извършва при температура 75º - 85ºC. След стопяването с помощта на кофа се премества в установка за привеждане в пастообразно състояние.

При приготвяне на моделната смес се използва:

- нова моделна смес(приготвена по рецепта) – 50 %

-възврат(смес от предишна употреба) – 50 %

Преди да се въведе възврата във ваната за стопяване е необходимо той да бъде изчистен от механически включвания.

приготвяне в пастообразно състояние.

Добавя се ситно смляна смес в количество, необходимо за

получаване на необходимата гъстота.Извършва се постоянно разбъркване на сместа.Готовата смес се взема с кофа и се зареждат казаните на полуавтоматичните шприц машини. Шприцването се извършва при температура 50º - 53ºC. След края на работния ден казаните на полуавтоматичните шприц машини се почистват.

Моделната смес, която има механични включвания се подлага на регенерация. Тя се извършва във вана при температура 80º – 90ºC.След стопяването ú ваната се изключва и сместа престоява там 20 – 30 мин. за отделяне на утайката. Отваря се горния край на ваната за отделяне на сместа, а утайката, която е останала на дъното на казана се почиства и казана може отново да се зарежда.

От автоклава 1 моделната смес, стопена от керамичните форми, изтича в резервоара за отработена смес 2, откъдето чрез зъбната помпа 3 се прелива в котела-реактор 4 с двойни стени. След добавяне до 20% свежа моделна смес стопилката се задържа в продължение на 16 часа при температура 90-95°С. Посредством долен вентил се източват утаените примеси, а останалата чиста моделна смес се излива в резервоара 5. От него сместа се подава към смесителите за охлаждане до работната-температура или направо към шприцовъчните машини. Готовата смес се взема с кофа и се изсипва в казаните на полуавтоматичните шприцове, където температурата на сместа се поддържа в границите 50-53° С.

Моделната смес, която има механични включвания се подлага на регенерация. Тя се извършва във вана при температура 80º – 90ºC.След стопяването ú ваната се изключва и сместа престоява там 20 – 30 мин. за отделяне на утайката. Отваря се горния край на ваната за отделяне на сместа, а утайката, която е останала на дъното на казана се почиства и казана може отново да се зарежда.
3.1.3Контрол на моделната смес
Моделната смес трябва да отговаря на трикомпонентната

система парафин –70 %, церезин – 14 % и монтан – восък –16%.

Почиства се работната повърхност и залагащите ú вставки с помощта на четка леко да се смаже с масло или спирт.

Сглобява се пресформата и се изпраща за напълване с моделна смес. Така почистената пресформа се поставя на пневматичната маса, натиска се с педала за въздух за повдигане на масата така, че дюзата на шприца да влезе в отвора за пълнене на пресформата. Шприцоването продължава до момента на показване на моделната смес през отдушниците. Пресформата се охлажда във вода до втвърдяване на моделната смес. Разглобява се и внимателно се изважда модела, след което пресформата се обдухва с въздух. Готовите модели ако имат въздушни мехури или пукнатини се бракуват. След изваждането на необходимото количество модели от една пресформа, тя се изварява в гореща вода, изсушава се, смазва се с трансформаторно масло и се предава в склада за пресформи.

фиг.3.2. Восъчен модел на детайл „Мост”

Пресформи за леяци, арматура за леяк, стелажи и подмоделни дъски за поставяне на леяците, маса за монтиране на моделите, станок, поялник 36 V, ножче, четка.

С помощта на ножче се почистват заусенъците по делителната линия и заусенъците, получени от вставките на модела.

Почистването на моделите се извършва с голямо внимание за да се избегне нарушаване на размерите на модела. Допуска се поправка на дефекти по повърхността на моделите, без да се нарушава чистотата на повърхността. За отделяне от повърхността на модела на прилепнали частици от моделна смес и следи от смазка на пресформите, същите се почистват с четка, потопена в спирт.

Леякът се поставя на станок и с поялник се монтират моделите към него.Монтажът на детайлите към леяка се извършва съгласно технологична карта. Питателите на модела трябва плътно да прилепнат към леяка. Почиства се попадналата гореща смес по детайла и леяка, без да се нарушават размерите.

Моделният блок се поставя на стелажи за проверка от ОТК. Стелажите се транспортират до цеха където ще се обмазват със огнеупорно покритие.

фиг.3.3. Готовият моделен грозд.
3.4. Приготвяне на огнеупорна суспензия по

съвместен способ и хидролизиране на етилсиликата
За приготвяне на огнеупорното покритие са необходими следните материали и оборудване:

Оборудване :

Хидролизатор

Установка 625

Кофа - вместимост 10л.

Мензура - 20ml.

Лопата

Вискозиметър с обем 550 сm³,

и диаметър на отверстието 5.1mm.

Сито мрежово

Маршалит – “Dorsilit”6.400 ;

Спирт денатуриран

Солна киселина

Сярна киселина

Лакмусова хартия

Вода

Пропорция за изготвяне на една бъркалка огнеупорна суспензия.

Забележка: Тази рецепта може да се променя в зависимост от качеството на спирта и етилсиликата.

- проверява се работата на установката на празен ход;

- в установката се налива 2 л. вода, 5 мл. Н₂SO₄, 10 мл.HCl, 14 л. спирт и се пуска да се върти 3 – 5 мин.

- през отвора на капака се налива разчетеното количество етилсиликат. Смесването продължава 7 – 10 мин., като се контролира температурата да не превишава 47ºC;

- спира се установката, вдига се капака и се насипва на части маршалит, като всяко разбъркване продължава 3 – 5 мин.

- след внасяне на цялото количество маршалит, установката продължава да се върти още 30 мин.

- спира се и се проверява вискозитета с вискозиметър. Вискозитетът за първа обмазка трябва да бъде от 65±5сек., а за следващите - 60±5 сек.

Ако при замерването вискозитетът е по-висок от изискващия се, добавя етилсиликат и се включва за разбъркване в продължение на 5 мин. Прави се второ замерване. Когато вискозитетът е по-нисък - добавя се маршалит и се разбърква в продължение на 5 мин. Прави се второ замерване. Така приготвената огнеупорна суспензия е готова за използване.

Нанасянето на огнеупорното покритие се извършва в следната последователност:

- напълва се качето с огнеупорна суспензия, предварително прецедена през сито;

- насипва се кварцов пясък в песъкосипа /за първа обмазка – К20, а за следващи – К63/, отваря се вентила за въздух и се регулира кипенето на пясъка;

- моделният блок плавно се потопява в огнеупорната суспензия, изважда се и се завърта на 180º за равномерно нанасяне на суспензията;

- моделният блок се потопява втори път в суспензията, изважда се и се завърта бавно за да се стече суспензията;

- моделният блок се потопява в пескосип кипящ слой, изважда се и се оглежда дали пясъкът е полепнал навсякъде. Особено внимание да се обръща на детайлите с глухи отвори;

- моделният блок се поставя на колички за съхнене;

- на “Операционна контролна карта се записва времето на облазването, номера на нанесения слой и лицето, което го е извършило;

- времето на сушене на първи слой обмазка е 1 – 3 часа, а на следващите – 4 – 8 часа;

- количеството на необходимите слоеве е посочено на

монтажната схема за съответния детайл;

- преди нанасяне на покритието да се провери вискозитета на суспензията. За първи слой трябва да бъде 80±5 сек., а за следващите - 60±5 сек.

- огнеупорната суспензия за първи слой да се сменя ежесменно, след коригиране на вискозитета да се използва за втори слой;

- в края на всяка работна смяна пясъка от пескосипа се пресява;

- съхраняването на огнеупорната суспензия не трябва да надвишава 48 часа;

- в помещението за сушене на огнеупорната покритие температурата трябва да бъде 22 - 28ºC, а влажността на въздуха-60 – 80 %;
3.5.1. Контрол на качеството на обмазката
-на всеки час ОТК контролира вискозитета и рН на

суспензията;

-ОТК контролира правилното приготвяне на суспензията;

-ОТК контролира времето, температурата на изсушаване

на моделните блокове и влажността на въздуха;

-ОТК контролира вписването на броя слоевете обмазки,

вписани в “Операционна контролна карта”;

-контролира се поддържането на температура 22 - 28ºC

и влажност 60 – 80 %;