Машины центробежного литья перед заливкой металла в форме должны быть
Обновлено: 20.09.2024
2.27.1. Перед заливкой кокили должны быть надежно закреплены на столе кокильного станка или устойчиво и горизонтально установлены на заливочной площадке. Кокильные столы с наклоном должны иметь ограничители наклона.
2.27.2. Зоны заливки, привода движущихся форм, передвижения стержней, привода силовых периферийных устройств (распылителей, устройств выемки и др.) должны быть снабжены оградительными устройствами с электроблокировкой.
2.27.3. В машинах для литья под давлением ограждающие устройства должны также служить защитой от выброса металла. При этом должна применяться эффективная защита от сбоев в программах дозирования заливки и закрытия форм. Используемые в гидросистемах гидрожидкости должны быть трудновоспламеняемыми.
2.27.4. Металлические ковши и ложки для заливки металла в кокиль необходимо подогревать перед погружением в металл.
2.27.5. Прессформы перед каждой подачей металла должны быть очищены от посторонних включений. Для очистки и смазки прессформ должны применяться приспособления, исключающие нахождение рук работника в зоне прессформы.
2.27.6. При производстве работ по ремонту внутренней части пневматического кокиля между полуформами должен быть установлен инвентарный распор.
2.27.7. При необходимости осмотра и обслуживания прессформ со стороны, противоположной рабочему месту литейщика, машина для литья под давлением должна быть отключена.
2.27.8. Для дозированной подачи расплавленных сплавов должны применяться устройства, исключающие их пролив или разбрызгивание во время выдачи доз.
2.27.9. Складирование горячих отливок у машин (кокилей) должно производиться в специальную тару и удаляться от них периодическим или непрерывным транспортными средствами.
2.27.10. Подогрев тигельных раздаточных печей для машин литья под давлением может производиться электрическим током или газом. При этом газовые горелки должны оснащаться устройствами контроля пламени и предохранителем дефицита газа.
2.27.11. Перед заливкой металла в автоклаве крышка автоклава должна быть закрыта и закреплена всеми имеющимися болтами и
2.27.12. Машины центробежного литья перед заливкой металла в форму должны быть предварительно опробованы на холостом ходу под наблюдением мастера.
2.28. Литье по выплавляемым и газифицируемым моделям
2.28.1. Применяемые при изготовлении модельных составов и форм исходные материалы должны соответствовать требованиям, изложенным
в п. 2.2.1 настоящих Правил.
2.28.2. В целях предотвращения загрязнения воздуха рабочих помещений операции, вызывающие образование пыли и газа, выделение вредных веществ, следует проводить в укрытиях (в шкафах), оборудованных эффективной вытяжной вентиляцией.
2.28.3. Загрузку плавильной установки компонентами модельного состава необходимо производить не более чем на 75% объема ванны.
2.28.4. Отделение приготовления модельной массы для ликвидации возгораний должно иметь ящик с сухим песком, полотно из несгораемой ткани (по возможности не содержащей асбеста).
2.28.5. Расплавление модельной массы на открытых электрических плитах запрещается.
2.28.6. Отлитые модели перед их отделкой и сборкой в блок должны храниться на стеллажах в местах, удаленных от места приготовления модельной массы не менее чем на 2 м.
Сборка моделей на столах, не оборудованных местной вытяжной вентиляцией, не разрешается.
2.28.7. Помещение гидролиза должно иметь приточно - вытяжную вентиляцию, обеспечивающую удаление вредных паров.
2.28.8. Все работы с применением этилсиликата, кислот и щелочей, а также работы по загрузке компонентов модельной массы должны производиться работниками в предохранительных очках и резиновых перчатках, а в необходимых случаях - в резиновом фартуке и в резиновых сапогах.
2.28.9. Просеивание пылевидного огнеупорного материала должно производиться механическим способом, исключающим попадание пыли в рабочую зону.
2.28.10. В помещении приготовления огнеупорного состава и его нанесения на модельные блоки должен быть установлен умывальник для мытья рук и фонтанчик для промывания глаз.
2.28.11. Нанесение огнеупорного состава на модельные блоки методом окунания должно быть механизировано и исключать непосредственный контакт работника с огнеупорным составом.
2.28.12. Обсыпка блоков песком должна быть механизирована.
2.28.13. Сушка покрытых огнеупорным составом моделей в среде аммиака должна производиться способами, исключающими возможность попадания аммиака в рабочее помещение. Установки конвейерного типа для сушки блоков должны быть оборудованы вытяжной вентиляцией, обеспечивающей количество отсасываемого воздуха из расчета скорости тока его в проемах для выхода блоков не менее 0,5 м/с.
2.28.14. Выгрузка сыпучих материалов из шаровых мельниц, бегунов, дробилок, из под сит и т.п. должна производиться способами, исключающими пыление и проникновение пыли в помещение
2.28.15. Заполнение опок наполнителем должно производиться на специальных эстакадах, имеющих укрытия по типу вытяжного шкафа со скоростью движения воздуха в рабочем проеме не менее 7 м/с.
2.28.16. Загрузка песка и маршаллита в прокалочные электропечи и выгрузка из них должны производиться только при снятом напряжении.
2.28.17. Заливка форм должна производиться на специально отведенных площадках или на транспортерах, оборудованных устройствами для предотвращения опрокидывания форм.
2.28.18. Охлаждение форм после заливки должно производиться в тоннелях, шкафах, на литейных конвейерах, оборудованных укрытиями с вытяжной вентиляцией, не допускающей выделение газов в помещение
2.28.19. Выбивка форм, отделение отливок от стояка и обрубка литников должны быть механизированы.
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Для повышения производительности машин центробежного литья применяют отливки в виде двух гильз. Для гильз высотой до 100 - 150 мм применение такой заготовки позволяет вести токарную обработку двух гильз без разрезки заготовки. При высоте гильз свыше 150 мм использовать сдвоенную заготовку нецелесообразно из-за ее больших габаритов и массы, сложности базирования при обработке и транспортировании. [3]
Должен знать: устройство и правила подналадки машин центробежного литья различных типов ; способы проверки качества сложных и ответственных отливок; температуру металлов и сплавов при заливке; физико-химические свойства металлов и сплавов в пределах выполняемой работы. [4]
Должен знать: устройство и принцип работы одного из типов машины центробежного литья ; устройство металлических форм; способы проверки качества простых и средней сложности отливок. [5]
Детали типа тел вращения ( втулки, цилиндры, барабаны, корпуса и крышки подшипников и др.) выгодно отливать в машинах центробежного литья . При этом не бывает таких дефектов, как рыхлота, пористость, газовые раковины, а отливки отличаются большой точностью размеров. Работниками ЦНИИтмаша разработана и внедрена в производство технология центробежной отливки двухслойных валков для мелкосортных прокатных станов, мельничных и других назначений. [6]
Машины узкого назначения, но требующие изменения скоростных режимов в процессе осуществления технологических процессов, - волочильные станы, машины бумажные, канатовьющие, тестомесильные, дозаторы, машины центробежного литья , сорто-и трубоправйльные машины, намоточные аппараты патентировоч-ных печей, различные текстильные машины. [7]
Механизированное изготовление стеклянных колб электровакуумных приборов производится путем: выдувания колб из жидкой стекломассы; выдувания колб из дротового стекла; изготовления колб из дротового стекла способом огневой резки с последующей формовкой; штамповкой отдельных деталей колб из жидкой стекломассы или формовки их на машинах центробежного литья с последующей сваркой. [9]
Капрон относится к классу термореактивных высокополимеров. Он достаточно хорошо формуется на литьевых машинах ( литье под давлением), машинах центробежного литья и автоклавным способом литья в пресс-формах. Следует указать, что прессование капрона в пресс-формах обычным методом на прессах недопустимо вследствие низкой вязкости расплава ( массы капрона) и наличия небольшого температурного диапазона. [10]
Важное значение имеют малый вес, умеренная стоимость и возможность массового производства. Для сохранения точных электрических характеристик материала толщину стенок конуса-обтекателя стреловидной формы следует выдерживать в узких пределах, что вызывает необходимость дополнительной механической обработки отформованного на машине центробежного литья и закристаллизованного изделия. После кристаллизации внутреннюю и наружную поверхности подвергают дополнительной шлифовке для доводки контура, толщины стенки и длины изделия до заданных размеров. Обработанный таким образом конус-обтекатель с помощью специальной связки наглухо соединяют у его основания с металлическим кольцом, посредством болтов или специальных замков присоединяемым к корпусу управляемого снаряда. Желательно, чтобы материал кольца согласовывался бы с ситаллом по коэффициенту линейного расширения. Если это условие невыполнимо, то при монтаже применяют упругое соединение. [11]
По этому же принципу можно строить самобалансирующиеся, невибрирующие осевые вентиляторы, дымососы, ротоклоны и турбинки. Это будет удобно для установки осевых дымососов прямо внизу дымовой трубы. Машины центробежного литья для изготовления особо плотных и качественных отливок, центробежные машины для получения совершенно однородного по толщине минерального и другого искусственного волокна, машины для формовки напорных железобетонных труб - вот далеко не полный перечень новых областей для использования нашей центрифуги. [12]
Инженеры фирмы Корнинг установили, что для производства обтекателей из пирокерама наиболее целесообразен способ центробежного формования. Машина, предназначавшаяся для производства конусов стеклянных телевизионных трубок, была присло - соблена для формования обтекателей. Одна из трудностей заключалась в том, что толщина стенок обтекателя должна была быть выдержана в пределах микрон. Полученные на машине центробежного литья обтекатели тщательно шлифуют и полируют. [13]
Технология центробежного литья, его применение
Металлические формы для центробежного литья называют кокилями, или изложницами. Центробежный способ применяют также для заливки в разовые формы титановых, бронзовых, чугунных, стальных и других сплавов.
При данном способе литья сплав заливают в подогретую вращающуюся форму (рис. 1). Он начинает вращаться под действием центробежных сил и затвердевает. Еще горячую отливку извлекают из формы, форму охлаждают до оптимальной температуры (200. . .300 °С), на ее рабочую поверхность наносят теплоизоляционное покрытие, и процесс повторяется.
Рис. 1. Схемы центробежного литья
Возможны три схемы центробежного литья. При любой схеме ось вращения формы может быть горизонтальной, вертикальной или наклонной.
Наиболее широко распространена схема I. По ней получают полые цилиндрические отливки без стержней. Машины с горизонтальной осью вращения (рис. 1, а) применяют для отливки длинных тел вращения: длина в 3 раза больше, чем диаметр. Свободная поверхность отливки представляет собой цилиндр. Свободной поверхностью отливки называется поверхность, которая не контактирует со стенками литейной формы, а только с воздухом.
На машинах с вертикальной осью вращения (рис. 1, б) получают короткие тела вращения из-за разностенности по высоте отливки. Свободная поверхность — параболоид. Разностенность тем больше, чем выше отливка.
Схемы II и III, при реализации которых нет свободной поверхности, применяют реже, в них центробежные силы используют для повышения плотности отливок или улучшения заполнения тонкостенных отливок.
Центробежный способ литья по схеме I позволяет использовать вместо антипригарных красок для покрытия стенок формы сыпучие сухие без связующих огнеупорные теплоизоляционные покрытия форм. Поэтому перед заливкой во вращающуюся форму вводят песок, который центробежными силами распределяется по рабочей поверхности равномерным слоем.
Скорость вращения формы выбирают из условий получения отливки правильной геометрической формы и создания центробежных сил, необходимых для оптимального процесса затвердевания отливки. Наименьшим будет число оборотов, при котором нет дождевания — отрыва капель металла от потока и их падения, т. е. центробежная сила на свободной поверхности несколько больше силы тяжести.
Рис. 2. Схема получения чугунной трубы центробежным способом: а — исходное положение; б — заливка чугуна; в — окончание заливки; г — извлечение отливки и возвращение машины в исходное положение.
На рис. 2 показан процесс отливки труб. В исходном положении (рис. 2, а) заливочный лоток 4 введен в самую дальнюю часть изложницы 2, которая установлена на роликах внутри защитного кожуха 3 и приводится во вращение от привода 1. После того как металл из раздаточного ковша 5 по лотку 4 заполнит самую низко расположенную часть изложницы 2 (рис. 2, б), она с помощью тележки вместе с приводом смещается влево и металл попадает в другую ее часть. Так продолжается до полного заполнения (рис. 2, в, г).
Центробежным способом изготовляют крупные отливки из легированных сталей для прокатки труб, втулки и венцы из антифрикционных сплавов, мелющие тела из белого чугуна, гильзы (автомобильных и тракторных двигателей) из легированного чугуна, напорные и сливные чугунные трубы, гребные винты (по схеме II, рис. 1), детали из жаропрочных и титановых сплавов.
Рис. 3. Вертикальная машина центробежного литья ЦБМ-05
Производство отливок из чугуна
| 3.4 Центробежное литье |
Центробежное литьё — перспективный способ производства фасонных изделий с формой тел вращения преимущественно при крупносерийном их изготовлении. Этим способом литья получают водопроводные и канализационные трубы, заготовки гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания, облицовки судовых валов, корпуса сушильных цилиндров бумагоделательных машин, труба для энергетического машиностроения и другие изделия ответственного назначения.
Центробежное литьё по сравнению с литьём в разовые формы имеет следующие преимущества. Производительность труда при работе на центробежной машине увеличивается в несколько раз, отпадает потребность в площадях для формовки, смесях, связующих материалах для стержней, а также в оборудовании для сушки форм и стержней.
Процесс центробежного литья может быть полностью механизирован или автоматизирован, что уменьшает потери от брака и сокращает потребность в высококвалифицированной рабочей силе.
Центробежные отливки отличаются повышенными механическими свойствами литого металла. При этом значительные технико-экономические преимущества центробежного литья достигаются вследствие экономии металла, энергоносителей и продолжительности производственного цикла.
Однако, центробежное литьё имеет и недостатки: необходимы специальные машины; формы должны быть повышенной прочности и герметичности, необходимо строгое дозирование металла для получения нужного размера внутреннего отверстия отливки; усиливается ликвация компонентов сплавов по плотности. Сама отливка может иметь только форму тела вращения.
Особенность центробежного литья состоит в том, что металл заливают во вращающуюся форму, чаще всего металлическую. При заливке и кристаллизации металл испытывает действие центробежных сил.
Ось вращения формы может быть горизонтальной, вертикальной, наклонной или перемещающейся в пространстве в процессе получения отливки.
Металл, свободно заливаемый во вращающуюся вокруг горизонтальной оси форму, растекается по ней под действием кинетической энергии струи и вовлекается во вращательное движение за счёт сил трения металла о форму. Однако, такая скорость частиц металла при его вращении вокруг горизонтальной оси не может быть постоянной из-за пульсации результирующей силы в течение оборота формы, так как она складывается из постоянной по величине и направлению силы тяжести и постоянной по величине, но меняющейся по направлению центробежной силы. Это приводит к тому, что свободная поверхность металла, залитого в форму, смещается к низу от оси вращения (рис. 3.10).
Рисунок 3.10
– Гидростатические силы, действующие на металл при вращении формы относительно горизонтальной оси: 1-расплав; 2-форма; Fр – равнодействующая сил центробежной (Fц) и тяжести (Fg)
В длинных формах кинетической энергии струи заливаемого металла недостаточно для равномерного растекания его вдоль формы, поэтому ось вращения таких форм делают наклонной, либо перемещают заливочный желоб вдоль формы во время заливки расплава, либо передвигают форму вдоль неподвижного желоба. Частота вращения формы при центробежном литье — один из основных технологических параметров, определяющих качество отливки. От частоты вращения формы зависят плотность отливки, ее механическая прочность, однородность состава по радиальному сечению, степень удаления шлаковых включений от наружной поверхности отливки к внутренней и правильность формы свободной поверхности отливки.
Определение скорости вращения формы является одним из основных вопросов при разработке технологии литья и конструировании центробежных машин. Чрезмерное увеличение частоты вращения нежелательно из-за возможности образования в отливках продольных трещин на наружной поверхности и повышенной ликвации элементов сплава.
Кроме того, машины с большой частотой вращения конструктивно более сложны, менее удобны и менее безопасны в работе. Поэтому, при технологической разработке процесса и конструирования машин выбирают не наибольшую, а наименьшую частоту вращения, которая обеспечивала бы надлежащее качество отливок. Нижний предел частоты вращения при литье полых заготовок с горизонтальной осью вращения определяется следующим условием: заливаемый металл во время первого оборота вокруг оси должен получить ускорение, превышающее g. Невыполнение этого условия приводит к «дождеванию» металла при заливке в форму. Наиболее известным способом расчёта скорости вращения формы является расчёт по коэффициенту гравитации.
Коэффициентом гравитации центробежного литья называют число, которое показывает, во сколько раз центробежная сила, действующая на заливаемый металл, больше силы тяжести. При расчётах необходимо различать заливку в форму с горизонтальной и вертикальной осями вращения.
При расчёте скорости вращения формы с горизонтальной осью вращения по коэффициенту гравитации учитывают, что на частицы расплава действует центробежная сила и сила тяжести.
Коэффициент гравитации К зависит от вида формы и заливаемого сплава. Для песчаной формы с горизонтальной осью вращения принимают К=75, для металлической формы К=80, для сплавов с узким интервалом затвердевания К=90…100.
При вертикальной оси вращения свободно заливаемый в форму металл постепенно увлекается ею во вращательное движение. Через некоторое время угловые скорости вращения отдельных слоев металла и самой формы выравниваются, и жидкость приходит в состояние относительного покоя. Пульсации результирующей силы за период оборота формы в этом случае не происходит, так как направление центробежной силы при вращении относительно вертикальной оси не изменяется.
Температура нагрева изложницы перед заливкой металлом, футеровка изложницы и способ заливки металла в форму оказывают влияние на формирование центробежных отливок и их качество. Предварительный подогрев изложницы снижает тепловой удар при заливке металла, способствует лучшему распределению металла по диаметру и длине, повышению качества наружной поверхности отливок и снижению брака по отбелу при литье чугуна.
Огнеупорное покрытие уменьшает скорость и степень нагрева изложниц при заливке их металлом, а также снижает скорость охлаждения отливок, что предотвращает образование трещин при литье стали и отбела при литье чугуна.
Для форм наиболее распространены огнеупорные покрытия из сыпучих материалов (обычно из сухого кварцевого песка). Благодаря большой частоте вращения изложницы такое покрытие наносится ровным слоем на ее стенку, удерживается на ней и не размывается струей горячего металла. Но значительный пригар песка и формирование некачественной наружной поверхности отливок обусловливает необходимость разработки более технологичных огнеупорных покрытий.
Перспективно использовать в этих целях жидкие огнеупорные покрытия на основе диатомита, например, огнеупорную краску, содержащую, % (мас. доля): диатомита термообработанного 55-70; бентонита 1,0-2,5; коллоидального раствора золя кремниевой кислоты с содержанием 20% Si02 3,0-9,0; воды (до плотности краски 1200-1400 кг/м3) – остальное, так как это обеспечивает получение качественных однослойных и биметаллических отливок из чугуна и стали.
Скорость заливки металла влияет на качество наружной поверхности отливки и заполнения формы и зависит от критической скорости вращения формы. Подачу металла в начале заливки рекомендуется ускорить, чтобы металл быстрее распределился по всей поверхности формы. В этом случае неслитины и спаи на поверхности отливки не образуются. В дальнейшем скорость наращивания толщины слоя снижают в целях создания благоприятных условий для направленного затвердевания, уменьшения гидравлического давления на затвердевшую оболочку и вероятности развития ликвации и т.д. Регулирование скорости заливки удобнее выполнять при заливке металла через носок ковша и гораздо сложнее — через стопор или чашу с отверстием.
При разработке технологического процесса центробежного литья необходимо учитывать плотности первично выпадающих фаз в интервале кристаллизации и остающегося маточного раствора. В тех случаях, когда плотность первично выпадающей фазы меньше плотности жидкости, необходимо обеспечить минимальные скорость литья, температуру металла и формы для обеспечения направленной кристаллизации.
Водопроводные и канализационные трубы из серого чугуна являются одним из наиболее массовых видов продукции, изготовляемых центробежным литьем. Для труб характерны большая длина и сравнительно малая толщина стенки. Канализационные трубы изготовляют длиной 2 м и диаметром 50 -150 мм при толщине стенок 4-5 м; водопроводные трубы — длиной 2 — 5 м, диаметром 50-1000 мм и толщиной стенок 7,5 — 30 мм. Литые трубы не обрабатывают резанием. В технических условиях на их приемку регламентируют массу труб, их разностенность (продольная и радиальная). Для водопроводных труб, кроме того, обязательным является испытание на герметичность. Из механических свойств определяют твердость (по Брюнеллю) и так называемый модуль кольцевой прочности R.
Центробежное литьё напорных труб обеспечивает их плотную структуру и отсутствие разностенности. Этот способ литья максимально экономичен, поскольку для образования внутренней поверхности не используются стержни, а массовое производство продукции оправдывает применение дорогих машин и установок. Как правило, водопроводные и канализационные трубы получают в металлических, интенсивно охлаждаемых подвижных формах.
Недостатки процесса — значительная стоимость металлических форм при малой их стойкости, образования в отливках поверхностного отбела и больших внутренних напряжений, что заставляет подвергать трубы высокотемпературному отжигу, что удорожает стоимость продукции.
В табл. 3.2 приведены составы чугунов для центробежного литья труб; а в табл. 3.3 — характеристики напорных труб при различных способах производства (ГОСТ 9583-75), свидетельствующие о преимуществах центробежного литья по сравнению с другими методами.
Перспективным является применение для напорных труб чугуна с шаровидным графитом (высокопрочного). Повышенная прочность и пластичность этого чугуна, хорошая свариваемость открывают возможность экономить металл за счёт уменьшения толщины стенок труб и сохранения высокой коррозионной стойкости по сравнению со стальными трубопроводами.
– Составы чугунов для труб, отливаемых центробежным способом
– Характеристики чугунных напорных труб
Преимущества и недостатки центробежного литья
С помощью центробежного литья получить отливку, имеющую геометрически правильную свободную поверхность, можно только в том случае, если частота вращения является строго определенной (она определяется таким показателем, как гравитационный коэффициент). Если частота вращения отливки оказывается недостаточной, то вследствие усадки, как при вертикальном, так и при горизонтальном положении оси неизбежно возникают искажения.
Таким образом, можно констатировать, что одним из преимуществ центробежного литья является то, что оно позволяет существенно улучшить показатель заполняемости формы расплавом, поскольку на него действует повышенное давление, возникающее под воздействием центробежных сил. Кроме того, в отливках образуется меньше раковин, пор, разнообразных включений, существенно возрастает их плотность.
Необходимо также отметить, что достоинством этого метода литья является также уменьшение расхода металла и повышение такого показателя, как выход годного, по причине отсутствия литниковой системы. Помимо этого, при центробежном литье деталей и заготовок, имеющих форму труб и втулок, не нужно нести затраты на технологические стержни.
Что касается недостатков, то они у центробежного литья тоже есть. К таковым относится трудность изготовления отливок из тех сплавов, что склонны к ликвации; неточность размеров полости отливок, имеющих свободные поверхности; повышенная загрязненность поверхностей отливок ликватами и неметаллическими включениями (из-за этого приходится существенно повышать припуски на их механическую обработку).
Центробежное литье с горизонтальной осью вращения
Это способ является наиболее широко распространенным методом центробежного литья. Он состоит в том, что формирование отливки со свободной поверхностью происходит в поле центробежных сил. При этом внутренняя поверхность изложницы играет роль формообразующей поверхности. Заливка в форму расплава из ковша производится через специальный заливочный желоб. В процессе производства происходит растекание расплава по внутренней поверхности формы, и он под воздействием центробежных сил образует пустотелый цилиндр. После того, как металл или сплав затвердеет, форма останавливается, и готовое изделие из нее извлекается.
Температуры плавления
Температура плавления бронзы напрямую зависит от наполняемости химическими элементами сплава. Ведь в качестве легирующих компонентов могут выступать тугоплавкие элементы. Так, максимальная температура для разлива бронзы составляет 1350 °С.
Маркировка легирующих элементов, добавляемых в сплавы меди:
- алюминий (А);
- бериллий (Б);
- железо (Ж);
- кремний (К);
- марганец (Мц);
- никель (Н);
- свинец (С);
- селен (О);
- титан (Т);
- цинк (Ц).
Для деления бронзовых сплавов пользуются двумя определениями – это оловянистые и безоловянистые бронзы. Температура плавления пригодного для литья, в зависимости от ее химического состава приведена в таблице.
| Сплав, обозначение | Температура для литья, °С |
| БрОФ4-0,25 | 1300 |
| БрОЦ4-3 | 1250 |
| БрОЦС4-4-4 | 1200 |
| БрАЖ9-4 | 1200 |
| БрА9Мц2Л | 1150 |
| БрА10Ж8Л | 1190 |
| БрА11Ж6Н6 | 1185 |
| БрАЖС7-1,5-1,5 | 1150 |
| БрС3О | 975 |
| БрА5 | 1200 |
| БрКН1-3 | 1050 |
| БрБНТ1,7 | 1050 |
| БрАМц10-2 | 1150 |
| БрКМц3-1 | 1150 |
| БрМц5 | 1150 |
| БрБ2 | 1100 |
| БрСН60-2,5 | 1100 |
Это далеко не полный перечень литейных бронзовых сплавов.
Если плавка бронзы производится в домашних условиях, то особое внимание следует обращать на температуру плавления сплава. Оловянистым бронзам не требуется преодолевать тысячеградусный порог. Им достаточно 900°С — 950 °С. Безоловянистым сплавам уже требуется 950 °С — 1100 °С.
Детали, получаемые из бронзы методом центробежного литься
При выплавке бронзовых деталей стоит учитывать их высокую вязкость. Поэтому для качественного литья нагревать их следует выше температуры плавления примерно на 100 градусов. Бронзы обладают минимальной усадкой, которая не превышает 1,5%. Данная характеристика является преимуществом перед латунями и позволяет получать фасонные отливки.
Для сравнения можно посмотреть на температуру плавления латуней. Выделяются две категории латуней – это двухкомпонентные и многокомпонентные латуни. В состав двух компонентных сплавов кроме меди входит цинк. Его количество влияет на температуру плавления, которая находится в диапазоне 880°С — 965°С.
Для много компонентных температурные режимы повышаются до 895 °С — 1070 °С из-за ввода легирующих компонентов с высокой температурой плавления.
11. ЛИТЬЕ В МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ФОРМЫ, ЦЕНТРОБЕЖНОЕ ЛИТЬЕ И ЛИТЬЕ ПОД ДАВЛЕНИЕМ
11.1. В машинах для литья в кокиль должно обеспечиваться полное смыкание частей кокиля и прижим их в период заливки с усилием, обеспечивающим предотвращение вытекания жидкого металла из кокиля во время заливки.
11.2. Последовательность технологических операций должна обеспечиваться блокировками. Возможность автоматической заливки металла в незакрытый кокиль должна быть исключена.
Конструкция должна исключать возможность самосмыкания отдельных частей кокиля во время операций очистки, нанесения краски, установки стержней, съема отливок, производимых вручную, и при производстве работ по ремонту внутренней части кокиля.
11.3. На автоматизированных комплексах литья в кокиль должна предусматриваться механизация всех операций, связанных с вредными и тяжелыми условиями труда (нанесение краски, заливка металла, выталкивание отливок из кокиля и удаление их от машин).
11.4. Зоны действия манипуляторов должны иметь блокировочные устройства, исключающие возможность их включения при нахождении там обслуживающего персонала.
11.5. В конструкции комплексов должны быть предусмотрены средства, исключающие перемещение половинок кокиля при их обслуживании.
11.6. Комплексы должны быть оборудованы устройствами для установки металлических стержней.
11.7. Конструкция манипулятора для заливки металла должна исключать выплески металла при его транспортировании и заливке.
11.8. Конструкция механизмов для раскрытия кокиля и выталкивание отливки должна обеспечивать выполнение операций без применения ручных подсобных средств.
11.9. Автоматизированные комплексы для литья в кокиль должны быть оборудованы дополнительным постом аварийного отключения, расположенным со стороны, противоположной центральному пульту управления. Кнопки аварийного отключения должны иметь грибовидный толкатель.
11.10. Столы (плиты) кокильных машин должны обеспечивать возможность надежного крепления кокилей. Поворотные столы (плиты) должны иметь ограничители поворота.
На машинах карусельного типа с периодическим вращением необходимо обеспечивать фиксацию стола на каждой позиции.
11.11. Металлические формы и стержни перед заливкой должны просушиваться и подогреваться до температуры, установленной в технологической документации.
Полуформы перед каждой заливкой должны быть очищены от посторонних включений. Для очистки должны применяться приспособления, исключающие нахождение рук рабочего в опасной зоне.
11.12. Для предварительного нагрева кокилей переносными электрическими нагревателями необходимо использовать нагреватели на напряжение до 42 В (в том числе стандартные). Нагреватели должны иметь укрытие для защиты от случайного прикосновения.
11.13. В основании машины должны предусматриваться водо- и маслостоки, а также дренажи для удаления воды от системы охлаждения кокилей и возможных утечек рабочей жидкости от гидропривода. При установке машин предусматривают лотки, склизы и другие приспособления для передачи отходов металла (сплесков, грата, литников) на транспортер или в короба.
11.14. Металлические ковши и ложки для заливки металла в кокиль должны соответствовать требованиям, изложенным в п.п.9.8 и 9.23 настоящих Правил.
11.15. Машины для центробежного литья должны быть снабжены устройствами для механизированного выполнения операций окраски изложниц разделительной краской, выталкивания залитых отливок и их передачи на цеховой транспорт.
11.16. Все изложницы, независимо от габаритных размеров и типов центробежных машин, должны быть заключены в кожух, обеспечивающий защиту работающих в случае разрыва изложницы.
11.17. В машине с относительным перемещением изложницы и желоба должны быть предусмотрены средства, исключающие возможность травмирования персонала движущимися частями машин.
11.18. Конструкция машин должна предусматривать блокировку, исключающую вращение изложницы при незакрытом кожухе.
11.19. Машина должна быть оборудована местным отсосом. Количество отсасываемого воздуха должно быть установлено в ТУ на конкретную модель машины.
11.20. Ограждение изложницы со стороны заливочной воронки должно задерживать все брызги металла и удобно открываться.
11.21. Изложницы (формы) должны быть отбалансированы. Установка изложницы на машины без акта о балансировке не допускается.
11.22. Уплотнение вращающейся водоохлаждаемой формы (изложницы) должно быть достаточно надежным и не допускать попадания воды на заливочный желоб и в полость формы.
11.23. При расположении изложницы на роликовых опорах в конструкции машины должен быть предусмотрен предохранительный ролик для прижима изложницы сверху.
11.24. Перед заливкой металла в форму должно быть проведено опробование работы машины центробежного литья на холостом ходу.
Заливка металла в формы и удаление отливок от машины должны быть механизированы.
11.25. Машины для литья под давлением должны отвечать требованиям безопасности в соответствии с ГОСТ 15595-84.
11.26. Между соседними машинами литья под давлением должны быть установлены щиты из листовой стали не короче машины и не ниже 2 м или другие средства защиты от разбрызгивания металла.
11.27. Между печью и машиной должны устанавливаться отбортованные в сторону машины металлические щиты высотой не менее 2 м или другие средства защиты от зеркала расплавленного металла.
11.28. Другие плавильные печи не должны располагаться в одном помещении с машинами для литья под давлением.
11.29. Машины для литья под давлением должны быть снабжены предохранительными устройствами и (или) блокировками, исключающими:
самопроизвольное перемещение механизмов неработающей машины;
перемещение в результате случайного внешнего воздействия;
несовместимые одновременные движения механизмов;
начало закрытия пресс-формы и продолжение рабочего цикла при незакрытом защитном ограждении зоны пресс-форм;
раскрытие пресс-формы в момент заполнения ее расплавом.
11.30. Конструкцией гидравлической системы механизма запирания должно быть обеспечено отсутствие давления в обеих полостях гидравлического цилиндра запирания при раскрытой пресс-форме. Заполнение пресс-формы расплавом следует начинать только после полного запирания пресс-формы.
11.31. Зоны автоматизированных комплексов на базе машин для литья под давлением, из которых возможно случайное разбрызгивание расплавленного металла, должны быть закрыты защитными кожухами.
11.32. Для дозированной подачи расплавленных сплавов должны применяться устройства, исключающие их пролив или разбрызгивание во время выдачи доз.
11.33. Во избежание выбросов расплавленного металла не допускается забрасывать холодные отходы (литники, брак отливок) в тигель раздаточной печи. Загрузка металла в тигель должна проводиться медленным опусканием при выключенной печи.
11.34. Машина должна быть надежно экранирована металлическим щитом от проезда, по которому транспортируется ковш с расплавленным металлом. На период пополнения раздаточной печи металлом гидравлический привод машины должен быть отключен.
11.35. Пресс-формы перед каждой запрессовкой металла должны быть очищены от посторонних включений. Для очистки и смазки пресс-форм должны применяться приспособления, исключающие нахождение рабочего в зоне пресс-формы.
11.36. Реле времени на кристаллизацию отливка должно быть настроено на время, достаточное для затвердения пресс-остатка.
11.37. При необходимости осмотра и обслуживания пресс-форм со стороны, противоположной рабочему месту оператора, машина должна быть отключена.
11.38. Закрытие пресс-формы при ее креплении и наладке следует осуществлять с пульта управления по принципу занятости двух рук рабочего, если пульт управления расположен вблизи зоны расположения поверхностей пресс-формы.
11.39. Заполнение пресс-формы расплавом следует начинать только после полного запирания пресс-формы.
11.40. Зоны действия манипуляторов для заливки металла и съема отливок должны быть ограждены. Ограждение должно иметь блокировку, исключающую работу комплекса на базе машин для литья под давлением при нахождении обслуживающего персонала в зоне действия манипулятора.
11.41. Зона пресс-формы на машине должна иметь защитные ограждения со стороны оператора и с противоположной стороны.
Защитные ограждения должны обеспечивать безопасность работы обслуживающего персонала в рабочей зоне машины и предохранять от брызг расплава через плоскость разъема пресс-формы.
11.42. Защитное ограждение со стороны оператора должно:
находиться в рабочем положении к началу закрытия пресс-формы, кроме случаев, указанных в п.11.38 настоящих Правил;
иметь в передней части блокирующее устройство для прекращения цикла работы машины и возвращения защитного ограждения в исходное положение при касании блокирующим устройством препятствия во время перемещения защитного ограждения в рабочее положение;
иметь для пуска операции закрытия пресс-формы два концевых выключателя с контролируемыми электросхемой функциями на протяжении каждого цикла работы машины. В случае применения концевых выключателей с механическим воздействием на них, при рабочем положении защитного ограждения, один выключатель должен быть нажат, а другой должен быть в свободном положении;
открываться после раскрытия пресс-формы и блокировки механизма запирания от самопроизвольного закрытия пресс-формы.
На машинах типов 2 и 3 допускается одновременное раскрытие защитного ограждения и пресс-формы; а на машинах типа 1 допускается раскрытие защитного ограждения после достижения прессующим плунжером конечного рабочего переднего положения.
11.43. Разрешается устанавливать на машинах или вблизи них аккумуляторы вместимостью одного баллона до 1,0 куб.м, работающие под давлением до 20 МПа, и вместимостью до 0,2 куб.м, работающие под давлением 32 МПа.
11.44. Гидравлическая и пневматическая система и аккумуляторные установки должны быть снабжены манометрами для контроля давления. Манометры должны быть установлены в удобных для наблюдения местах. На всех манометрах должна быть нанесена черта по делению, соответствующему рабочему давлению в магистрали.
11.45. Все установки пневматических и гидравлических систем должны быть снабжены таблицами, содержащими схемы трубопроводов, запорной, распределительной и регистрирующей аппаратуры и приборов.
11.46. Детали крепления, находящиеся под знакопеременной нагрузкой, должны быть снабжены устройствами против самоотвинчивания.
11.47. Пульт управления машиной должен иметь световую сигнализацию о готовности машины к заливке расплава.
11.48. Машина типа 1 должна обеспечивать регулируемую скорость прессующего плунжера в первой фазе прессования, не приводящую к выплеску расплава, или иметь ограждение заливочного отверстия защитным кожухом.
11.49. На машине типа 2 шток прессующего плунжера должен быть снабжен свободно надетым кожухом конусного (или тарельчатого) типа или опасная зона камеры прессования должна иметь защитное ограждение.
11.50. На машине типа 3 опасная зона сопла должна иметь защитное ограждение, а сопло должно быть плотно прижато к пресс-форме.
11.51. Машины типов 1 и 2 должны быть защищены лотком от попадания брызг расплава с заливочного ковша на всем пути его перемещения.
11.52. В зоне нахождения пресс-формы должно быть установлено вентиляционное устройство для удаления паров и газов. Количество отсасываемого воздуха и тип устройства должны быть оговорены в руководстве по эксплуатации на конкретную модель машины.
Конструкция машины не должна препятствовать установке вентиляционного устройства.
9. РАЗЛИВКА МЕТАЛЛА И ЗАЛИВКА ФОРМ
9.1. Транспортировка расплавленного металла к местам его заливки в формы должна быть механизирована и производиться по заранее установленным направлениям.
9.2. В отдельных случаях допускается ручная переноска расплавленного металла в ковшах и тиглях при ширине прохода не менее 2 м и массе переносимого вручную металла, приходящегося на одного работающего, не более 15 кг.
9.3. Перед выпуском металла из плавильных агрегатов футеровку желобов и ковшей следует тщательно просушить и прогреть.
9.4. В технологических процессах изготовления отливок должны быть указаны требования безопасности проведения подъемно-транспортных, погрузочно-разгрузочных работ и складирования штучных грузов (опок, отливок, стержней, модельных плит и т.д.).
9.5. Устройство кабин управления кранами должно удовлетворять требованиям санитарных правил по устройству и оборудованию кабин машинистов кранов горячих цехов.
9.6. Заливка высоких форм должна производиться в специальных ямах-котлованах с установкой по краям съемных перильных ограждений или со стационарных разливочных площадок. Максимальная высота верхнего уровня заливочной чаши от заливочной площадки не должна превышать 0,7 м.
9.7. Литейные ковши и тигли, независимо от их емкости, должны наполняться жидким металлом не более чем на 0,88 их внутренней высоты.
9.8. Перед заливкой металла литейные ковши и носилки должны осматриваться мастером для проверки исправного состояния их частей. Перед наполнением металлом ковши должны быть хорошо просушены и подогреты до температуры, указанной в технологической документации.
Для ремонта и сушки разливочных ковшей должны быть выделены специальные площадки.
9.9. Конструкция заливочных ковшей установок должна обеспечивать:
невозможность поворота или перемещения установки и наклона ковшевой кассеты на позиции установки ковша;
дистанционное управление заливкой;
удержание ковша в кассете при его полном (частичном) наклоне;
отсутствие выплесков металла из ковша при перемещении.
9.10. Ковши малой емкости (до 0,5 т), не имеющие червячной передачи, должны снабжаться запорными устройствами, предотвращающими самоопрокидывание ковшей при их транспортировке.
9.11. Ковши емкостью свыше 15 т должны оборудоваться механическим приводом наклона ковша.
9.12. Центр тяжести ковшей, полностью наполненных металлом, должен находиться ниже оси вращения не менее чем на 100 мм.
9.13. В случае перемещения ковшей или тиглей с расплавленным металлом на специальных тележках конструкция тележек должна полностью исключать возможность опрокидывания ковшей (тиглей) и проливания металла.
9.14. Носилки для ковшей, переносимых вручную, до сдачи их в эксплуатацию (в том числе и после каждого ремонта) должны быть тщательно освидетельствованы и приняты механиком цеха, кроме того, не реже одного раза в 2 месяца испытаны (на статическую нагрузку, превышающую на 50% максимальную рабочую нагрузку в течение 15 мин.). При испытании должен производиться наружный осмотр носилок, предварительно очищенных от прилипших брызг металла, от коррозии, грязи и масла. Результаты испытаний и освидетельствований должны заноситься в журнал испытаний грузоподъемных приспособлений.
9.15. У носилок для переноски графитовых тиглей кольца должны быть обмотаны асбестовым шнуром и иметь запирающее устройство, не допускающее выпадения тигля при наклоне. Клещи для захвата тиглей, при вынимании их из печей, должны быть прочными и иметь губки, плотно охватывающие тигель не менее чем на 3/5 окружности.
9.16. Ковши, перемещаемые краном, должны быть рассчитаны на допускаемую нагрузку и после изготовления подвергнуты техническому освидетельствованию на заводе-изготовителе, а после ремонта — на заводе, на котором ремонтировались. Ревизии разливочных ковшей проводить при ремонте футеровки, но не реже 1 раза в полтора-два месяца с записью результатов проверки в эксплуатационном журнале с указанием обнаруженных дефектов и неисправностей со сроком их устранения.
9.17. Для защиты от теплоизлучения захватные органы мостовых кранов и их канаты, а также траверсы ковшей необходимо экранировать теплозащитными щитами.
9.18. Наращивание ковшей для увеличения их емкости (даже на одну плавку) не допускается.
9.19. Цапфы ковшей должны быть стальными кованными и иметь не менее восьмикратного запаса прочности.
Допускается применение цапф, изготовленных методом электрошлакового переплава из сталей 20 и 35 при условии соответствия их химических и механических свойств свойствам кованых цапф.
Цапфы ковшей не реже одного раза в 6 месяцев должны подвергаться тщательному осмотру. Износ цапф во всех измерениях не должен превышать 10% от первоначального, кроме того, не реже одного раза в год цапфы должны проверяться методом неразрушающего контроля. Результаты осмотров, проверки должны оформляться актом.
9.20. Устройство ковшей со стопором и их эксплуатация должны удовлетворять следующим требованиям:
механизм для закрепления стопора ковша должен иметь регулировочный винт;
рукоятка запора ковша должна быть поворотной;
зазоры между отдельными трубками стопора должны быть плотно заделаны;
для выпускного отверстия ковша должны применяться стаканы, изготовленные из магнезита, графита или высококачественного шамотника;
пробка стопора должна быть хорошо прикреплена к стопору и тщательно притерта к стакану;
смена стакана и стопора должна производиться лишь после охлаждения ковша;
установка стопора в ковш под желобом печи запрещается;
перед установкой стопора должна быть проверена исправность футеровки и просушки ковша.
9.21. При вторичной заливке, при разливке металла в ковш должны быть заменены стопор и стаканы.
9.22. Не допускается держать ковши в руках на весу при их заполнении расплавленным металлом.
9.23. Инвентарный инструмент (счищалки шлака, ложки, мешалки и т.п.), предназначенный для взаимодействия с расплавленным металлом, должен быть просушен и подогрет до температуры, указанной в технической документации.
9.24. Плавильные агрегаты с выпуском металла через летку должны быть снабжены запасными штангами и достаточным числом запасных пробок для закрытия летки.
9.25. Слив шлака и остатков металла из ковшей по окончании заливки должен проводиться в сухие изложницы.
9.26. Ремонт ковшей должен проводиться в специально отведенных местах после их охлаждения до температуры не выше 45 градусов Цельсия. Допуск ремонтных рабочих в крупные ковши должен проводиться лишь после удаления нависающих остатков шлака, скрапа и футеровки. Ломку футеровки должны проводить механизированным способом.
9.27. Заливка форм на литейном конвейере должна быть механизирована или автоматизирована. В случаях заливки форм с подвижных ковшей, перемещаемых по монорельсу при скорости движения конвейера более 4 м/мин., заливочный участок должен быть оборудован платформой для заливщика, движущейся с этой же скоростью.
9.28. Участки охлаждения залитых форм автоматических линий опочной формовки должны быть оборудованы сплошным кожухом с торцевыми проемами и патрубками для отсоса газов. Количество отсасываемого воздуха должно устанавливаться исходя из его скорости в открытых проемах кожуха, равной 4 м/с.
9.29. Конструкция автоматических линий опочной формовки-выбивки должна предусматривать блокировки, исключающие несовместимые движения механизмов линии как в автоматическом, так и в наладочном режимах управления.
Читайте также: