Технологічні операції на дільниці очищення і термообробки виливків

Після вибиття з ливарних форм виливки проходять цикл охолоджування, після чого їх передають в термообрубне відділення, де проведенням ряду операцій покращують їх фізико-механічні властивості і надають їм товарного вигляду. Технологічний процес обробки виливків, встановлюють з урахуванням прийнятого для виробництва виливків ливарного сплаву, їх габаритних розмірів, маси і конфигурації. Типовий технологічний процес обробки більшої частини виливків включає операції: охолоджування; видалення ливникової системи і приливків; очищення і видалення з внутрішніх порожнин стрижнів; обрубування і зачистки; виправлення дефектів; термообробку; промивку, грунтування і сушіння; контроль і передачу виливків на склад. Для виливків з вуглецевих сталей 25Л, З0Л і 35Л операцію відрізання приливків виконують до термообробки, а для ввиливків із сталей 40Л—55Л — після неї, коли температура виливків більше 200° С. Длявиливків з вуглецевих і легованих сталей, що піддаються після термообробки заварці, необхідна додаткова висока відпустка. Специфічними особливостями технологічного процесу обробки виливків з ковкого чавуну є подвійне очищення до і після відпалу, а також їх правка в штампах; остання операція обумовлюється викривленням виливків в процесі термообробки — відпалу

. Відділення від виливка елементів живлячих ливникових систем. Враховуючи крихкість сірого і ковкого (до відпалу) чавуну, живильники і випори від дрібних чавунних виливків відокремлюють під час їх очищення в галтувальних барабанах, а від більших — ударами молотка в процесі вибивки форм. Від дрібних сталевих, бронзових і латунних виливків літники відрізують на кривошипних пресах і за допомогою ексцентрикових пресс-кусачек, а від алюмінієвих і магнієвих — стрічковими пилами. Живлячі бобишки від виливків з сірого і ковкого чавуну, а також приливки від крупних сталевих і мідних (з латуні і бронзи) виливків відрізують на верстатах з дисковими пилами. Особливо масивні приливки від крупних виливків з вуглецевої і низьколегованої сталі відрізують полум'ям газокисневих різаків і спеціальними установками механізованого різання.

Чищення виливків. Для очищення чавунних і сталевих виливків застосовують різні методи: галтувальний, дробометный, дробострумний, вібраційний, гідравлічний, електрогідравлічний, електрохімічний і газовий.

Галтувальне чищення відбувається в результаті зіткнення і тертя виливків один об інший в процесі їх взаємного переміщення в барабані, що обертається в горизонтальній площині. Галтувальні барабани прості за пристроєм, але малопродуктивні; їх застосовують для очищення дрібних (< 60 кг) виливків простої конфігурації.

Дробометне чищення виконується потоком чавунного дробу, що направляється на виливок спеціальними головками (мод. 2М392, 2М393) і апаратами (мод. 42115, 42125 і ін.). Велика продуктивність і хороша якість очищення виливка досягаються завдяки високій швидкості потоку дробу (70—80 м/с), що створюється робочим колесом ротора, що швидко обертається

(2250 об/мин). З урахуванням маси і розмірів виливків, що очищаються, дробометне очисне устаткування випускають трьох видів: барабани (для виливків масою 25—400 кг), столи (для виливків масою 100-530 кг з розвиненими поверхнями розміром 450 х 400 х300 - 900 х 900 х 600 мм) і камери (для виливків масою від 315 кг до 10 т).

Дробострумне чищення виконується потоком чавунного дробу, що викидається стисненим повітрям (під тиском 5—6 кгс/см²) через сопло спеціальними дробоструйными апаратами. Середні і крупні виливки очищають в камерах, що виключають розповсюдження пилу в атмосферу цеху.

Дробометно-дробострумне чищення виконується могутнім потоком чавунного дробу, що викидається одночасно дробометними головками і соплами дробострумних апаратів. Застосовують її для очищення важких і особливо важких (масою 10—30 т) виливків в камерах розміром в плані 6 х 6 м і більш.

Вібраційне чищення виконується абразивом, що знаходиться разом з виливками у віброконтейнері, що має частоту коливань 1000—2000 в хвилину. Контейнер, забезпечений електроприводом і пружною підвіскою, встановлений на чотирьох повітряних балонах, що дозволяють регулювати (в межах 2—6 мм) амплітуду його коливань при зміні тиску повітря. Під час роботи в контейнер подається розчин для промивки виливків і видалення відходів.

Оброблювані виливки повинні мати магнітні властивості, оскільки після обробки їх витягують магнітним барабаном, що опускається в контейнер. Вібраційне очищення застосовують для звільнення дрібних виливків від пригару і окалини в умовах потоково-масового виробництва.

Гідравлічне чищення виконується струменем води, направленої під високим тиском (> 100 кгс/см²) на виливки спеціальними пристроями — гідромоніторами. Її здійснюють в камерах (внутрішніми розмірами в плані 6 х 6 м і більш), що забезпечується поворотними столами (діаметром 2500—2900 мм) і візком (Q •= 30 ÷ 100 т), що викочується для установки виливків. Таке очищення застосовують для крупних і важких (0,5÷100 т) чавунних і сталевих виливків. Переваги гідравлічного очищення — виключення пилоутворенния, а також можливість поєднання очищення зовнішніх поверхонь виливків з їх звільненням від масивних великогабаритних піщано-глинистих і рідкоскляних стрижнів. Інтенсифікація гідроочищення досягається підвищенням тиску струменя води (100—200 кгс/см²), а також введенням в неї абразиву — кварцевого піску. Після гідроочищення виливки при необхідності сушать нагрітим повітрям.

Електрогідравлічне чищення виконується шляхомвикористання енергії високовольтних електричних розрядів, що створюються у воді між електродом і поверхнею виливка (електрогідравлічний удар). Електрогідравлічні установки застосовують для очищення різноманітних чавунних і сталевих виливків масою до 25 т. У електрогідравлічних очисних установках одночасно з очищенням поверхні виливків віддаляються з внутрішніх порожнин останніх піщано-глинисті і рідкоскляні стрижні.

Електрохімічне чищення виконується розчиненням пригару і відновленням окалини в лужному розчині під дією постійного струму. Вона призначена для очищення зовнішніх і внутрішніх поверхонь крупних (< 7,5 т) сталевих виливків.

Газове чищення виконується газокисневим полум'ям, що створюється пальниками. Останніми роками її застосовують в ливарних цехах для чищення великих, важких і особливо важких чавунних і сталевих виливків.

Видалення стрижнів з виливків. Дрібні і середні за масою чавунні і сталеві виливки зазвичай звільняють від стрижнів в процесі їх очищення. Для видалення стрижнів з виливків, що мають великі замкнуті внутрішні порожнини (у яких стрижні залишаються після чищення), використовують вібраційні установки, дробометні камери з підвісками, що обертаються, гідравлічні і електрогідравлічні камери.

Обрубування виливків. Видалення заливів, швів і інших нерівностей на зовнішніх і внутрішніх поверхнях середніх і крупних виливків з чавуну і сталі, а також вирубку дефектів для заварки, технологічних ребер у виливках із сталі і ковкого чавуну зазвичай виконують пневматичними рубальними молотками із зубилами (мод. МР-4, МР-5, МР-6, КЕ-22 і ін.) - Останнім часом для обрубування і зачистки крупних і важких чавунних виливків частково використовують повітряно-дугове різання.

Зачистка виливків. Для зачистки живильників, приливків і інших дрібних нерівностей на зовнішніх поверхнях чавунних і сталевих виливків застосовують спеціальні установки, забезпечені абразивними корундовими або карборундовыми кругами. Установки підрозділяються на стаціонарні маятникові — підвісні і з гнучким валом. Задирки, гострі кромки і інші подібні нерівності чавунних і сталевих виливків видаляють на спеціальних вібраційних машинах і на заточних шліфувальних верстатах.

Виправлення дефектних виливків. Сучасні методи дозволяють виправляти різноманітні дефекти виливків без погіршення їх якості. Основними методами виправлення дефектних виливків є декоративне закладення дрібних поверхневих раковин пастами-мастиками і мастиками; просочення спеціальними складами (водним розчином хлористого амонія і ін.) для усунення пористості виливків, що піддаються гідравлічному випробуванню; газова або електрична заварка. Дефектні виливки виправляють на спеціалізованих дільницях термообрубних відділень.

Термообробка виливків. Основною метою термообробки є зняття внутрішньої напруги і поліпшення оброблюваності виливків при обробці різанням, додання металу певної структури і фіико-механічних властивостей. При проектуванні термообрубних відділень чавуноливарних і сталеливарних цехів операції і режими термообробки призначають з урахуванням вимог до якості отримуваних виливків згідно технічним умовам.

Грунтовка виливків. Грунтовку застосовують для оберігання виливків від корозії при їх тривалому зберіганні або транспортуванні. Грунтуванню піддають зовнішні і внутрішні поверхні виливків, що не підлягають обробці різанням, спеціальною густою фарбою (грунтом). Перед грунтовкою поверхні виливка очищають від піску і пилу в мийних установках. Виливки масою менше 500 кг очищають струменем розчину їдкого натра і тринатрий-фосфата, а більше 500 кг — протиранням уайт-спиритом. Дрібні і середні виливки грунтують в прохідних камерах грунтування на підвісних конвеєрах зануренням в бак з фарбою або пульверизатором, великі — в камерах тупикового типу на гратах-стендах з нижнім відсмоктуванням випаровувань. Після грунтовки дрібні і середні виливки сушать в спеціальних камерах, а великі витримують в атмосфері цехи.

Контроль виливків. У термообрубному відділенні застосовують два види контролю — проміжний і остаточний. Перший здійснюється в процесі очищення, обрубування і зачистки з метою вилучення з технологічного потоку бракованих і дефектних виливків, а другий — для приймання тих виливків, що пройшли ці операції. Залежно від вимог, що пред'являються до виливків, остаточний контроль проводиться на постах зовнішнього огляду виливків, на розмічальному пункті або стенді гідравлічних випробувань, а також в цехових і заводських лабораторіях: металографічній, механічних випробувань, рентгенівський, ультразвуковий, і ін.

Питання для самоконтролю:

1. Назвіть особливості проектування термообрубних відділень

2. Охарактеризуйте послідовність проектування дільниці очищення і термічної обробки

3. Основні технологічні операції на дільниці

4. Засоби відділення від виливка елементів живлячих ливникових систем

5. Яким чином проводиться видалення стрижнів з виливків

6. Засоби чищення виливків

7. З якою метою обрубують виливки

8. Способи зачистки виливків

9. Методи виправлення дефектних виливків

10. З якою метою проводять термообробку виливків

11. З якою метою здійснюють грунтовку виливків, які поверхні виликів підлягають грунтуванню

12. Види контролю виливків

 

Обрубування виливків. Видалення заливів, швів і інших нерівностей на зовнішніх і внутрішніх поверхнях середніх і крупних виливків з чавуну і сталі, а також вирубку дефектів для заварки, технологічних ребер у виливках із сталі і ковкого чавуну зазвичай виконують пневматичними рубальними молотками із зубилами (мод. МР-4, МР-5, МР-6, КЕ-22 і ін.) - Останнім часом для обрубування і зачистки крупних і важких чавунних виливків частково використовують повітряно-дугове різання.

Зачистка виливків. Для зачистки живильників, приливків і інших дрібних нерівностей на зовнішніх поверхнях чавунних і сталевих виливків застосовують спеціальні установки, забезпечені абразивними корундовими або карборундовыми кругами. Установки підрозділяються на стаціонарні маятникові — підвісні і з гнучким валом. Задирки, гострі кромки і інші подібні нерівності чавунних і сталевих виливків видаляють на спеціальних вібраційних машинах і на заточних шліфувальних верстатах.

Виправлення дефектних виливків. Сучасні методи дозволяють виправляти різноманітні дефекти виливків без погіршення їх якості. Основними методами виправлення дефектних виливків є декоративне закладення дрібних поверхневих раковин пастами-мастиками і мастиками; просочення спеціальними складами (водним розчином хлористого амонія і ін.) для усунення пористості виливків, що піддаються гідравлічному випробуванню; газова або електрична заварка. Дефектні виливки виправляють на спеціалізованих дільницях термообрубних відділень.

Термообробка виливків. Основною метою термообробки є зняття внутрішньої напруги і поліпшення оброблюваності виливків при обробці різанням, додання металу певної структури і фіико-механічних властивостей. При проектуванні термообрубних відділень чавуноливарних і сталеливарних цехів операції і режими термообробки призначають з урахуванням вимог до якості отримуваних виливків згідно технічним умовам.

Грунтовка виливків. Грунтовку застосовують для оберігання виливків від корозії при їх тривалому зберіганні або транспортуванні. Грунтуванню піддають зовнішні і внутрішні поверхні виливків, що не підлягають обробці різанням, спеціальною густою фарбою (грунтом). Перед грунтовкою поверхні виливка очищають від піску і пилу в мийних установках. Виливки масою менше 500 кг очищають струменем розчину їдкого натра і тринатрий-фосфата, а більше 500 кг — протиранням уайт-спиритом. Дрібні і середні виливки грунтують в прохідних камерах грунтування на підвісних конвеєрах зануренням в бак з фарбою або пульверизатором, великі — в камерах тупикового типу на гратах-стендах з нижнім відсмоктуванням випаровувань. Після грунтовки дрібні і середні виливки сушать в спеціальних камерах, а великі витримують в атмосфері цехи.

Контроль виливків. У термообрубному відділенні застосовують два види контролю — проміжний і остаточний. Перший здійснюється в процесі очищення, обрубування і зачистки з метою вилучення з технологічного потоку бракованих і дефектних виливків, а другий — для приймання тих виливків, що пройшли ці операції. Залежно від вимог, що пред'являються до виливків, остаточний контроль проводиться на постах зовнішнього огляду виливків, на розмічальному пункті або стенді гідравлічних випробувань, а також в цехових і заводських лабораторіях: металографічній, механічних випробувань, рентгенівський, ультразвуковий, і ін.

Питання для самоконтролю:

13. Назвіть особливості проектування термообрубних відділень

14. Охарактеризуйте послідовність проектування дільниці очищення і термічної обробки

15. Основні технологічні операції на дільниці

16. Засоби відділення від виливка елементів живлячих ливникових систем

17. Яким чином проводиться видалення стрижнів з виливків

18. Засоби чищення виливків

19. З якою метою обрубують виливки

20. Способи зачистки виливків

21. Методи виправлення дефектних виливків

22. З якою метою проводять термообробку виливків

23. З якою метою здійснюють грунтовку виливків, які поверхні виликів підлягають грунтуванню

24. Види контролю виливків

 

Література:

1. Кнорре Б.В. Основы проектирования литейных цехов и заводов.-М.: Машиностроение, 1985. - 376 с.

2. Логинов И.З. Проектирование литейных цехов.-Минск: Вишейшая школа, 1975.- 320 с.