Рязанцев Игорь Вячеславович

Физико-металлургический факультет
Специальность: Металлургия цветных металлов

Научный руководитель: Маняк Николай Александрович

Реферат по теме выпускной работы

Исследование технологического производства фасонных бронзовых слитков в условиях Донецко-Кураховского механического завода

Введение

Фасонное литье – это общее название в литейном производстве всех процессов, связанных с изготовлением отливок, имеющих развитую пространственную форму (внутренние полости, литые отверстия, замкнутые формы). Сюда относятся и фасонное литье методом литья в песчано-глинистые формы, в химически твердеющие формы, литье в  землю,   литье по выжигаемым моделям,   центробежное литье,   литье под давлением,   литье по  газифицируемым моделям, и художественное литье. Каждый способ литья имеет свои особенности и технологические способы изготовления изделий, количество производимых изделий.

Фасонное литье широко использовалось во все времена промышленного роста, потому что именно этот способ производства позволяет быстро и дешево получать целые детали машин и предметов быта. Фасонное литье широко распространено в машиностроении. С помощью этой технологии производится до 70% массы большинства машин и механизмов. Сложные крупные фасонные отливки получают, как правило, литьем в одноразовые формы, с применением стержней. Использование фасонного литья позволяет быстро и качественно удовлетворить спрос потребителя за короткое время и в достаточном количестве.

Литье бронз относится к цветному литью (общее название производства отливок методом литья из различных металлов ,   не содержащих в  основе железа).

Литье является относительно дешевым способом изготовления деталей сложной фасонной формы. Именно с помощью технологии литья появляется возможность достаточно быстрого и точного изготовления большого количества однотипных изделий.

Обзор исследований по теме в мире

В настоящее время в мировой практике для получения фасонных изделий наиболее перспективной является технология литья с использованием вакуумно-пленочного процесса формовки.

Вакуумно-пленочный процесс формовки начал применяться в литейном производстве в 70-е годы прошлого столетия в Японии. И в настоящее время Япония является страной, где этот процесс формовки имеет более широкое применение, чем в европейских странах и США. В Японию фирмой HWS, основным производителем оборудования для V-процесса, было поставлено более 150 линий для этого процесса формовки, а в Европу – 40 линий. В последнее десятилетие V-процесс признан эффективным процессом формовки для тонкостенных крупногабаритных отливок типа чугунных ванн (толщина стенки 4мм); сложных развернутых плит станков; стальных отливок для железной дороги "рама боковая" и "балка надрессорная"; вентилей и задвижек из чугуна и стали для нефтяной и газовой промышленности, стрелок и крестовин для рельсовых путей, задних мостов грузовиков и тракторов, литых опок и многих других отливок с минимальным отношением металл\форма, в мелкосерийном и серийном производствах.

Главными преимуществами линий вакуумной формовки являются: получение отливки с высокой точностью геометрии, с качественной поверхностью, годной для дальнейших покрытий; отсутствие затрудненной усадки сплава, связующих компонентов, износа моделей (в связи с чем для их изготовления применяются легко обрабатываемые материалы, что значительно сокращает сроки подготовки производства); высокая экологичность процесса получения отливок. Не требуются системы для смесеприготовления и регенерации.

ВПФ – процесс основан на использовании сухого кварцевого песка или другого огнеупорного наполнителя (без связующего) и синтетической этиленвинилацетатной пленки.

Сущность способа и последовательность операций при изготовлении форм методом ВПФ заключается в следующем:

- модельная плита выполнена в виде герметичной коробки, полость которой соединена с атмосферой сквозными каналами (вентами), шириной 0,3 – 0,5 мм, выполненными в плите и в модели, а через клапан соединена с вакуумной системой;

- над модельной плитой устанавливается нагреватель удельной мощностью 15 – 20 кВт/м², с помощью которого пленка разогревается до 120 ^ОС, пленка переходит в пластическое состояние, затем она накладывается на плиту с моделями и с помощью созданного разряжения присасывается к поверхности моделей и плиты;

- на пленку наносится слой 0,25 – 0,4 мм противопригарного покрытия с помощью пульверизатора безвоздушного напыления и просушивания горячим воздухом при температуре 65 – 70 ^ОС;

- на модельную плиту устанавливается опока специальной конструкции со встроенными фильтрами и клапанами;

- в опоку засыпается сухой огнеупорный наполнитель без связующего и уплотняется на вибростоле;

- если необходимо, отформовывается литниковая воронка, затем избыток песка удаляется с контрлада полуформы, накладывается пластичная пленка меньшей толщины и более низкого качества, опока подключается к вакуумной системе, при этом модельная плита отключается от источника вакуума и соединяется с атмосферой;

- полуформа снимается с модельной плиты, при этом опока должна быть постоянно соединена с вакуумной системой;

- нижняя полуформа изготовляется аналогично верхней полуформе;

- проставляются стержни;

- форма собирается и заливается металлом;

- после охлаждения форма подается на выбивку литья.

- отливки передаются на обрубку и очистку, а песок подготавливается и передается для повторного использования;

Прогрессивная технология вакуумно-пленочной формовки (ВПФ) имеет следующие преимущества:

1.      возможность полностью ликвидировать операции по подготовке формовочной смеси и комплексно механизировать и автоматизировать процесс, т.е. все операции формовки, сборки, заливки и выбивки литья;

2.      позволяет получать отливки с гарантируемым 2-ым классом точности;

3.      масса отливок снижается на 10 – 15%;

4.      припуски на механическую обработку могут быть уменьшены на 50%;

5.      технология практически безотходная, потери песка в процессе его оборота составляют до 100 кг на 1т годного литья;

6.      снижаются на 50% и более обрубно-очистные работы, за счет высокого качества отливок и, в первую очередь – чистоты поверхности;

7.      резко возрастает срок службы модельной оснастки, можно использовать деревянные модели с длительным сроком службы;

8.      значительно улучшаются санитарно-гигиенические условия труда, главным образом, за счет отсутствия связующих материалов, уменьшения количества выбросов газов, пыли.

С помощью этого метода можно получать отливки из чугуна, стали и цветных сплавов с высокой точностью и чистотой поверхности

Основные результаты

Литература

1. Маняк Н.А. Технология литейного производства [текст] / Портал магистров ДонНТУ, - http://masters.donntu.ru/2007/fvti/erygina/diss/index.htm
2. Литейное производство: Учебник для металлургических специальностей вузов. -2-е изд.,перераб. и доп. -М. :Машиностроение, 1987.-256с.
3. Литейное производство [Электронный ресурс] / Фасонное литье. - http://www.lit-ur.ru.
4. Производство и литье сплавов цветных металлов. Юдкин В.С. -М. :Металлургия, 1967. -384с.
5. Литейное производство. Под ред. И.Б.Куманина. -М. :Маши- носроение, 1971. -320с.
6. Технология металлов и других конструкционных материалов. Скобников К.М. -М. :Машиностроение, 1972. -520с.
7. Б.Е.Черток, В.Л.Пермяков. Технология металлов и конструкционные материалы. –М :Машиностроение, 1964. -410с.