|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Формовка по разъемной модели в опокахСтр 1 из 3Следующая ⇒
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ ПО ПОСТОЯННЫМ МОДЕЛЯМ Министерство образования и науки Российской Федерации Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ ПО ПОСТОЯННЫМ МОДЕЛЯМ
Методические указания к лабораторным работам для студентов, обучающихся по направлению бакалавриата 150100 и 150400 «Металлургия»
Екатеринбург УрФУ УДК 621.74 Составитель И. А. Вайс Научный редактор проф., д-р техн. наук Е. Л. Фурман
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ ПО ПОСТОЯННЫМ МОДЕЛЯМ: методические указания к лабораторным работам /сост. И. А. Вайс. Екатеринбург: УрФУ, 2012. 22 с.
Методические указания являются руководством к выполнению лабораторных работ. В работе указана цель выполнения лабораторных работ, приведены общие сведения об основных способах ручной формовки, последовательность технологических операций при изготовлении форм, их заливке, выбивке, используемое оборудование и инструменты, требования по технике безопасности при выполнении работ и требования к содержанию и оформлению отчета. В приложении представлен пример выполнения графической части отчета. Методические указания предназначаются для бакалавров, обучающихся по направлению 150100 и 150400 «Металлургия» всех форм обучения. Библиогр.: 4 назв. Рис. 3. Прил. 1.
© Уральский федеральный университет, 2012 ВВЕДЕНИЕ В литейном производстве отливки получают путем заливки жидкого металла в форму. Технологический процесс изготовления литейной формы называется формовкой. В зависимости от степени механизации бывает ручная, механизированная и автоматизированная формовка. В предстоящих лабораторных работах студент должен приобрести навыки изготовления литейных форм методами ручной формовки по постоянным моделям. Формовка по постоянным моделям является наиболее распространенным вариантом изготовления литейных форм. При этом модель может быть разъемной, неразъемной или с отъемными частями. Разъемные модели применяют при ручной, машинной и автоматической формовке. Формовку по неразъемной постоянной модели обычно осуществляют вручную, применяя специальные приемы (с подрезкой, с фальшивой опокой и др.). При наличии у неразъемной модели плоской поверхности и возможности ее размещения в одной полуформе формовку ведут так же, как и по разъемной модели. В этом случае неразъемную модель можно рассматривать как одну половину разъемной модели. Для механизации процесса формовки по неразъемной постоянной модели без плоской поверхности применяют фасонные подмодельные плиты. В гнезда таких плит устанавливают неразъемную модель и утопляют ее до поверхности разъема. Формовка с отъемными частями требует их извлечения из полуформ вручную, поэтому достичь полной автоматизации всех технологических операций формовки по модели с отъемными частями не удается. Целью выполнения этих работ является получение навыков изготовления литейной формы по постоянным моделям, измерение твердости формы в различных местах и оценка качества формы. Полученные формы требуется залить жидким металлом, затем оценить качество получившихся отливок.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Формовка по разъемной модели в опоках Для образования полости формы применяется модель, состоящая из нескольких частей, плоскость разъема модели совпадает с поверхностью разъема формы. Для совмещения частей модели в верхней из них выполняются штифты, в нижней – отверстия. По конфигурации модель отличается от отливки наличием знаковых частей, выполняющих в форме полости, которые служат для установки стержней. Приготовление формовочной смеси и расплава Приготовление формовочной смеси происходит в катковых бегунах. Для приготовления алюминиевого расплава применяется электрическая плавильная тигельная печь сопротивления модели САТ. Разливка сплава из печи осуществляется ручным литейным ковшом. Образующийся на расплаве шлак снимается в шлакосборник. Подготовка рабочего места формовщика и инструментов Оснастка, инструменты и материалы, применяемые при изготовлении формы: 1. Опоки предназначаются для восприятия нагрузок при уплотнении формы, предотвращения разрушения формы при заливке и удержания смеси при кантовке и транспортировке. Верхняя опока имеет центрирующие штыри, нижняя опока – втулки. Эти конструктивные элементы предназначены для фиксации и предотвращения смещения полуформ друг относительно друга. 2. Модельно-стержневая оснастка: разъемная модель отливки, модель стояка модель шлакоуловителя, разъемный стержневой ящик. 3. Ручная трамбовка применяется для уплотнения смеси в опоках и стержневом ящике. 4. Ланцет (гладилка) предназначен для удаления излишков формовочной смеси, отделки формы, заглаживания неровностей. 5. Вентиляционная игла (душник) используется для выполнения наколов и выпоров в форме. 6. Линейка применяется для удаления излишков формовочной смеси в опоке после уплотнения. 7. Твердомер модели 071. Этот прибор применяется для измерения твердости уплотненной смеси в полости полуформ для оценки равномерности ее уплотнения. На рабочем месте формовщика перед началом работы должны находиться: ящик с формовочной смесью, емкость с разделительным составом, щетка-сметка. Формовка Формовка осуществляется в двух опоках (рис. 1). Изготовление нижней полуформы (рис. 1, в) На подмодельную плиту 6 устанавливают нижнюю опоку 5 разъемом вниз и нижнюю половину модели 1. На поверхность модели наносят разделительное покрытие для предотвращения прилипания к ней формовочной смеси. Затем опоку заполняют формовочной смесью 4, разрыхленной и просеянной через сито с размером ячеек 3–4 мм, и уплотняют до получения твердости 60–80 единиц по твердомеру. При изготовлении отливок, склонных к образованию пригара, на модель сначала наносят слой облицовочной формовочной смеси толщиной 20–30 мм. После ее легкого уплотнения руками вокруг модели опоку заполняют наполнительной смесью. При ручной формовке смесь в опоку засыпают слоями по 50–75 мм. После уплотнения предыдущего слоя засыпают следующий слой такой же толщины. Это обеспечивает равномерное уплотнение смеси по высоте опоки. Нижние слои смеси уплотняют клиновым концом трамбовки 3 сначала у стенок опоки, а затем в ее средней части. Верхний слой смеси в опоке уплотняют тупым концом трамбовки. Излишек смеси над верхним срезом опоки удаляют линейкой. Вентиляционные каналы в полуформе выполняют накалыванием уплотненной смеси душником. Заформованную опоку переворачивают на 180° и устанавливают на подопочную плиту разъемом вверх. При ручной формовке в качестве подопочной плиты можно использовать подмодельную плиту. Формовочную смесь по разъему заглаживают гладилкой. Изготовление верхней полуформы (рис. 1, г) На нижнюю половину модели по центрирующим шипам устанавливают верхнюю половину 2. На свободной площади поверхности разъема размещают в соответствии с разработанной технологией модели элементов литниковой системы 7, 8. Затем на нижнюю опоку 10 по штырям 9 устанавливают верхнюю опоку. Поверхность разъема посыпают тонким слоем сухого кварцевого песка или графита для предотвращения слипания смеси в верхней и нижней опоках. Верхнюю полуформу изготовляют так же, как и нижнюю. После срезания излишка смеси и устройства вентиляционных каналов из верхней полуформы извлекают модели литниковой чаши (воронки), стояка и выпоров, предварительно слегка раскачав их. При отсутствии модели чаши или воронки перед извлечением модели стояка вокруг него гладилкой прорезают приемную полость литниковой системы.
 
Рис. 1. Формовка по разъемной модели: а – деталь с элементами литейной формы; б – разъемная литейная модель; виг – изготовление соответственно нижней и верхней полуформ; д –форма в сборе Верхнюю полуформу снимают с нижней, переворачивают на 180° и устанавливают на подопочную плиту разъемом вверх. Из обоих полуформ извлекают части модели отливки и модели элементов литниковой системы – питателя и шлакоуловителя (коллектора). Последние могут быть как чаша или воронка прорезаны в полуформах гладилкой. Обе полуформы отделывают и при необходимости наносят противопригарное покрытие. Изготовление стержней Изготовление стержней осуществляется в разъемном стержневом ящике. Две половины стержневого ящика совмещаются по штифтам, скрепляются струбциной. Полость ящика заполняется формовочной смесью, уплотняется. Излишки смеси срезаются линейкой. Ящик разбирается, стержень вынимается. Установка стержней, сборка формы (рис. 1, д) В нижнюю полуформу 10 устанавливают стержень 13. При этом знаковые части стержня входят в соответствующие знаковые части (гнезда) полуформ. Затем нижнюю полуформу накрывают верхней 12. Для предотвращения их смещения относительно друг друга полуформы спаривают с помощью штырей. При заполнении полости формы жидким металлом возникают силы, стремящиеся приподнять верхнюю полуформу. Это обусловлено гидравлическим ударом и силами Архимеда, поэтому перед заливкой полуформы скрепляют скобами, болтовыми, клиновыми соединениями или накладывают на верхнюю полуформу специальный груз 11. При производстве мелких отливок, когда подъемная сила жидкого металла, действующая на верхнюю полуформу, существенно меньше ее веса, формы не нагружают и не скрепляют. Заливка, выбивка форм Формы заливают алюминиевым сплавом – силумином марки АК9. Отливки выдерживают в форме в течение 5–8 минут до полного их затвердевания. Опоки распаровывают, отливки выбивают из опок трамбовкой, захватывают клещами и остужают в воде. Готовые отливки осматривают на рабочем столе, при этом оценивается их качество, наличие дефектов. Делаются выводы о причинах возникновения дефектов. Содержание отчета 1. Общие сведения о формовке по постоянным моделям. 2. Описание технологии формовки с примерами формовки по операционно. 3. Эскиз модели отливки. 4. Эскиз этапов формовки: изготовление нижней полуформы, изготовление верхней полуформы. 5. Эскиз формы в собранном состоянии. 6. Вид на нижнюю полуформу с указанием расположения элементов литниковой системы. 7. Результаты определения твердости полуформ, занесенные в таблицу. 8. Оценка качества формы. 9. Оценка качества отливки, описание дефектов отливки и вероятных причин их образования. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 Содержание отчета 1. Общие сведения о формовке по постоянным моделям. 2. Описание технологии формовки с примерами формовки по операционно. 3. Эскиз модели отливки. 4. Эскиз этапов формовки: изготовление нижней полуформы, изготовление верхней полуформы. 5. Эскиз формы в собранном состоянии. 6. Вид на нижнюю полуформу с указанием расположения элементов литниковой системы. 7. Оценка качества отливки, описание дефектов отливки и вероятных причин их образования. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 Формовка по модельной плите Модельные плиты чаще всего применяются для изготовления полуформ на формовочных машинах и реже – для ручной формовки. К модельным плитам прочно крепятся части модели для изготовления верхней и нижней полуформ и модели элементов литниковой системы. Отдельно изготовленные модели крепят к плитам винтами или болтами, т. е. монтируют модели на плитах, либо используют цельнолитые плиты. В этом случае плиты отливаются заодно с моделями и обрабатываются на металлорежущих станках с использованием слесарной доводки. При выполнении лабораторной работы будет использоваться цельнолитая двусторонняя модельная плита, предназначенная для изготовления фасонной ажурной художественной отливки. Особенность ручной формовки по модельной плите состоит в том, что верхняя полуформа должна сниматься вместе с модельной плитой по штырям. Поэтому опока, имеющая центрирующие штыри, будет нижней. Та сторона двусторонней модельной плиты, к качеству отпечатка которой предъявляются повышенные требования, должна быть заформована в нижней полуформе. Внимание!!! Приготовление формовочной смеси и расплава, подготовка рабочего места формовщика и инструментовописаны в лабораторной работе №1. Формовка осуществляется в двух опоках. На формовочный стол устанавливают нижнюю опоку штырями вверх. По штырям сверху устанавливают модельную плиту верхней поверхностью (лицевой) вниз. По центрирующим штырям поверх модельной плиты устанавливают верхнюю опоку. Собранную в таком порядке стопку переворачивают на 180°. Формовка нижней полуформы На модельную плиту наносится тонкий слой разделительного состава, засыпается формовочная смесь и уплотняется по уже описанному методу. После среза излишков смеси линейкой стопка снова переворачивается на 180°. Формовка верхней полуформы На модельную плиту наносится тонкий слой припыла и устанавливается модель стояка. Производится засыпка и уплотнение формовочной смеси. Линейкой срезаются излишки формовочной смеси. Модель стояка удаляют, предварительно слегка раскачав его. Ланцетом вырезают литниковую воронку. Вентиляционной иглой выполняют вентиляционные отверстия для увеличения газопроницаемости формы. Затем верхнюю полуформу вместе с модельной плитой строго вертикально вверх по штырям снимают и устанавливают на стол разъемом вверх. Модельную плиту снимают строго вертикально вверх по штырям. В верхней полуформе в самых высоких ее частях вентиляционной иглой выполняют выпоры Полуформы осматриваются и отделываются. Сборка формы Нижнюю полуформу накрывают верхней. Для предотвращения их смещения относительно друг друга полуформы спаривают с помощью штырей. Готовые формы выставляют на плац под заливку. Полуформы соединяют скобами или на верх формы устанавливают груз. Внимание!!! Заливку и выбивку формпроизводят так же, как описано в лабораторной работе №1. Отчет должен содержать: 1. Общие сведения о формовке по модельным плитам. 2. Описание технологии формовки. 3. Эскиз модельной плиты. 4. Эскиз этапов формовки: изготовление нижней полуформы, изготовление верхней полуформы. 5. Эскиз формы в собранном состоянии. 6. Сравнение данного способа формовки с формовкой по моделям: его достоинства, область применения.
При проведении работ Процессы металлургических производств заключают в себе риски причинения вреда здоровью и жизни людям, риски связанные с загрязнением окружающей среды. Литейное производство относится к опасным производственным объектам. Производить литье необходимо безопасно для себя и окружающих. Поэтому студенты металлургических специальностей должны соблюдать правила охраны труда в производстве, применять технические средства безопасности и производственной санитарии, участвовать в организации профилактических мероприятий, проходить инструктаж и обучение перед выполнением работ.
Контрольные вопросы 1. Какие материалы и оснастка используются при изготовлении форм? 2. Как классифицируют литейные модели? 3. Какие технологические операции необходимо выполнить при формовке? 4. В какой последовательности выполняют технологические операции при формовке по разъемной модели в опоках? 5. В чем состоят отличия формовки по неразъемной и разъемной моделям? 6. Зачем подрезают часть смеси в полуформах при формовке по неразъемной модели? 7. Зачем изготовляют модели с объемными частями и как их извлекают из полуформ? 8. Какие дефекты образуются в отливках вследствие некачественной формовки? Список литературы 1. Лабораторные работы по технологии литейного производства /А. В. Курдюмов [и др.] М.: Машиностроение, 1990. 272 с. 2. Литейные металлические модели /А. С. Ложичевский. М.: Машиностроение, 1973. 347 с. 3. Словарь – справочник по литейному производству /В. Н. Иванов. М.: Машиностроение, 1990. 383 с. 4. Технология литейного производства. Литье в песчаные формы /под ред. А. П. Трухова. М.: Академия, 2005. 528 с.
ПРИЛОЖЕНИЕ Пример выполнения графической части отчета По лабораторной работе № 2 «Формовка по постоянной неразъемной модели с подрезкой»
Рис. П.1. Модель отливки «Кронштейн»
Рис. П.2. Изготовление нижней и верхней полуформ
Рис. П.3. Форма в собранном состоянии. Вид на нижнюю полуформу Учебное издание ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ ПО ПОСТОЯННЫМ МОДЕЛЯМ
Составитель Вайс Ирина Андреевна
Редактор И. В. Коршунова
Подписано в печать 2012. Формат 60х841/16 Бумага писчая. Плоская печать. Усл. печ. л. 1, 22. Уч.-изд. л. 1, 00. Тираж 100 экз. Заказ
Редакционно-издательский отдел УрФУ 620002, г. Екатеринбург, ул. Мира, 19
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ ПО ПОСТОЯННЫМ МОДЕЛЯМ Министерство образования и науки Российской Федерации Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ ПО ПОСТОЯННЫМ МОДЕЛЯМ
Методические указания к лабораторным работам для студентов, обучающихся по направлению бакалавриата 150100 и 150400 «Металлургия»
Екатеринбург УрФУ УДК 621.74 Составитель И. А. Вайс Научный редактор проф., д-р техн. наук Е. Л. Фурман
ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФОРМ ПО ПОСТОЯННЫМ МОДЕЛЯМ: методические указания к лабораторным работам /сост. И. А. Вайс. Екатеринбург: УрФУ, 2012. 22 с.
Методические указания являются руководством к выполнению лабораторных работ. В работе указана цель выполнения лабораторных работ, приведены общие сведения об основных способах ручной формовки, последовательность технологических операций при изготовлении форм, их заливке, выбивке, используемое оборудование и инструменты, требования по технике безопасности при выполнении работ и требования к содержанию и оформлению отчета. В приложении представлен пример выполнения графической части отчета. Методические указания предназначаются для бакалавров, обучающихся по направлению 150100 и 150400 «Металлургия» всех форм обучения. Библиогр.: 4 назв. Рис. 3. Прил. 1.
© Уральский федеральный университет, 2012 ВВЕДЕНИЕ В литейном производстве отливки получают путем заливки жидкого металла в форму. Технологический процесс изготовления литейной формы называется формовкой. В зависимости от степени механизации бывает ручная, механизированная и автоматизированная формовка. В предстоящих лабораторных работах студент должен приобрести навыки изготовления литейных форм методами ручной формовки по постоянным моделям. Формовка по постоянным моделям является наиболее распространенным вариантом изготовления литейных форм. При этом модель может быть разъемной, неразъемной или с отъемными частями. Разъемные модели применяют при ручной, машинной и автоматической формовке. Формовку по неразъемной постоянной модели обычно осуществляют вручную, применяя специальные приемы (с подрезкой, с фальшивой опокой и др.). При наличии у неразъемной модели плоской поверхности и возможности ее размещения в одной полуформе формовку ведут так же, как и по разъемной модели. В этом случае неразъемную модель можно рассматривать как одну половину разъемной модели. Для механизации процесса формовки по неразъемной постоянной модели без плоской поверхности применяют фасонные подмодельные плиты. В гнезда таких плит устанавливают неразъемную модель и утопляют ее до поверхности разъема. Формовка с отъемными частями требует их извлечения из полуформ вручную, поэтому достичь полной автоматизации всех технологических операций формовки по модели с отъемными частями не удается. Целью выполнения этих работ является получение навыков изготовления литейной формы по постоянным моделям, измерение твердости формы в различных местах и оценка качества формы. Полученные формы требуется залить жидким металлом, затем оценить качество получившихся отливок.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 Формовка по разъемной модели в опоках Для образования полости формы применяется модель, состоящая из нескольких частей, плоскость разъема модели совпадает с поверхностью разъема формы. Для совмещения частей модели в верхней из них выполняются штифты, в нижней – отверстия. По конфигурации модель отличается от отливки наличием знаковых частей, выполняющих в форме полости, которые служат для установки стержней. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-06-04; Просмотров: 1749; Нарушение авторского права страницы
При формовке необходимо соблюдать чистоту на рабочем месте, использовать соответствующий инструмент для выполнения технологических операций. При заливке форм расплавом следует находиться на безопасном расстоянии. При выбивке форм работать в защитной одежде.
