Анализ технологичности конструкции отливки

У отливки «Патрубок» КЗК 0106207 плоскость разъема проходит по оси симметрии цилиндра, затем от центра цилиндра проходит до оси симметрии ребра жёсткости и далее идёт по этой оси. Отливка имеет один стержень, выполненный из горячетвердеющей смеси. Она состоит из пересечения прямоугольников и цилиндра, тем самым, представляя сложное геометрическое тело с разными размерами.

Данная отливка изготовляется из серого чугуна СЧ20. Серый чугун с пластинчатым графитом широко распространён как материал для получения самых разнообразных отливок. Основными потребителями его являются различные отрасли машиностроения (автомобильная, тракторная, станкостроительная и др.)

Литейные свойства серого чугуна значительно лучше, чем других сплавов. Это позволяет применять его для тонкостенных отливок и определяет сравнительную простоту технологических процессов и высокий коэффициент выхода годного сплава. У серого чугуна небольшая усадка по сравнению со сталью, что уменьшает возникновение напряжений в отливке. Наличие кремния и марганца повышает механические и литейные свойства чугуна. Присутствие серы снижает литейные свойства чугуна, делает его вязким, плохо заполняющим форму, увеличивает вероятность образования горячих трещин в отливке. Фосфор снижает сопротивление отливок ударным нагрузкам, увеличивает хрупкость отливки, но он повышает литейные свойства, улучшает жидкотекучесть.

Данная отливка относится к ІІІ группе сложности. Отливки ІІІ группы сложности - отливки средней сложности. Они имеют коробчатую, цилиндрическую или смешанную форму. Наружные поверхности прямолинейные или криволинейные с наличием рёбе, муфт, фланцев с отверстиями и углублениями сравнительно сложной конфигурации. Внутренние полости в отливках средней сложности гладкой прямолинейной или одно/двумя криволинейными поверхностями с незначительными выступами и углублениями, с небольшими по высоте рёбрами, перемычками с выходом на поверхность отливки.

Требования к отливке «Патрубок» КЗК 0106207 не высокие, она не ответственная. На поверхности отливки допускаются одиночные раковины глубиной не более 1 мм. диаметром не более 2 мм. в количестве не более 5 штук. Кучно расположенные раковины, трещины, вмятины, заусенцы и другие поверхностные дефекты не допускаются.

Отливка достаточно технологична.

 

Выбор формовочных и стержневых смесей. Технология их изготовления

Формовочные смеси

 

В смесях в качестве основных формовочных материалов применяют кварцевый песок и глину. Очень крупные пески используют при получении отливок массой свыше 1000 кг, средний песок - для мелкого и среднего литья.

Из глин предпочтительнее марки с высокой прочностью в высушенном состоянии. Формы обычно изготовляют из смесей с повышенным содержанием глины, так как после сушки они должны обладать высокой прочностью.

В смеси вводят также вспомогательные материалы: сульфитно-спиртовую барду и другие связующие материалы для увеличения прочности формовочной смеси; древесные опилки, торф и другие органические вещества для улучшения податливости и газопроницаемости форм; магнезит, хромит, графит и другие огнеупорные материалы для увеличения термохимической устойчивости смесей и для регулирования скорости затвердевания отливок.

Рекомендуемая наименьшая толщина слоя облицовочной смеси характеризуется следующими данными: для мелких форм 10-20 мм; средних 20-30 мм; крупных 30-50 мм. Для получения чистой поверхности отливок, увеличения поверхностной прочности и предохранения от осыпаемости на поверхность сухих форм наносят противопригарные краски и припылы.

Оборудование для подготовки смеси:

Магнитный сепаратор ЭПР-20.

Инерционное сито мод.13516.

Аэратор мод.16136.

Охладитель мод.11315.

а) ленточные конвейера для формовочной автоматической линии «Мутьтоматик 40.5», формовочных машин мод.91271 БМ.

б) ленточные конвейера системы отвала с линии «Мультоматик 40.5».

Бункера-накопители отработанной смеси.

Бункера - отстойники готовой формовочной смеси.

Ленточные питатели.

Смесители АМК 2000Н.

Подготовка исходных материалов.

Выбитая формовочная смесь и просыпь с автоматической формовочной линии «Мультоматик 40.5», формовочных машин мод. 91271 БМ транспортируется системой ленточных конвейеров и подаётся в бункера накопители над смесителями.

Примечание: на пути подачи отработанная смесь подвергается магнитному сепарированию, двойному просеву, охлаждению, увлажнению с доведением до температуры 30°С и влажности 1,5 - 2,5 %

Глина формовочная бентонитовая поставляется в порошкообразном виде.

Сухой песок ленточными конвейерами подаётся в бункер над смесителями

Приготовление формовочной смеси.

Состав замеса для приготовления формовочной смеси приведён в таблице 1.

 

Таблица 1

№ п/п.	Составляющие смеси	Кол-во на замес, %	Кол-во на замес, кг
1	Отработанная смесь	87 - 91	950 - 1000
2	Кварцевый песок	11,0 - 6,0	120 - 65
3	Глина бентонитовая	1,8 - 2,8	20 - 30
4	Связующие «КО»	0,2	2
5	Крахмалит	0,01 - 0,026	0,12 - 0,24
6	Вода техническая	до влажности 3 - 4,5

 

Материалы:

. Песок кварцевый 1К016 ГОСТ 2138-84.

. Пульвербакелит СФП 011Л ТУ 6-05-1370-90.

. Карбамидно-фурановая смола КФ-90 ТУ 6-05-1785-83 (допускается замена смолой КРАФЗ ТУ 64-5312-06-93).

. Катализатор КЧ-41 ТУ 6-05-1950-83.

. Графит серебристый ГЛ2, ГЛ3 ГОСТ 5279-74.

. Сурик железный ГОСТ 8135-74.

. Стеарат кальция ТУ 6-14-722-76.

. Карбамидно-фурановая смола КФ-40 ТУ 6-05-1785-83.

. Мочевиноформальдегидная смола М3 ТУ 6-05-1596-72.

Подготовка и хранение исходных материалов:

Перед употреблением в производство песок должен быть просушен в агрегате для сушки и охлаждения песка в кипящем слое.

Связующие хранятся в закрытых ёмкостях при температуре не ниже 5°С и не выше +30°С. Срок хранения не более четырёх месяцев со дня отгрузки.

Катализатор хранить в закрытых бочках. Срок хранения 6 месяцев со дня изготовления.

По истечению срока хранения связующие и катализатор проверяются на соответствие контролируемым параметрам лабораторией ЦЗЛ.

Сурик железный, стеарат кальция должны поступать в многослойных бумажных мешках.

Пульвербакелит поступает в закрытых полиэтиленовых пакетах.

 

Стержневые смеси

Материалы, их хранение.

Песок формовочной марки ГОСТ2138-91 с температурой спекаемости не ниже 1430˚С, влажностью до 0,5%. Песок должен храниться в бункерах, исключая засорение песка посторонними примесями. Он просеивается через сито с ячейкой 3*3 мм и подаётся ленточными транспортёрами.

Смола фенолформальдегидная марки СФ-0.15, СФ-0.11 ГОСТ18694-80 представляет собой чешуйки (пластины) размером 25-30 мм, толщиной 2-3мм. Смола должна храниться в упакованном виде в крытых проветриваемых складских помещениях, исключающих попадание прямых солнечных лучей и атмосферных осадков на расстоянии не менее 1 метра от нагревательных приборов при температуре не выше 25С. Не допускается хранение смолы в одном помещении с легковоспламеняющими и самовозгорающимися веществами. В цех завозится в таре завода изготовителя.

Утропин технический ГОСТ1381-73 представляет собой кристаллический порошок белого цвета. Он должен храниться в сухих складских помещениях. Для приготовления горячеплакированной смеси уротропин технический применяется в виде водного 33% раствора.

Стеарат кальция по ТУ6-14-722-76 представляет собой порошкообразное вещество.

Кислота борная ГОСТ18704-78.

Вода техническая.

Состав стержневой смеси:

Смесь №1

 

Таблица 2

№ п/п	Наименование компонента	Количество на замес
		%	кг
1	Песок 1К1016; 1К102	100	300
2	Связующие КФ-90	2,7-2,8	8,1-8,4
3	Отвердитель КЧ-41	0,3-0,33	0,9-0,99 (1кр.№4)
4	Сурик железный	0,1-0,12	0,3-0,36 (1кр.№1)
5	Стеарат кальция	0,2-0,3	0,6-0,9 (1кр.№3)
6	Графит серебрист	0,1-0,15	0,3-0,45 (1кр.№2)

 

Состав разделительного покрытия приведен в таблице 3

 

Таблица 3

№ п/п	Наименование компонента	Количество
		%	кг
1	Песок 1К016А	100	60
2	Пульвербакелит	3-4	1,8-2,4