4. Материалы для изготовления форм
2.1 Исходные формовочные материалы.
Для приготовления формовочных смесей использовать пески и глины, связующие материалы, защитные присадки, вспомогательные материалы.
Оборотная смесь - 93-95%
Тамбовский песок марки П0063 (ГОСТ 2138-74) - 5-7%
Вода – 4-5%
2.2 Приемка, хранение и подготовка основных вспомогательных материалов.
Формовочные материалы должны соответствовать ГОСТ 3594-77 и 2189-78
Каждая партия формовочных материалов должна быть подвергнута внешнему осмотру. В песках не допускается наличие посторонних примесей, запрещается загружать пески в загрязненные закрома и смешивать пески разных марок.
После внешнего осмотра пески необходимо испытать по ГОСТ 2138-74, а формовочные глины по ГОСТ 3226-76.
Связующие материалы, химические присадки и вспомогательные формовочные материалы хранить в сухом, закрытом помещении.
2.3 Приготовление формовочных смесей на смешивающих бегунах 1А11.
Приготовление формовочной смеси происходит в смешивающих бегунах.
Исходные материалы предварительно подлежат переработке, охлаждению и очистке
Очищенные материалы загрузить в смешивающие бегуны в следующей последовательности: оборотная и освежающая смесь, вода.
Загруженные в смеситель сыпучие материалы предварительно перемешивать в течение 3…4 мин. И после увлажнения еще 2…4 мин. Общее время перемешивания 5…8 мин.
Увлажненную и перемешанную смесь подвергнуть контролю на влажность.
Годную формовочную смесь разрыхлить на вибрационном сите.
Формовочную смесь перед запуском в производство выдержать в бункере в течение 1 часа. Примечание: Количество свежей смеси зависит от потерь при переработке и может достигать 10%.
Выбитую из опок оборотную формовочную смесь просеять на механическом сите.
Сухие комки разбить и слегка смочить.
В просеянную оборотную формовочную смесь ввести для освежения смесь, состоящую из свежих формовочных песков и защитной присадки для магниевого литья.
После добавки освежающей смеси, формовочную смесь разрыхлить, увлажнить и пропустить через сито.
Приготовленную формовочную смесь подвергнуть контролю на влажность по ГОСТ 23409.5-78
2.4 Технические требования, предъявляемые к формовочной смеси.
После каждого замеса формовочную смесь подвергнуть контролю на газопроницаемость (ГОСТ 23409.6-78), влажность (ГОСТ 23409.5-78) и предел прочности (ГОСТ 23409.5-78).
Газопроницаемость формовочной смеси должна быть 40…80 см/мин.
Влажность – 4…5%
Предел прочности – 0,4…0,8 кг/см2. Примечание: В летний период влажность формовочной смеси следует поддерживать на верхнем пределе, а в зимний – на нижнем.
Температура формовочной смеси должна быть не выше 30°С
При несоответствии свойств формовочной смеси, указанных выше, смесь подвергается переработке. Примечание: Увеличение газопроницаемости при нормальной влажности осуществлять дополнительным вылеживанием, просеиванием и добавлением песка. Уменьшение влажности осуществляется перемешиванием смеси с сухими порциями земли.
5. Материалы для изготовления стержней
Для приготовления стержневых смесей использовать пески кварцевые или пески, содержащие до 1% глинистых составляющих, связующие материалы, защитные присадки, вспомогательные материалы.
3.1 Состав
Люберецкий песок 1К025 или КО16 – 90% ГОСТ 2138-74
Тамбовский песок П0063 – 10% ГОСТ 2138-74
Крепитель 4ГУ ТУ6-10-1317-72 – 2,5…3,5%
Декстрин – до 1% ГОСТ 6034-74
Керосин (уайт-спирит) – 0,35% ГОСТ 3134-78
3.2 Приемка, хранение и подготовка основных вспомогательных материалов.
Стержневые материалы должны соответствовать ГОСТ 3594-77 и ГОСТ 2189-78
Каждая партия формовочных стержневых материалов должна быть подвергнута внешнему осмотру. В песках не допускается наличие посторонних примесей; запрещается загружать пески в загрязненные закрома и смешивать пески разных марок.
После внешнего осмотра пески необходимо испытать по ГОСТ 2138-74, а формовочные глины по ГОСТ 3226-77
Связующие материалы и вспомогательные формовочные стержневые материалы хранить в сухом, закрытом помещении.
Стержневые отходы, высохшие стержневые смеси, брак стержней и выбитые стержни – допускается применять для повторного употребления после предварительной подготовки. Сыпучие отходы для очистки от посторонних включений просеять через сито, сухие стержни раздробить до сыпучего состояния на бегунах, а затем просеять.
Формовочные глины просушить при температуре 180…200°С. Просушенные материалы раздробить до порошкообразного состояния и просеять через сито.
Борную кислоту применять в виде порошка, предварительно просеянного через сито №2 ГОСТ 3584-73
Температура стержневых смесей не должна превышать 30°С
3.3 Приготовление стержневых смесей
Приготовление стержневых смесей производить в смешивающих бегунах СБ-80 в лабораторных или землеприготовительных.
Предварительно приготовленные исходные стержневые материалы отвесить в строго определенном количестве, загрузить в установленном порядке и перемешать:
Пески
Крепители
Керосин
Время перемешивания для смесей, состоящих из 2-3 компонентов – 10…12 мин, а для смесей их 4х и более компонентов – 14…20 мин.
Перемешанную до однородного состояния стержневую смесь подвергнуть контролю на влажность, газопроницаемость и прочность при сжатии
3.4 Технические требования, предъявляемые к стержневой смеси.
Газопроницаемость – не менее 60см/мин по ГОСТ 23409.6-78
Влажность – 2.5…5% по ГОСТ 23409.5-78
Предел прочности при сжатии – 0,06…0,15 кг/см2
Стержневые смеси необходимо хранить в условиях, не допускающих выветривания и подсыхания смесей. Срок хранения смесей в летних условиях не должен превышать 24 часов, в зимних 48 часов. На рабочих местах стержневые смеси хранить в закрытом виде.
3.5 Изготовление стержней
Стержневые ящики припыливают ликоподием для устранения прилипания.
В стержни, требующие дополнительного упрочнения, ставят каркасы.
Для улучшения газоотвода в стержнях делают вентиляционные каналы. Канал должен прокалываться по оси стержня, чтобы путь газов к нему был со всех сторон одинаков. В сложных разветвленных стержнях вентиляционные каналы должны обеспечивать отвод газов из всех частей и ответвления стержня.
3.6 Сушка стержней
Режим сушки устанавливается в зависимости от габаритов стержня и свойств связующих составляющих:
Температура сушки стержней 200…220°
Время сушки от одного часа до 4х часов.
Температура стержней при установке их в форму должна быть не выше 20…30°С
3.7 Пасты для стержней и форм
Пасты, применяемые для стержней делятся на 2 группы.
Пасты для промазки швов сухих стержней, поврежденных мест – они сглаживают неровности и отдельные углубления по линиям соединения стержней и поврежденных мест.
Состав пасты 1-ой группы:
Декстрин – 1,5…2,0% ГОСТ 6034-74
Тальк – 63,0…70% ГОСТ 21235-75
Песок полужирный марки П0063 – 23…30% ГОСТ 2138-84
Вода – 20…30% сверх 100%
Паста для натирки стержней для улучшения поверхности стержня или узла.
Состав пасты 2-ой группы:
Огнеупорная глина – 2…5%
Тальк – 90-93% ГОСТ 21235-75
Вода – 30…40% сверх 100%
Пасты приготовить следующим образом:
Порошкообразные материалы просеять через сито №5 ГОСТ 3584-73 отвесить в соответствующих количествах и тщательно перемешать. Для получения смеси с консистенцией пасты добавить жидкие компоненты и воду. Готовые пасты хранить в закрытых банках. Примечание: Пасты, применяемые для магниевого литья, должны содержать в своем составе дополнительно 3…6% борной кислоты.
Расчет шихты
АЛ-34
Si 6.5 – 0.5%; Ti 0.1 – 0.3%; Mg 0.35 – 0.55%; Be 0.15 – 0.4%
Исходные данные:
|
АК12 |
15кг |
12%Si |
46,15кг |
|
АК12 |
15кг |
11%Si | |
|
А7 |
10,4кг |
100% | |
|
AlTi |
2,75кг |
3,76%Ti | |
|
AlBe |
2,7кг |
4,68%Be | |
|
МА5ПЧ |
0,3кг |
95%Mg |
Si в ванной без учета угара
15·0,12+15·0,11=1,8+1,65=3,45кг
Si в ванной с учетом угара
Усваемость Si 95% 3.45·0.95=3.27
Проверка по Si 3.27/46.15=0,071 или 7,1% Si
Ti в ванной без учета угара 2,75·0,0376=0,1кг
Угар Ti 17%
Ti в ванной с учетом угара
0,1·0,83=0,083кг
Проверка по Ti 0,083/46,15=0,0018 или 0.18%Ti
Be в ванной без учета угара
2,7·0,0468=0,12кг
Be не угорает
Проверка по Bе 0,12/46,15=0,0027 или 0,27% Ве
Mg в ванной без учета угара 0,3·0,95=0,285кг
Mg в ванной с учетом угара 0,285·0,95=0,27кг
Проверка по Mg 0,27/46,15=0,0058 или 0,58% Mg
Mg не проходит
Уменьшаем МА5ПЧ на 30г
Mg в ванной с учетом угара 0,27·0,9=0,243кг
Проверка 0,243/46,15=0,0052 или 0,52%
Уменьшение в ванной на 30г не существенно поэтому расчет можно не пересчитывать.
Приготовление сплава
Подготовка тигля: очистить тигель от окалины и шлака.
Подготовка шихты: Очистить шихтовые материалы от шлака и загрязнений.
В качестве шихтовых материалов применять: 1. Силумин марок: СИЛ-00, СИЛ-0, СИЛ-1 и СИЛ-2 (ГОСТ 1521-85) 2. Алюминий чушковой марок: А-99, А-97, А-95 и А-8 (ГОСТ-11069-74) 3. Магний всех марок (ГОСТ-804-72) 4. Лигатура алюминий-титан (4…8%Ti) 5. Лигатура алюминий-берилий ТУ-95 1810-89 6.Отходы собственного производства. Произвести взвешивания шихты согласно расчета технолога или мастера.
Подогрев тигля: подогреть тигель до темно-красного цвета.
Загрузка тигля: Загрузить в тигель отходы собственного производства, алюминий и силумин.
После расплавления всей шихты при температуре 680…720°С в ванну ввести лигатуру алюминий-титан и алюминий-берилий, после расплавления ванну перемешать и дать отстояться расплаву в течении 3-5 мин. Приборы: Ш-4500, термопара ТХА-0179, шумовка.
При температуре 680-720°С ввести в ванну магний, расплавить, перемешать ванну и дать расплаву отстояться в течение 3-5 мин. Приборы: Ш-4500, термопара ТХА-0179, шумовка.
Делаем пробу для химического анализа. Снять шлак и залить в кокиль для образца. Заклеймить образец (№ плавки и маркой материала) и передать в спектральную лабораторию. При необходимости провести корректировку химического состава.
Делаем рафинирование. Проводить таблетками «Дегазер» или хлористым марганцем в количестве 0,05…0,1% от веса шихты при температуре 700…740°С. Препараты вводить в ванну колокольчиком на глубину 100…150 мм и выдержать до прекращения бурления. Расплаву дать отстояться в течение 3-5 мин. И снять шлак.
Нагреть сплав до температуры 720…760°С
Подготовка модификатора. Просушить модификатор на краю печи.
При температуре 720…760°С высыпать на поверхность ванны фторцирконат калия в количестве 0.8…1% от веса шихты и выдержать 10-15 мин. Замещать модификатор на глубину 100-150 мм. В течение 2-3 мин. отстаивание сплава 2-3 мин. Снять шлак.
После окончания модифицирования произвести запись в журнале с указанием температуры модифицирования.
Отстаивание сплава в течение 10-15мин и доводка температуры до необходимой для заливки форм (700…760°С)
Очистить поверхность сплава от шлака без замешивания и разбрызгивания.
Температура заливки заносится в шихтовой журнал.
Технология машинной формовки
Модельную плиту, закрепленную на столе машины опрыскивают разделительным составом (смесью керосина с мазутом). Устанавливают по штырям модельной плиты опоку, стояк. Засыпают облицовочную формовочную смесь, надевают на крестовины крючки для удержания выступающих частей формы, устанавливают наполнительную рамку и засыпают наполнительную смесь. Затем включают встряхивающий механизм для уплотнения смеси при ее встряхивании. Сняв наполнительную рамку, выполняют допрессовку верхних слоев смеси в опоке, а в некоторых случаях их уплотняют пневматической трамбовкой. Далее вручную линейкой срезают излишки смеси с поверхности опоки, накалывают душником вентиляционные каналы и извлекают модель стояка. Протяжку моделей из формы выполняют с использованием механизмов штифтового или рамочного съема полуформы.
Аналогичным способом, но без операции установки и извлечения стояка литниковой системы, изготавливают нижнюю полуформу на машинах с поворотной плитой и приемным столом, снабженным нивелирующим механизмов.
Выбивка стержней и обработка.
При выбивки отливки из форм используется кран-балка и лом.
Выбивка стержней из отливок используют: молоток, зубило, пневмозубило, выбивная решетка.
Визуальный контроль исполнителя: проверка на отсутствие дефектов литья (неслитины, вскипы, усадочные дефекты, засоры и.т.д.)
Обрезка литников и прибылей: полуавтоматический ленточный станок HBS320, ножовка по металлу.
Допускается остатки прибылей на обрабатываемых поверхностях до 5 мм. На необрабатываемых до 2 мм. Но не выше 1/3 толщины стенки.
Для толщин 3…5 мм максимальный остаток 2 мм.
Остатки прибылей на необрабатываемых поверхностях удаляются в механических цехах.
Визуальный контроль, проверка на отсутствия дефектов литья.
Клеймить марку сплава, №плавки, №чертежа, порядковый №детали используют ударные клейма и молоток.
Зачистить облой, остатки литников используют: шарошки, напильники драчевые, тиски.
Размечается полностью одна отливка от каждой партии одного наименования на соответствии геометрии: разметочная плита, разметочная головка, рейсмасы, линейки металлические итд.
Окончательный визуальный контроль пред отправкой литья на рентгеновский контроль .
Рентгеноконтроль согласно «Временных ТУ на р/контроль и расшифровку рентгенограмм.»