- •Системы технологий
- •Часть 4. Производство заготовок и деталей, конструкций и сооружений.
- •Человань Фрол Михайлович Системы технологий
- •Часть 4. Производство заготовок и деталей, конструкций и сооружений.
- •Раздел 16. Обработка металлов давлением
- •Раздел 17. Сварка металлов
- •Раздел 18. Обработка металлов резанием
- •13.1 Общие понятия.
- •13.2 Типы производств и типизация технологических процессов.
- •13.3. Понятие о точности обработки и взаимозаменяемости.
- •13.4. Шероховатость поверхности.
- •13.5. Основные методы и средства контроля качества изделий.
- •13.6. Выбор заготовок.
- •13.7. Экономическая оценка технологического процесса.
- •14.1. Общая постановка задач оптимизации технологических процессов.
- •14.2. Методы оптимизации технологических процессов.
- •Раздел 15. Литье.
- •15.1. Общие сведения.
- •15.2. Изготовление отливок в разовых формах.
- •15.2.1. Общая схема технологии изготовления отливок в разовых формах.
- •15.2.2. Модельный комплект и его изготовление.
- •15.3.3. Формовочные и стержневые смеси. Литейные формы и стержни.
- •15.2.4. Изготовление форм в двух опоках по разъемной модели.
- •15.2.5. Машинная формовка.
- •15.2.6. Особенности конструирования отливок.
- •15.2.7. Особенности изготовления отливок из чугуна, стали цветных металлов.
- •15.2.8. Плавильные агрегаты литейных цехов.
- •15.3. Специальные виды литья.
- •153.1. Литье в металлические формы (кокильное литье).
- •15.3.2. Литье под давлением.
- •15.3.3. Литье по выплавляемым моделям.
- •15.3.4. Литье в оболочковые (корковые) формы.
- •15.3.5. Центробежное литье.
- •Раздел 16. Обработка металлов давлением.
- •16.1. Сущность и назначение обработки металлов давлением и общая характеристика основных видов.
- •16.2. Теория обработки металлов давлением. (Краткие сведения).
- •16.2.1. Упругие и пластические деформации.
- •16.2.2. Механизм пластической деформации.
- •16.2.4. Влияние различных факторов на сопротивление деформации и пластичность.
- •16.2.5. Влияние обработки давлением на микроструктуру и механические свойства металлов и сплавов.
- •16.3. Нагрев металлов и сплавов для обработки давлением.
- •16.3.1. Температурный интервал горячей обработки давлением.
- •16.3.2. Явления, сопровождающие процесс нагрева.
- •16.3.3. Режимы нагрева и нагревательные устройства.
- •16.4. Прокатка.
- •16.4.1. Сущность процесса продольной прокатки.
- •16.4.2. Сортамент продольной прокатки. Прокатные валки и их калибровка.
- •16.4.3. Классификация, маркировка и устройство прокатных станов.
- •16.4.4. Производство (прокатка) труб.
- •16.4.4.1. Производство сварных труб.
- •16.4.4.2. Производство бесшовных труб.
- •16.5. Ковка.
- •16.5.1. Операции свободной ковки.
- •16.5.2. Кузнечные машины для свободной ковки.
- •16.5.3. Технологический процесс свободной ковки.
- •16.6. Штамповка.
- •16.6.1. Горячая объемная штамповка
- •1 6.6.1.1. Сущность процесса и виды горячей объемной штамповки.
- •16.6.1.2. Объемная штамповка на молотах.
- •16.6.1.3 Объёмная штамповка (высадка) на горизонтально-ковочных машинах.
- •16.6.2. Холодная объемная штамповка.
- •16.6.3. Листовая штамповка.
- •16.6.3.1. Операции листовой штамповки.
- •16.6.3.2. Инструмент и оборудование для листовой штамповки.
- •16.6.3.3. Технологический процесс листовой штамповки.
- •16.7. Прессование.
- •16.7.1. Сущность процесса и сортамент прессованных изделий.
- •16.7.2. Методы прессования и оборудование.
- •16.8. Волочение.
- •16.8.1. Сущность процесса и сортамент.
- •16.8.2. Волочение прутков, проволоки и труб.
- •16.8.3. Характеристика волочильных станков.
- •Раздел 17. Сварка металлов.
- •17.1. Сущность, физические основы и развитие процессов сварки.
- •17.2. Классификация основных видов сварки по виду применяемой энергии.
- •17.3. Дуговая электрическая сварка.
- •17.3.1. Свойства электрической дуги.
- •17.3.2. Источники тока для питания сварочной дуги.
- •17.4. Контактная электрическая сварка.
- •17.5. Газовая сварка.
- •17.6. Другие характерные виды сварки.
- •17.7. Огневая резка металлов.
- •17.8. Наплавка и металлизация металлических изделий
- •Раздел 18. Обработка металлов резанием.
- •18.1. Общие вопросы теории и технологии резания.
- •18.1.1. Рабочие и вспомогательные движения в металлорежущих станках.
- •18.1.2. Основные виды обработки металлов резанием.
- •18.13. Материалы, применяемые для изготовления режущих инструментов.
- •18.1.4. Основные, части и элементы резца, его геометрические параметры.
- •18.1.5. Элементы режима резания и сечение срезаемого слоя при продольном наружном точении.
- •18.1.6.Процесс стружкорезания при резании металлов и сопутствующие ему явления
- •18.1.7. Силы и мощность резания (при точении).
- •18.1.8. Теплота, возникающая при резании металлов, температура и износ инструментов.
- •18.1.9. Влияние различных факторов на скорость резания.
- •18.1.10. Производительность процесса резания и пути ее повышений.
- •18.1.11. Классификация и условные обозначения металлорежущих станков.
- •18.2. Технологические особенности обработки на металлорежущих станках.
- •1 8.2.1. Обработка на станках токарной группы.
- •18.2.2. Обработка на сверлильных станках.
- •1 8.2.3. Обработка на фрезерных станках.
- •18.2.4. Обработка на шлифовальных станках.
- •18.4 Электро-химико-механические методы обработки.
- •Раздел 19. Основные технологические процессы электроники и микроэлектроники.
- •19.1. Технология изготовления интегральных микросхем.
- •19.2. Технология изготовления печатных плат.
- •Раздел 20. Технология сборочных процессов.
- •20.1. Понятие о технологическом процессе сборки и его организационных формах.
- •20.2. Контроль и испытание готовых изделий.
- •Раздел 21. Основы технологии строительного производства.
- •21.1. Строительные работы.
- •21.2. Основные направления совершенствования строительства
- •Литература
15.2.4. Изготовление форм в двух опоках по разъемной модели.
Рассмотрим наиболее распространенный процесс изготовления формы по разъемной модели в двух опоках для получения отливки, показанной на рис.15.4.а. Модельный комплект состоит из разъемной модели (рис. 15.4.6) и разъемного стержневого ящика (рис.15.4.в).
Формовку выполняют в такой последовательности. На подмодельную доску 1 (рис.15.4.г) устанавливают плоскостью разъема одну половину модели 2, модель литникового канала (питателя) 3 и нижнюю опоку 4. Затем засыпают в опоку формовочную смесь и уплотняют ее трамбовкой. Лишнюю часть смеси счищают линейкой до уровня кромок опоки, и для увеличения газопроницаемости формы иглой накалывают вентиляционные каналы. После этого опоку поворачивают на 180°, поверхность разъема формы выглаживают плита с моделью 2. На модельной плите установлена опора 3, а на ее бортах наполнительная рамка 4. Опоку 3 и рамку 4 заполняют из бункера формовочной смесью. Включением рукоятки распределительного клапана подают сжатый воздух в прессующий цилиндр. При этом стол 1 поднимается к траверсе 6 с прикрепленной к ней колодкой 5. Последняя, войдя в рамку 4, вдавливает формовочную смесь в опоку и уплотняет её. В некоторых машинах этого типа прессующий механизм расположен сверху и вдавливает колодку в опоку.
В машине с нижним прессованием (рис. 15.5.6) стол 1 с модельной плитой и моделью 2 находятся в неподвижной прорези формовочного стола 3. Опока 4 ставится на стол 3. После наполнения опоки формовочной смесью над опокой устанавливается траверса 5. При подъеме стола 1 машины формовочная смесь, находящаяся и прорези, впрессовывается в опоку 4 и в смеси получается отпечаток модели.
П
ри
верхнем прессовании смесь более
уплотнена у прессовой колодки, а при
нижнем прессовании - у модели. Поэтому
нижнее прессование смеси дает лучшие
результаты, так как именно слои смеси,
образующие рабочую поверхность формы
подвергаются непосредственному
воздействию жидкого металла. Но процесс
работы на машинах с нижним прессованием
более трудоемкий, поэтому чаще применяют
машины с верхним прессованием. Метод
изготовления форм прессованием
обеспечивает высокую производительность,
бесшумность работы и используется в
основном при формовке опок высотой не
более 200-250мм. Применяемое давление чаще
всего составляет 2-4 Мн/м2.
При уплотнении формовочной смеси встряхиванием можно изготовлять более крупные формы для отливок широкой номенклатуры, чем прессованием. На рис. 15.6. показана схема механизма для уплотнения формовочной смеси в опоке встряхиванием. В цилиндр 1 (рис.15.6.а), укрепленный жестко на фундаменте, входит поршень 2 со столом 3. На столе крепится модельная плита 4 с моделью. По штырям на модельную плиту устанавливается опока 5 и наполнительная рамка 6. В опоку и рамку насыпается формовочная смесь. После этого в цилиндр 1 подается сжатый воздух через канал 7, благодаря чему поршень 2 поднимается: При этом канал перекрывается боковой поверхностью поршня, а нижняя его кромка открывает выхлопные отверстия 9 (рис. 15.6.6), и сжатый воздух выходит в атмосферу. Вследствие этого давление в цилиндре резко снижается, и стол под действием силы тяжести падает на буртик цилиндра 8, уплотняя при ударе формовочную смесь в опоке (рис.15.6.в). В момент опускания стола канал 7 поршня совпадает с впускным отверстием встряхивающего цилиндра, и снова осуществляется подъем и падение стола. В результате ударов происходит уплотнение формовочной смеси в опоке и тем большее, чем выше ее слой. Встряхиванием хорошо уплотняются слои формовочной смеси, прилегающие непосредственно к модели и слабо - верхние слои. Поэтому верхние слои дополнительно уплотняют либо подпрессовкой, либо пневматическими трамбовками.
В
Рис.15.4. Схема
изготовления разовой формы: а - отливка:
б - модель 0-стержневой ящик и стержень:
г, д, е - последовательное изготовление
формы; 1-подмодедьная доска: 2-половина
модели; 3-модель питателя; 4-нижняя
опока: 5-верхняя опока; 6-модель выпора;
7-верхняя половина модели: 8-модель
стояка: 9-модель шлакоуловителя;
10-литниковая чаша: 11-цеытрируюшие
штыри; 12-стержень
Снимают верхнюю опоку, поворачивают ее на 180° и ставят рядом с нижней. Из опок извлекают половины модели и модели литниковой системы (из нижней опоки - модель питателя, из верхней - шлакоуловителя). После исправления дефектов форму собирают: в нижнюю половину ее вставляют ранее изготовленный и высушенный стержень 12, а затем верхнюю опоку ставят на нижнюю, центрируя их штырями (рис.15.4.е). Чтобы при заливке металл не проник в полость разъема формы, опоки скрепляют скобами и сушат. После этого форма готова к заливке металлом.
