Анализ и экономическая оценка механообработки

| Категория реферата: Рефераты по технологии
| Теги реферата: контрольная по физике, скачать курсовую работу
| Добавил(а) на сайт: Dagin.

Разновидностями операции вытяжки являются: расплющивание— для увеличения ширины за счет уменьшения высоты заготовки; расщиванием получают поковки плоской формы в виде пластин; вытяжка с оправкой — для увеличения длины за счет уменьшения толщины стенок пустотелой поковки; раздача на оправке — для увеличений у внутреннего и наружного диаметров пустотелых поковок (колец барабанов, обечаек и т. п.). Иногда при ковке две последние операции совмещают для получения заготовки требуемой формы с необходимыми размерами.
Прошивку производят для получения в заготовке отверстий или углублений.
Закручивание — поворот одной части заготовки относительно другой на заданный угол вокруг ее оси. Закручивание применяют для получения поковок типа коленчатых валов с коленами, расположенными в различных плоскостях, спиральных сверл и т. п.
Рубку применяют для отделения одной части от другой. Рубку ведут из большой по размерам заготовки на несколько заготовок меньших размеров или удаляют излишки металла, отрубая от концов поковки.

При гибке изменяется направление главной оси заготовки. Гибкой получают скобы, крюки, кронштейны и другие поковки. Сварку используют для соединения нескольких заготовок из низкоуглеродистой стали с содержанием углерода до
0,25%.

6. Литьё песчано-глинистой формы.

В литейном производстве примерно 95% вcex отлиaок изготовляют в разовых формах. Разовая форма служит только один раз и разрушается при извлечении из нее отливки.

Модель по внешнему виду соответствует форме отливки. По модели изготовляют литейные формы из формовочных смесей. В стержневых ящиках изготовляют стержни из стержневых смесей. Стержни при постановке их в форму образуют внутри отливки полости, отверстия, выемки и выступы.

Модели и стержневые ящики изготовляют по чертежу отливки. Размеры модели и стержневого ящика по сравнению с размерами отливки увеличивают на величину усадки металла и на величину припуска на механическуюjjобработку.
[pic]

Металл, залитый в форму, при затвердевании и охлаждении уменьшает свой объем, вследствие чего происходит усадка. Величина усадки выражается в процентах. Для серого чугуна усадка составляет примерно 1%, для ковкого —
1,0 — 1,5%, для стали — 1,5 — 2,2%, для медных сплавов — 0,8 — 1,6% и для алюминиевых сплавов от 0,3 — 12%.

Величину припуска на механическую обработку принимают в зависимости от размеров отливки, состава сплава, из которого она изготовлена, от сложности ее конфигурации, положения в форме и от характера производства
(индивидуальное, серийное или массовое). Модели и стержневые ящики делают цельными и разъемными, состоящими из двух и более частей, в зависимости от сложности конфигурации отливки. Для легкости извлечения модели из форм вертикальным стенкам модели придают конусность — так называемые формовочные уклоны. Уклоны в деревянных моделях делают от l до
3', в металлических моделях — от 0,5.

На моделях изготовляют стержневые знаки. Знаками называют выступающие части модели, образующие углубления в форме для установки стержней при ее сборке.

Для индивидуального и мелкосерийного производств отливок модели и стержневые ящики изготовляют из дерева, а для массового производства — из металла и пластических масс.

Для изготовления металлических моделей применяют чугун, алюминиевые сплавы, бронзу, латунь и сталь. Наибольшее применение получили алюминиево- кремниевые и алюминиево-медные сплавы, имеющие малый удельный вес, легко поддающиеся механической обработке и устойчивые в эксплуатации. 0 п о к и. Приготовление форм из формовочных смесей производится набивкой земли в специальные жесткие рамки, называемые опоками. Опоки изготовляются
(отливаются) из стали, чугуна и алюминиевых сплавов.

Для изготовления форм и стержней применяют формовочные и стержневые смеси, состоящие из различных формовочных материалов—песка, глины, связующих и противопригарных добавок.
Формовочный песок состоит из зерен кварца SiOs различной величины. Пески в основном используются с содержанием SiO2 более 90%, Формовочные глины состоят из одного или нескольких глинистых минералов и примеси других минералов. Согласно ГОСТ 3226—57, формовочные глины в зависимости от минерального состава разделяют на два вида: формовочную обыкновенную, содержащую каолинит, гидрослюдистые минералы, и формовочную бентонитовую, содержащую монтмориллонит, бейделлит и ферримонтмориллонит. Формовочные материалы и смеси, как правило, должны обладать прочностью, газопроницаемостью, огнеупорностью и другими свойствами.

7. Литьё под давлением

Процесс литья под давлением состоит в том, что расплавленный металл вводят в металлическую форму под давлением поршня или сжатого воздуха. С увеличением давления повышается и жидкотекучесть металла, заливаемого в форму. Детали, получаемые литьем под давлением, имеют чистую поверхность и точные размеры в пределах
±0,03—0,08 мм, поэтому почти полностью исключается их механическая обработка или она сводится в основном к доводке размеров деталей шлифовкой.
При этом Детали можно получить в готовом виде с резьбой, отверстиями и весьма тонкими приливами и выступами.
Металл в деталях получает мелкозернистую структуру и большую плотность вследствие быстрого охлаждения в металлической форме. Прочность деталей, получаемых этим методом, выше, чем отлитых в земельные формы. Этим способом отливают мелкие тонкостенные детали из алюминиевых, магниевых и медных сплавов. В последнее время литьем под давлением получают детали из стали.
Для литья под давлением применяют машины поршневого действия с горячей и холодной замерами, машины компрессорного действия с неподвижной и подвижной камерами сжатия (рис. 6). Машины поршневого действия с горячей камерой сжатия (рис. 6, а) применяют) для отливки деталей из сплавов, имеющих температуру плавлением до 450° конструкции эти машины разделяют на ручные, полуавтоматы и автоматы, все они работают по одному принципу. В чугунную ванну 3 заливают жидкий металл. Для поддержания постоянной температуры металла ванну подогревают. Жидкий металл из ванны через отверстия 2 заполняет полость цилиндра и подводящий канал Ь. При повороте пусковой рукоятки обе половины формы закрываются. Одновременно с закрытием формы штуцер 6 прижимается к устью ходового канала формы 7. Затем автоматически выключается пневматический цилиндр, под действием которого поршень поднимается и форма закрывается, освобождая отливку. После этого форму обдувают и операцию заливки повторяют. Производительность полуавтоматических машин до 250 и автоматических до 1000 заливок в час.
Давление достигает от 6 до 25 от (6-105^25-105 м/и*2).

Машины компрессорного действия нашли широкое применение для получения отливок из алюминиевых сплавов. Схема компрессорной машины с неподвижной камерой и с закрытой ванной приведена на рис. 85,6. Она работает по следующему принципу. Через отверстие 2 заливают жидкий металл в камеру сжатия 5 и закрывают ее пробкой. Через отверстие 3 подается сжатый воздух от компрессора, который давит на поверхность металлической ванны и вытесняет металл через патрубок 4 в мундштук 6 и форму 7.
Производительность машины составляет от 60 до 500 заливок в час. Основным недостатком этой машины является окисление большой поверхности металла воздухом, поступающим от компрессора.
Наиболее широкое применение получили машины компрессорного! действия с подвижной камерой сжатия (рис. 6,в). В чугунной ванне / расположена подвижная камера сжатия 2, на конце которой прикреплен мундштук 3; на другом конце камеры имеется отверстие 4* После включения пускового механизма камера поднимается тягами из ванны и мундштук подходит к устью ходового канала формы 5, при этом отверстие 4 вплотную подходит к втулке 6.
Затем включается воздух, который вгоняет расплавленный металл в форму.
После удаления отливки и обдувки формы операция повторяется.
Производительность таких машин от 50 до 500 отливок в час; давление применяют от 10 до 100 am.
Машины поршневого действия с холодной камерой сжатия широкое используют для получения отливок из тугоплавких цветных сплавов.! Схема устройства этой машины показана на рис. 85,г. Металл заливают дозировочным ковшом в цилиндр /, после чего поршень 2 впрессовывает его в форму 3. Избыток металла остается на нижнем поршне 4. Затем поршень 2 отходит в верхнее положение. Остаток металла 5 нижним поршнем 4 удаляется из цилиндра. Форму открывают и отливки 6 удаляют. Давление в таких машинах составляет от 100 до 800 am.

8. Центробежное литье
При центробежном литье жидкий металл заливается во вращающуюся форму, в которой под воздействием центробежной силы распределяется по внутренней поверхности и затвердевает. Величина центробежной силы, которая действует на металл при вращении формы, определяется по формуле
Следовательно, центробежная сила прямо пропорциональна массе вращающегося расстоянию от оси вращения и квадрату числа Вращение формы может производитьсяr вокруг вертикальной горизонтальной или наклонной оси и, таким образом, применяется также при отливке фасонных Деталей, телами вращения. В этом случае ось вращения падать с геометрической осью отливаемых деталей формами для отливки деталей, располагаются симметрично по периферии вращающейся планшайбы, а заливка производится при помощи радиальных или тангенциальных питателей, литейным каналом, совпадающим с осью форм металлом с вертикальной и горизонтальной осями вращения представлены на рис. 7

Способом центробежного литья с вертикальной осью вращения отливают детали небольшой длины: венцы червячных шестерен, бандажи и др. На центробежных машинах с горизонтальной осью вращения отливают детали большой длины: чугунные водопроводные, канализационные трубы, стальные стволы орудий, гильзы цилиндров двигателей, втулки и др.
При центробежном литье применяют металлические формы (изложницы) и земляные формы.

При заливке в металлические формы чугунные отливки получаются с поверхностным отделом на некоторую глубину и поэтому они подвергаются последующему отжигу. Их нагревают до температуры 850— 950° и медленно охлаждают до 300—350е. При заливке земляные формы отливки получаются без отдела и не требуют отжига

9. Литье по выплавляемым моделям

В последние годы для получения различных фасонных отливок из тугоплавких и твердых сплавов широко применяют литье по выплавляемым моделям. Точность отливок по этому методу составляет 0,04—0,05 мм на 25 мм длины.
Чистота поверхности отливок соответствует V4—б классам. Отлитые детали, как правило, не подвергаются механической обработке и лишь в некоторых местах шлифуются. По этому способу отливается различный инструмент (фрезы, метчики, сверла), лопатки газовых турбин и другие детали, изготовление которых путем механической обработки является сложной и дорогой операцией, а иногда и невозможной.
Для изготовления выплавляемых моделей применяют стеарин, парафин, церезин, полистирол, канифоль, петролатум и другие материалы. Например, для получения тонкостенных моделей применяют модельный состав КПЦ, состоящий из
50% канифоли, 30% полистирола и 20% церезина. Хорошими свойствами обладает модельный состав, состоящий из 50% парафина, 25% стеарина и 25% петролатума.
Модельный состав должен обладать невысокой температурой плавления, достаточной пластичностью, прочностью, склеиваемостью при этом он должен быть безвредным.
Расплавление модельного состава производят в водяных ваннах или специальных термостатах. Расплавленный модельный состав запрессовывают в металлические прессформы при помощи воздушного пресса сжатым воздухом под давлением 4—5 am (4- 106-f-5-106 w.
После затвердевания модельного состава из прессформы извлекают модели и производят приклеивание их к литниковой системе.
Литниковые системы, подобно моделям, отливают в специальные формы. На полученный блок наносят огнеупорные покрытия. Для нанесения покрытий используют молотый кварцевый песок, или кварцевую муку, а иногда и молотый плавленый кварц, растворенный з гидролизированном этилсиликате и жидком стекле. Покрытия наносят путем неоднократного погружения блока моделей в раствор, в результате чего на поверхности блока образуется огнеупорная корочка толщиной от 1,0 до 2,0 мм.
Облицовочный блок после просушки устанавливают в металлический жакет
(опоку) и засыпают песком и уплотняют.
Полученную таким образом форму в повернутом положении ставят , в печь и нагревают до температуры 100—120° G. Вовремя нагрева формы модельный состав расплавляется и вытекает из нее через литниковую систему в сборник состава.

После вытопки моделей форму прокаливают при температуре 800— 830°; при прокаливании остатки модельного состава выгорают, поверхность формы получается прочной и гладкой.
Плавку металла для заливки форм преимущественно производят в высокочастотных или электродуговых печах.
Заливку форм металлом производят в большинстве случаев обычным способом, а иногда под давлением или центробежным способом.
После охлаждения форм производят выбивку отливок и обивку керамической корочки. Детали, на которых плохо отделяется керамическая корочка, подвергают выщелачиванию путем погружения их в ванну с 5—10% раствором кипящей каустической соды с последующей промывкой в горячей воде.
После этого производят отрезку литниковой системы, прибылей, зачистку заусенцев и приемку отделом технического контроля.

10.Литье в оболочковые формы

Сущность технологического процесса этого способа литья состоит в следующем. Для изготовления оболочковых форм в смесителях приготовляют смесь, состоящую из мелкозернистого кварцевого песка — 94—95% и связующей добавки — 5—6%. В качестве связующей добавки применяют измельченную смесь фенолформальдегидной смолы с уротропином Приготовленную смесь насыпают на предварительно нагретую до 220—260° G металлическую модель. Для того чтобы смесь не прилипала, модели перед засыпкой смазывают эмульсией, приготовленной на основе кремнийорганических полимеров (силоксанов, силиконов).
Под действием тепла плиты смола плавится и отвердевает, образуя на модельной плите в течение 2—3 мин песчано-смоляную оболочку толщиной от 5 до 10 мм. Затем модель с оболочкой поворачивают и излишнюю смесь ссыпают.
После этого модель с оболочкой устанавливают в обжиговую печь и выдерживают в течение 1—3 мин при 250— 300° С, где происходит окончательное твердение оболочки. Твердую прочную оболочку, представляющую собой полу форму, снимают при помощи толкателей, вмонтированных в модель.
Изготовленные таким образом две половины оболочковых полу форм спаривают, скрепляют с помощью зажимов или склеивают по разъему; затем их устанавливают в опоку, засыпают вокруг нее чугунную дробь или песок для того, чтобы под давлением жидкого металла она не разрушалась.

В случае получения отливок с внутренними полостями или отверстиями в форму проставляют стержни, как и при обычной формовке. Собранную форму заливают металлом и после охлаждения отливки у выбивают. Форма при выбивке отливки легко разрушается. При этом способе литья обеспечивается получение отливок с точностью ±0,2 мм на 100мм длины и повышается производительность.

11. Метод объёмной штамповки