2 Разработка технологии получения отливки

ХУДОЖЕСТВЕННОЙ КОМПОЗИЦИИ «ЗОЛОТАЯ АНТИЛОПА»

Обобщённая схема техпроцесса изготовления отливок представлена на рисунке 2.

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

Рисунок 2 – Обобщённая схема проектируемого техпроцесса

По схеме, приведенной на рисунке 2 видно, что технологические все процессы литейной технологии характеризуются установленной последовательностью. Операции изготовления отливок делятся на следующие основные группы:

- выплавка металлического литейного сплава;

- изготовление моделей;

- изготовление литейных форм;

- заливка металла;

- охлаждение отливок в литейной форме;

- финишные операции (выбивка, очистка, обрубка, термическая обработка, контроль качества и окончательная доводка по конфигурации и чистоте поверхности).

2.1 Анализ конструкции художественной отливки

Представленная в проекте отливка изготавливается из бронзы марки БрО10Ц2 ГОСТ 613-79, плотностью 8,5 г/см³, идентичную английской морской бронзе и по основным элементам химического состава шихтовой болванке БХ3, которую можно взять для выплавки методом переплава.

Взятая за основу художественная композиция «Золотая антилопа» имеет далеко выступающие тонкие части с поверхностью сложного рельефа и её объем вычислить математическими методами достаточно затруднительно. Основываясь на объёме вытесненной воды по методу Архимеда принимаем значение объёма сплошной мастер-модели 0,44 дм³. Учтем это при проектировании в расчётах литниково-питающей системы для определения массы отливки из художественной бронзы.

Массу полой отливки художественной композиции «Золотая антилопа» с большим приближением для уточнения можно определить по массе восковой модели умноженной на 12.

2.2 Преимущества метода литья по выплавляемым моделям

Принимаем целесообразность изготовления отливки художественной композиции «Золотая антилопа» методом литья по выплавляемым моделям в разовой литейной форме из-за сложности конфигурации и поверхностного рельефа мастер-модели.

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. За счёт повышения чистоты получаемой металлической поверхности объём механической обработки уменьшается по сравнению с методом литья в песчано-глинистые формы на 80 ÷ 100 %, а расход жидкого металла сокращается в 1,5 ÷ 2,0 раза.

2.3 Разработка технологических указаний

2.3.1 Выбор расположения в форме. Положение модели отливки в литейной форме должно обеспечивать наилучшее качество литья, минимальные затраты на изготовление оснастки и отливки в целом, минимальный расход материалов.

Модель отливки художественной композиции «Золотая антилопа» необходимо расположить с обеспечением возможности спокойного заполнения всех полостей формы, с учетом исключения разрушающего воздействия струей металлического расплава отдельных её участков. Расположим модель отливки художественной композиции «Золотая антилопа» как это показано на рисунке 3.

Рисунок 3 – Расположение модели отливки художественной композиции «Золотая антилопа» при формовке

Целесообразно выбрать расположение модели отливки художественной композиции «Золотая антилопа» по рисунку 3, так как наиболее ответственные поверхности отливки должно разместить в нижней части литейной формы и обеспечить вывод газов [10, 16, 20, 25, 26].

В неразъемной литейной форме модель отливки художественной композиции «Золотая антилопа» расположим вертикально с учетом вывода газов из болвана вверх, это положение является наиболее приемлемым для получения минимального количества дефектов.

2.3.2 Определение точности отливки. Классы точности размеров и массы отливок (степень отклонения размеров и массы отливок от их номинальных значений) зависят от применяемых способов литья, габаритных размеров изделия, типа литейного сплава и допуска линейных размеров.

Для отливок с наибольшим габаритным размером 170 ÷ 225 мм, изготовляемых из цветных сплавов с температурой плавления выше 700 С, принимаем класс точности

5 – 0 – 0 - 7 ГОСТ Р 53464-2009,

где 5 – класс точности размеров;

0 – степень коробления;

0 – степень точности поверхностей;

7 – класс точности масс.

2.3.3 Выбор мест подвода жидкого металла. Литниково-питающая система (ЛПС) при заливке литейного сплава в форму должна подводить расплав в полость формы равномерно, не влиять на свойства заливаемого металла, не охлаждать чрезмерно расплав, а картина затвердевания должна быть максимально равномерной, чтобы не появились раковины и рыхлоты [12, 21, 23].

Для изготовления отливки художественной композиции «Золотая антилопа» из широкоинтервального сплава на медной основе принимаем к расчёту верхнюю рассредоточенную расширяющуюся литниковую систему, следовательно: Fст  Fшл  Fпит, тогда за счет уменьшения скорости течения расплава форма заполнится плавно, без завихрений.

Подвод металла из разливочного ковша осуществляется через литниковую воронку сверху. На расплав и кристаллизующуюся отливку будут действовать только гравитационные силы.

Элементы ЛПС, проектируемой для отливки художественной композиции «Золотая антилопа»:

- литниковая воронка (облегчает подачу струи свободно падающего металлического расплава в стояк, воспринимает динамический напор струи, освобождает жидкий металл от части шлака за счёт завихрения при падении на наклонные стенки);

- стояк;

- коллектор;

- питатели;

- выпоры.