2 Разработка технологии изготовления отливки

ХУДОЖЕСТВЕННОЙ КОМПОЗИЦИИ «ЗОЛОТАЯ АНТИЛОПА»

Общая схема процесса изготовления отливок представлена на рисунок 2.

Шихта		Формовочные материалы
Плавка		Изготовление форм
	Заливка металла, затвердевание и охлаждение отливки
Прибыли, литники		Отработанная смесь
	Выбивка, очистка, обрубка
	Термическая обработка
	Литая заготовка

Рисунок 2 – Схема процесса изготовления отливок

По схеме видно, что технологические процессы литья характеризуются установленной последовательностью. Операции изготовления отливок делятся на пять основных групп: выплавка металла, изготовление форм, заливка металла и охлаждение отливок, первичная отработка отливок – выбивка, очистка, обрубка, термическая обработка и контроль качества.

Выбор сплавов для художественного литья основан на замыслах художника, определяющего форму и цвет изделия, особенности технологии литья и окончательной обработки отливки. При этом следует учесть себестоимость изделия.

Для художественных отливок наиболее распространены следующие марки: ЛЦ 38 Мц2С2, ЛЦ30А3, ЛЦ38Мц2С2, БрО3Ц12С3.

2.1 Анализ конструкции художественной отливки

Представленная в проекте отливка изготавливается из бронзы БрО3Ц12С3 (ГОСТ 613-79), плотностью 8,8 г/см³, идентичную БХ3, поставляемой в чушках массой до 42 кг с одним или двумя пережимами и применяемой для изготовления мелких художественных изделий, в том числе и ювелирных (под золочение). Масса отливки 5 кг, поэтому относится к мелкому литью (до 100кг). Толщина стенки в композиции варьируется от 5 до 7 мм.

По назначению отливка художественной композиции «Золотая антилопа», классифицируется как кабинетная скульптура.

2.2 Преимущества выбранного способа литья

Принимая во внимание размер отливки, конфигурацию, сложный поверхностный рельеф целесообразно изготавливать отливку «Золотая антилопа» методом литья по выплавляемым моделям.

Сущность данного метода заключается в том, что по неразъемной модели из легкоплавких материалов изготавливают неразъемную литейную форму. Затем модель из формы выплавляют и в образовавшуюся полость заливают жидкий металл. Таким образом, модель и форма используется только один раз. Ввиду того, что модель и форма неразъемные, а в качестве формовочного материала используется кварцевая пудра (маршалит), отливка получается с точными размерами и высокой чистотой поверхности. Объем механической обработки уменьшается на 80 – 100 %, а расход жидкого металла сокращается в 1,5 – 2,0 раза.

2.3 Разработка литейных технологических указаний

2.3.1 Выбор положения отливки в форме. Положение отливки в форме должно обеспечивать высокое качество отливки, минимальные затраты на её изготовление, минимальный расход металла и возможность применения меха­низации и автоматизации технологического процесса.

Отливку необходимо располагать так, чтобы обеспечить спокойное заполнение формы, исключающее разрушение струей металла отдельных участков формы и стержней. Наиболее ответственные поверхности отливки необходимо размещать в нижней части формы и обеспечивать выход газов [10, 16, 20, 25, 26].

Применяем неразъемную форму. Отливку располагаем вертикально, полостью вверх, так как это положение является наиболее выгодным и отливка должна получится с минимальным количеством дефектов.

2.3.2 Определение класса точности отливки. Под классом точности понимают степень отклонения раз­меров и массы отливок от их номинальных значений. Классы точности отливок на размеры и массу зависят от способа литья, габаритных размеров отливки, вида сплава и допуска линейных размеров отливки.

Согласно ГОСТ Р 53464-2009 [1] для цветных сплавов с температурой плавления выше 700 С, для литья по выплавляемым моделям, с габаритным наибольшим размером более 100 мм соответствует следующий класс точности

5т –0-0-6,

где 5т – класс точности размеров;

0 – степень коробления;

0 – степень точности поверхностей;

6 – класс точности масс.

2.3.3 Выбор места подвода металла. При заливке металла в форму литниковая система должна подводить жидкий металл в полость формы равномерно, не влиять на свойства заливаемого металла, не слишком охлаждать жидкий металл, затвердевание металла должно происходить равномерно, чтобы не появились раковины и рыхлости [12, 21, 23].

Литниковая система состоит из следующих элементов: литниковая воронка, стояк, коллектор, питатели, выпора.

Литниковая воронка облегчает подачу свободно падающего металла в стояк, воспринимает динамический напор падающей струи, освобождает жидкий металл от части шлака и других загрязнений благодаря завихрению жидкого металла при падении струи на наклонные стенки.

Принимаем верхнюю рассредоточенную расширяющуюся литниковую систему, т.е. сечение стояка должно быть меньше, чем сечение питателей, чтобы за счет уменьшения скорости течения жидкого металла форма заполнялась плавно, без завихрений.

Подвод металла осуществляется сверху под действием только гравитационных сил через коллектор к которому присоединены питатели.