KAUNO TECHNOLOGIJOS UNIVERSITETAS
METALŲ TECHNOLOGIJOS KATEDRA
LIEJIMAS
Mokomosios praktikos ataskaita
Atliko:
Tikrino: .
KAUNAS 2005
Saugaus darbo taisyklės liejant liejinius:
Atliekant mokomosios praktikos liejininkystės darbus reikia laikytis darbų saugos.
Dirbant su formavimo mišiniais, ypac juos nupučiant ar valant juos nuo formų reikia dėvėti apsauginius akinius, kad mišinio nepatektų į akis.
Darant tokius darbus tenka dirbti su aukštos temperatūros islyditu metalu. O tai dar labiau reikalauja būti atsargiam. Dėstytojui išimant skystą metalą iš laboratorinės elektrinės varžinės krosnies reikia laikytis
3 metrų atstumo. Skystas metalas į formas taip pat pilamas tik po vieną, o kiti viską stebi iš atstumo. Teisingas formos užpilimas – per indo snapą į priekinę taurelės dalį, indą atrėmus į formos kraštą ar viršų. Jei indas yra pilnas skysto metalo, tai reikia nepamiršti kad skubant pilti, gali būti per didelė srovė ir metalas gali išsilieti iš formos liečių sistemos taurelės.
Išmuštas iš formadėžės liejinys neimamas rankomis, kol neataušta.
Taip pat reikia žinoti, kad vykstant gamybos procesama gali išsiskyrti įvairios dujos ir patalpų oras turi būti pakankamai grynas.
Formavimo darbams reikalinga įranga ir medžiagos:
Mediniai ar metaliniai tam tikro gabarito rėmai skirti vienetiniai formos gamybai vadinami formadėze.
Liejinio kopija pagaminta iš metalo, medžio arba gipso vadinama modeliu. Jų paviršius yra dažomas, kad būtu slidus. Modelis yra skirtas liejimo ertmei formoje sudaryti.
Formavimo mišiniai – tai medžiagos, iš kurių gaminamos liejimo formos. Svarbiausia jų sudedamoji dalis yra smėlis, jam surišti pridedama molio, vandens. Kad mišiniai nepridegtų, į juos dar pridedama maltos akmens anglies, malto kvarco arba kitokių priedų. Formavimo mišiniai skirstomi į modelinius, užpildančiuosius ir bendruosius.
Iš gurgučių mišinių daromi gurgučiai. Gurgučiui tenka didesnis šiluminis bei mechaninis poveikis nei formai, todėl gurgučiai daromi iš geresnėmis savybėmis pasižyminčių mišinių negu formos. Jie ruošiami iš kvarcinio smėlio ir įvairių rišančiųjų medžiagų, dažniausiai kompleksinių.
Atsižvelgiant į gurgučių gamybos būdą, jų mišiniai skirstomi šitaip:
kietėjantieji džiovinant (šiltai džiovyklose), kietėjantieji karštoje įrangoje (karštose gurgdėžėse), skystastikliai (sukietinami CO2), takūs savaime kietėjantieji.
Formos gaminimo procesas vadinamas formavimu. Jis susideda iš formavimo mišinio sutankinimo formadėžėje, liečių kanalų ir ortakių įruošimo, modelio išėmimo iš formos, formos surinkimo.
Minėtoms operacijoms atlikti reikalingi spejialūs įrankiai: kastuvai mišiniui kasti, plūktuvai mišiniui sutankinti (paprasti ir pniaumatiniai), lancetai formos apdailai ir liečių kanalams išpjauti, kabliukai modeliui išimti iš formos, ylos formai subadyti ir kiti įrankiai bei prietaisai.
Liejimo formos gamybos technologija
Praktikos darbuose liejom keletą detalių, pasirinkęs vieną iš jų pateiksiu jos liejimo formos gamybos technologija, pateikiant eskizus ir paaiškinat atliekamas operacijas.
Pradėsime nuo detalės analizės. Nustatome ar detalės konstrukcija technologiška ar ne. Mūsų nagrinėjama detalė yra technologiška, todėl jos pagaminimo laikas bus mažesnis, esant minimalioms lėšų sąnaudoms. Detalės savikaina taip pat bus mažesnė.
Liejiniui keliami pagrindiniai technologiniai reikalavimai:
1. Liejinio išorinė konfigūracija turi būti kuo paprastesnė.
2. Liejinio sienelių storiai turi būti kiek galima tolygesni;
3. Liejinio kontūrai turės būti kiek galima tiesesni, nes tuo atveju lengviau ir pigiau pagaminsime modelį.
4. Liejinio modelio skyros paviršius turi būti kuo paprastesnis ir tų paviršių turi būti kuo mažiau.
5. Vertikalias liejinio sieneles padarysime su nuolydžiu, nes taip lengviau modelį išimsime iš formos.
6. Liejinio sienelių susikirtimus užapvalinsime, tuomet bus mažesnė įtempimų kontcentracija.
7. Liejinio konstrukcija turi būti tokia, kad užtikrintų kiek galima mažesnį liejinio pasipriešinimą metalo traukimuosi.
8. Liejinio metalo aušimas skerspjūvyje turi būti tolygūs, nes taip mažins liejinio deformacijas.
Liejinyje neturi būti didelių metalo sankaupų, nes kitaip gali susidaryti subėgimo kiaurymės.
Parenkant liejinio padėtį formoje reikia laikytis tokių reikalavimų:
1. Atsakingos liejinio dalys turės būti apatinėje formos dalyje, nes šioje dalyje metalas bus tankiausias.
2. Liejinio padėtis formoje bus tokia, kad užpilant ir stingstant metalui jo kietėjimas vyktų kriptingai.
3. Liejinio paviršiai, kurie yra bazės apdirbant mechaniškai, bus vienoje pusformėje.
4. Labai ilgi liejiniai užpilami, jiems esant pasvirusioje padėtyje, o cilindrinės formos liejiniai, kurių išoriniai ir vidiniai paviršiai mechaniškai apdirbami, vertikalioje padėtyje (Mūsų atveju liejinys užpilamas vertikalioje padėtyje).
5. Tiekiant skysta metalą kanalu, esančiu formos skyros paviršiuje, horizontalios liejinio sienelės bus apatinėje formos dalyje, nes forma geriau užpildoma metalu.
6. Liejinio padėtis formoje turės būti tokia, kad forma skystu metalu užsipildytu ramiai ir jos atskiros dalys ir gurgučiai nebūtų suardyti metalo srovės.
7. Liejinio padėtis formoje bus tokia, kad bendras formos aukštis būtų mažiausias, o pusformės bus apyligės.
Modelio ir skyros paviršiai bus parenkami atsižvelgiant į tokius reikalavimus:
1. Visą liejinį, jei konstrukcija leidžia talpinsime apatinėje pusformėje, tuomet liejinys negalės persikreipti.
2. Formos skyros paviršius, bus horizontalus ir užtikrins lengvą modelio išėmimą iš formos bei patogų gurgučių įstatymą.
3. Parinktas formos skyros paviršius užtikrins patogų formos suplūkimą ir surinkimą.
4. Formoje bus minimalus gurgučius skaičius. (Gurgučių nenaudosime).
5. Formos skyrų paviršius bus minimalus, o skyros paviršius plokščias.
6. Formos skyros paviršius užtikrins gerą dujų pašalinimą iš visų gurgučių.
7. Reikia vengti kreivų modelio skyros paviršių, nes tai apsunkins modelio gamyba ir formavimą.
Liečių sistemos parinkimas yra vienas sudėtingiausių klausimų liejimo technologijoje. Teisingai parinkta liečių sistema apsprendžia liejinio kokybę. Metalo tiekimo vieta turės didelės įtakos liejinio metalo tankiui, jo išorinei išvaizdai ir galimiems liejinio defektams.
Parenkant liečių sistemą laikysimės tokių reikalavimų:
1. Liečių sistema turės užtikrinti gerą formos užpildyma metalu ir tolimesnį jo tiekimą liejiniui kietėjant.
2. Ji privalo užtikrinti gera paviršiaus kokybę.
3. Liejinio kietėjimas turi būti kryptingas.
4. Metalo išeiga liečių sistemai turi buti minimali.
Metalo tiekimas į plonesniąją liejinio vietą užtikrins tolygų liejinio aušimą visame jo tūryje, o tai mažins atsirandančius įtempimus ir subėgimo tuštumas. Stengsimės liečių sistemos maitintojus išdėstyti taip, kad metalo srovė nesmūgiuotų į formos sienelę arba gurgutį.
Kadangi pasirinktos detalės modelis ženklų neturi, tai gurgučių nereikės. Pirmiausia pradedant gaminti formą reikia pasigaminti tinkamą formavimo mišinį. Jei mišinys yra sukietėjęs jį smulkiname, jei per sausas pilame į jį vandens ir maišome. Jei gavome per drėgną mišinį, tai į jį dedame dar sauso mišinio ir vėl viska maišome. Tinkamai paruoštas mišinys, suspaudus jį saujoje, turi sulipti į gumulą, o prie delno nelipti. Modelelį ištepame grafitu, kad būtu slidesnis išimant jį iš formos. Kai formavimo mišinys ir modelis yra paruošti, galime pradėti formos gamyba. Imame aptinę formadėžės dalį ir užraktais žemyn dedame ant lygaus paviršiaus – stalo.
Formadėžės dugną pabarstome kvarciniu smėliu, kad formavimo mišinys nepriliptu prie stalo paviršiaus. Tada į formadėžę dedame modelį, atsižvelgiant į tai, kad modelio nuožulos turi būti į viršų. Į formadėžę sijojame formavimo mišnį ir jį pirmiausia priplakame – pritrombuojame prie modelio. Kiti mišinio sluoksniai gali būti nesijoti. Kai visiškai užpildome šia formadėžės dalį ir jos viršų nulyginame su linuote ir subadome yla, pagerinti dujų pasišaliniui iš formos, galime ją apversti.
2 pav. Apatinės dalies formavumas
Kadangi mišinio išpjauti nereika dedame viršutinę formadėžės dalį taip kad formadėžes užraktai susijungtu. Pabarstome kvarciniu smėliu.
Ortakių sistemą išdėstom aukčiausioje modelio vietoje, mūsu atvėju ji sutampa su storiausia liejinio vieta, kur bus daugiausiai metalo ir gali susidaryti subėgimas. Taigi liejinys galės dar pasimaitinti ir iš metalo kuris užpildymo metu pateks į ortakį. Formuojant užpildymo kanalą pagaliuką įstatome 7-10 mm gylyje apatinėje formadėžės dalyje, tam kad suformuotu šlako surinkėjas.
Prie modelio pridėję kuoliukus, kurie sudarys ortakių sistemos kanalus ir kuoliuką, kuris sudarys užpildymo taurelės kanalą, galime formuoti viršutinę formos dalį. Kai viršutinė formadėžės dalis yra užpyldita ir subadyta yla, ištraukiame pagaliukus ir išpjauname užpildymo taurelę.
Nukeliame viršutinę formadėžės dalį nuo apatinės ir nupučiame nuo jos neprikibusius formavimo mišinio gabaliukus. Iš apatinės dalies išimame modelį. Ir taip pat nupučiame neprikibusį mišinį. Abi formadėžės dalis galime sujungti ir turime paruoštą formą.
[pic]
3pav. Surinkta forma
Metalą (aliuminį) pilame indą atrėmę į formos viršų ir pilame nestabdant srovės, nes kitaip sustings metalas užpildymo taurelės kanale.
Palaukiame apie 5 min. ir galime išmušinėti liejinį iš formos. Leijinys išmušinėjamas pagal formadėžės kraštus. Reikia nepamirši, kad įkaitusios formadėžės gali deginti paviršius į kuriuos atremsime jas išmušinėdami liejinius. Kai jis ataušta galima gaminį paimti ranka.
Tolesnės skriemulio apdirbimo operacijos bus tekinimas ir drožimo operacija pleištui.
Metalų lydymas, tam naudojami įrengimai:
Metalų lydinių mechaninės ir fizikinės savybės daug priklauso nuo to, kiek juose yra dujų ir nemetalinių intarpų ir kaip jie pasiskirstę liejinyje. Dujų ir nemetalinių intarpų kiekis lydinyje priklauso parinktos lydimo krosnies tipo ir lydimo eigos.
Prieš lydant į lydimo krosnis sukraunama ligarūrų, fliusų ir metalų įkrpva. Lydomi metalai – tai dažniausiai techniškai grynų metalų luitai, mašinų laužas, gamybos atliekos. Ligatūros – tai pagalbiniai lydiniai, reikalingi išlydito metalo arba lydinio vienodai cheminei sudėčiai palaikyti, nes kai kurie metalo elementailydant išdega.
Fliusai – jie naudojami šlakams sudaryti ir jų sudėčiai reguluoti, atsižvelgiant į reikalavimus, kuriuos turi atitikti jų fizikinės ir cheminės savybės. Šlakas apsaugo metalą nuo oksidacijos lydant ir pašalina nemetalinias priemaišas. Lydant metalai (lydinai) yra rafinuojami ir modifikuojami.
Rafinavimas – nereikalingų ir žalingų priemaišų pašalinimas. Modifikuojant į lydalą įdedama truputis metalų ar jų lydinių, kurie jame sudaro papildomus kristalizacijos centrus. Taip gaunama smulkiagrūdė lydinio struktūra ir geresnės jo mechanunės savybės.
Lydiniai daugiausiai lydomi elektrolankinėse krosnyse (šiose krosnyse lydomas plienas ir ketus), indukcinėse krosnyse su šerdimi (tokiose krosnyse lydomi juodieji ir spalvotieji lydiniai) ir be šerdies (lydomas plienas, ketus ir spalvotieji lydiniai), elektrovaržinėse krosnyse, elektronaspindulinėse krosnyse (lydimi sunkiai lydūs metalai) ir lydkrosnėse (išgaunamas ketus).
[pic]
1- forma
2- užpyldymo taurelė
3- vertikalus kanalas
4- šlako surinkėjas
5- maitintuvas
6- ortakiai
1- modelis
2- formavimo mišinys
3- ylos skylės
[pic]