Файл: А. В. Демидов С. Л. Новокщенов.pdf

20 ливки перекатываются друг по другу и очищаются. Для лучшей очи- стки в барабан вместе с отливками могут загружаться звездочки из белого чугуна размером 20-65 мм, которые своими острыми углами скребут поверхность отливок. Барабан модели 41114 имеет произво- дительность по чугуну 5,25 т/ч.
Рис. 1.10. Оборудование для очистки литья
Широкое применение находит очистка поверхности отливок от пригара и окалины потоком стальной или чугунной дроби. При дробеструйной очистке (рис.1.10, б) дробь направляется на отливку потоком сжатого воздуха. В дробеметных аппаратах (рис.1.10, в) поток дроби создается за счет центробежных сил, возникающих при подаче дроби на радиально направленные лопатки вращающегося диска. Дробеметная очистка в 10 раз эффективнее дробеструйной при значительно меньшем расходе электроэнергии.

21
1.3. Литье в оболочковые формы
При оболочковом литье формовочная смесь состоит из квар- цевого песка и термореактивной смолы. При насыпке смеси на на- гретую металлическую полумодель, смола плавится в слое смеси, примыкающей к модели, связывая песчинки в полутвердую оболоч- ку (скорлупу) толщиной 6-15 мм. Затем оболочковая полуформа вы- сушивается в печи, склеивается со второй полуформой, заформовы- вается в ящики с дробью или песком и заливается сплавом. Отливка имеет чистые поверхности без включений, раковин и трещин. Со- кращается в 7-8 раз расход формовочной смеси, повышается произ- водительность труда. Литье в оболочковые формы применяется пре- имущественно для отливок, формы для которых имеют одну плос- кость разъема и минимальное число стержней. Этот способ приме- няется обычно при крупносерийном и массовом производстве отли- вок. Процесс легко автоматизируется. Масса получаемых отливок обычно равна 10-15 кг. Но стоимость литья в оболочковые формы в
2 раза выше стоимости литья в песчаные формы.
Применяется машина 51713 для изготовления оболочковых полуформ гравитационным способом в серийном и массовом произ- водстве точных отливок из черных металлов и цветных сплавов.
Для работы в паре с машиной 51713 выпускается машина для склеи- вания оболочковых полуформ 51813. На основе названных машин для мелкосерийного производства создается робототехнический комплекс, который освобождает от ручной работы в зоне высоких температур с загазованной атмосферой, сокращает численность ра- ботающих, повышает производительность труда, решает экологиче- ские вопросы.
1.4. Литье по выплавляемым и выжигаемым моделям
Этот способ обеспечивает получение весьма точных исходных заготовок, обработка резанием которых максимально сокращается.
Способ длителен, трудоемок и долог, но эффективен при изготовле- нии деталей сложной формы и малой массы из цветных и черных сплавов. Например, зубчатых колес, шлицевых валиков, а также раз- личного режущего инструмента. Находит применение в массовом и серийном производстве.

22
Легкоплавкий или растворимый материал (например, смесь парафина и стеарина) запрессовывается в разогретом состоянии в точно изготовленную прессформу. Как только модель затвердеет, ее извлекают из прессформы, погружают в жидкую огнеупорную массу и обсыпают чистым кварцевым песком. После просушки процесс повторяют до тех пор, пока толщина стенки огнеупорной формы не достигнет 1,5-3 мм. Модель из формы удаляется выплавлением или растворением, и поэтому форма не нуждается в разъемах. Заготовки, полученные литьем по выплавляемым моделям, имеют повышенную прочность. В качестве оборудования используются пресс-формы из металла, пластмасс, гипса и др. Используются автоматы карусельно- го типа для изготовления модельных звеньев 61201 (рис.1.11,а) про- изводительностью 400 запрессовок в час. Основой автомата является поворотный стол 1, на котором радиально расположены десять пневматических механизмов 2 запирания пресс-форм. На первой по- зиции пресс-форма запирается, к литнику поджимается шприц 4и запрессовывает модельный состав. Затем шприц отходит, и стол по- ворачивается на 36 °. На следующих шести позициях модель охлаж- дается в закрытой пресс-форме. На восьмой позиции пресс-форма открывается, модель 7 толкателями выталкивается в водяной кон- вейер 8, который течением выносит ее, предотвращая падение на нее следующей модели. Здесь модель окончательно охлаждается. На девятой позиции литниковые отверстия прочищаются иглой 6 и на полость пресс-формы смазочная жидкость наносится распылением через форсунки 5. На десятой позиции пресс-форма закрывается.
После изготовления модели объединяют в модельные блоки с литниковой системой. В условиях крупносерийного и массового производства звенья моделей вслед за моделью чаши нанизывают на стояк-каркас (рис. 1.11, б), который облегчает манипулирование блоком при изготовлении линейных форм на установках и автомати- зированных линиях.
Для производства выжигаемых пенополистирольных моделей объемом 25 - 625 см
3
в крупносерийном и массовом производстве применяется автомат 69213 производительностью 100 - 280 за- прессовок в час.

23
Рис. 1.11. Карусельный автомат для получения выплавляемых моделей и стояк для их сборки
1.5. Литье под давлением
Литье под давлением применяют, в основном, при изготовле- нии сложных тонкостенных отливок с глубокими полостями, полу- чение которых в металлических формах обычным способом невоз- можно, так как жидкий металл, соприкасаясь с формой, очень быст- ро охлаждается и теряет свою жидкотекучесть, в результате чего плохо заполняются наиболее глубокие и узкие полости. Металл мо- жет заполнить все полости такой формы только под большим давле- нием (200-250 МПа), которое и создается прессующим поршнем машин для литья под давлением. Литейная форма в этом случае должна выдерживать высокие давления. Поэтому все элементы ли- тейной формы, называемой пресс-формой, в том числе стержни, из- готовляются из металлов. Высокие давления в пресс-форме стремят- ся раскрыть ее, поэтому механизм закрытия пресс-форм машины должен обеспечивать надежное удержание пресс-формы в замкну- том состоянии. Вследствие действия больших давлений и усилий все манипуляции с пресс-формой (открытие, закрытие, выталкивание отлив- ки, вставка и вытяжка стержней и др.) выполняются только машиной.
Литьем под давлением можно получать самые сложные тонко- стенные (до 1 мм) отливки, с самыми мелкими (диаметром до 1 мм) длинными отверстиями, с готовой резьбой, надписями, рельефом, накаткой, с самой чистой поверхностью, с самой высокой точностью

24 размеров (до 9-го квалитета), с самыми малыми припусками на об- работку резанием (0,3 - 0,5 мм). Этот способ литья обладает самой высокой производительностью, соперничая с листовой штамповкой
(самый высокопроизводительный процесс машиностроительного производства). Отливки отличаются также коррозионной стойко- стью и герметичностью. К недостаткам этого способа относятся га- зовая пористость и усадочные раковины в отливках. Наличие в от- ливках пор со сжатыми в них газами делают нежелательной их тер- мическую обработку.
Литьем под давлением изготовляют отливки массой от не- скольких граммов до 30 кг и более: блоки цилиндров автомо- бильных двигателей, корпуса электродвигателей, корпуса гид- ротрансформаторов, картеры блока двигателей автомобилей, кор- пуса фотоаппаратов, карбюраторов, мясорубок, водопроводной ар- матуры, приборов, готовален, замков, швейных машин, застежек
«молния» и др.
Рис. 1.12. Оборудование для литья под давлением
Пресс-формы очень сложны, трудоемки и дороги. Поэтому литье под давлением применяется в основном в массовом и круп- носерийном производстве отливок преимущественно из цветных
(цинковых, алюминиевых, медных, магниевых) сплавов, которые при заливке имеют температуру гораздо меньшую, чем у черных.
Стойкость пресс-форм (в тысячах запрессовок) может достигать для цинковых сплавов 300 - 500, для магниевых 80 - 100, для алюминие- вых 30 - 50 и для медных 5 - 20.
Наиболее широко применяются машины с

25 числом холостых циклов в час от 300 до 21. На станине 1 таких ма- шин (рис. 1.12, а) по направляющим 6 под действием самотормозя- щей рычажной системы 3, приводимой гидравлическим цилиндром
2, перемещается подвижная плита 5 с гидровыталкивателем 4. На этой плите устанавливается подвижная часть пресс-формы. Непод- вижная часть пресс-формы устанавливается на неподвижную плиту
7 с камерой прессования 8,куда заливается порция сплава, загоняе- мая в пресс-форму пресс-поршнем цилиндра 9.
Имеются машины с вертикальной холодной камерой прессо-
вания, например 71217, отличающиеся меньшими габаритными размерами, но имеющие более длительный цикл и меньшую про- изводительность. Во многих случаях имеющиеся на заводах верти- кальные машины заменяются горизонтальными.
Машины с горячей камерой прессования 4 (рис. 1.12, б) отли- чаются высокой производительностью. Эта камера находится в тиг- ле с расплавленным металлом 5. Части пресс-формы 11в момент прессования сжаты гидроцилиндром 9 через рычажный механизм запирания 8 между подвижной 10 и неподвижной 12плитами. При движении прессового поршня 2 вниз под действием гидроцилиндра
1 сплав движется по металлопроводу 6, мундштуку 7 и заполняет пресс-форму. После затвердевания отливки поршень идет вверх, и остатки сплава сливаются в камеру прессования, а сплав из тигля через открывшееся отверстие 3 наполняет камеру. Подвижная плита отводится влево механизмом запирания машины, отливка выталки- вается из пресс-формы. Затем пресс-форма обдувается, смазывается, смыкается и цикл повторяется. Машина-автомат для литья под дав- лением с горячей камерой прессования 713А05 предназначена для получения отливок из цветных сплавов (цинковых, оловянных, свинцовых) в серийном и массовом производстве.
1.6. Литье в металлические формы
Отливки, залитые в металлические формы, имеют большую точность размеров и низкую шероховатость поверхности, чем при литье в песчаные формы. Такие отливки требуют меньшего припус- ка на механическую обработку. Структура металла получается более мелкозернистой, повышается его прочность. Устраняется необходи- мость в формовочном и смесеприготовительном хозяйстве, улучша- ются технико-экономические показатели производства и санитарно- гигиенические условия труда. К недостаткам способа относятся: большая стоимость изготовления формы; повышенная теплопровод-

26 ность формы, приводящая к пониженной заполняемости форм ме- таллом вследствие быстрой потери жидкотекучести. В целях полу- чения качественной отливки и удлинения срока службы кокиль в процессе работы поддерживают в нагретом состоянии.
Металлические формы – кокили – являются многоразовыми литейными формами, заполняемыми свободной заливкой. При литье средних по величине отливок чугунные кокили выдерживают 0,1 –
0,3 тысячи заливок стали, 1 – 3 тыс. заливок чугуна, 1 – 8 тыс. зали- вок медных сплавов, десятки тысяч заливок алюминиевых, магние- вых, цинковых сплавов. Кокили бывают вытряхные, створчатые, с параллельным разъемом, с несколькими разъемами.
Вытряхные кокили применяются в мелкосерийном и серий- ном производстве для отливок простой формы. Створчатые коки-
ли состоят из двух полуформ. Они применяются для отливок, форма которых позволяет раскрывать кокиль поворотом полуформы отно- сительно оси.
Самые сложные отливки из черных и цветных сплавов в се- рийном и массовом производстве позволяют получать кокильные
машины. При массовом производстве изделий заготовки получают на автоматических многопозиционных установках. Автоматически выполняются подготовка металлической формы и ее заливка, вы- бивка, транспортировка к очистным агрегатам и очистка заготовок.
1.7. Центробежное литье
Способ обеспечивает высокое качество исходных заготовок, представляющих собой тела вращения – гильзы, кольца, втулки, трубы, зубчатые колеса. Центробежное литье получают на центро- бежных машинах в металлической форме, вращающейся относи- тельно горизонтальной или вертикальной оси. Заливаемый металл центробежными силами отбрасывается на периферию формы, что позволяет получать полые отливки без применения стержней. Заго- товки имеют высокую плотность по наружной поверхности и более точный ее профиль, но внутренняя поверхность имеет меньшую плотность и более грубая. Преимущества: повышается качество за- готовок, уменьшается расход жидкого металла, снижаются трудоем- кость и себестоимость последующей обработки резанием. Исполь- зуются машины литейные центробежные ЛН102А и ЛН104Б,
ЦЛ288, ЦЛ269.

27
2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ
ДАВЛЕНИЕМ
2.1. Общие вопросы кузнечно-штамповочного производства
В основе кузнечно-штамповочного производства лежит спо- собность материалов деформироваться, т.е. изменять свою форму без разрушения под действием внешних сил. Кузнечно- штамповочное производство позволяет получать фасонные заготов- ки, отличающиеся лучшими механическими характеристиками ма- териала (особенно пластичности и вязкости) по сравнению с литыми заготовками, что обеспечивает повышенную надежность деталей.
В таких заготовках отсутствуют поры и раковины, возможные в ли- тье, но недопустимые в ответственных деталях, от стабильной рабо- ты которых зависят жизнь и здоровье людей. В самолете до 80-90 % деталей, а в автомобиле до 85 % деталей – штампованные. Однако подобные заготовки проще по форме и дороже по цене.
В настоящее время из всех видов кузнечных машин, исполь- зуемых в стране, около 60 % приходится на кривошипные кузнечно- штамповочные машины. Это объясняется их простотой в обслужи- вании, возможностью организовывать процессы штамповки в авто- матическом режиме, длительным сохранением стабильности регу- лировки и высокими точностными характеристиками штампуемых изделий. Кроме того, современные кривошипные кузнечно- прессовые машины наиболее полно отвечают требованиям эргоно- мики и оказывают минимальное воздействие на окружающую среду.
К методам получения заготовок обработкой давлением отно- сятся ковка, штамповка, прессование.
2.2. Резка и нагрев заготовок
К подготовительным операциям обработки металлов давлени- ем относятся резка заготовок и нагрев металла.
Резка проката и слитков

самая распространенная операция металлообработки. Кривошипные ножницы выполняют резку заго- товок сдвигом одной части заготовки относительно другой. Имеют- ся кривошипные ножницы для резки сортового проката (круглого, квадратного, профильного), листового проката и комбинированные.
Сортовые ножницы выпускаются с номинальным усилием до 40 МН