8.2.4 Виготовлення заготовок

Литтям виготовляють заготовки з ливарних сплавів, здебільшого - з сірого чавуну. Також з бронзи, ливарних алюмінієвих сплавів (сілуміну).

Чавунні заготовки (корпусних деталей – корпуси редукторів, блоки циліндрів двигунів, корпуси підшипників, а також масивні шківи пасових передач, станіни верстатів тощо) щонайбільше виготовляють у ливарних цехах машинобудівних підприємств з чушкового чавуну, який розплавляють у вагранках. Відливки щонайбільше одержують литтям у пісчані (земляні) форми, які виготовляють з формовочної суміші методом машинної або ручної формовки по дерев’яних або металевих моделях. У разі крупносерійного або масового виробництва заготовок застосовуються більш продуктивні способи лиття у металеві форми (кокіль), оболонкові форми, лиття по виплавлюваних моделях.

Виготовлення чавунної заготовки способом лиття у піщану форму полягає у наступному.

Разові ливарні форми та стержні виготовляють з формовочних матеріалів, які змішують (уживана суміш, пісок, графіт, глини, смоли, фарби, клеї, пасти). Виготовлення форм здійснюється способом формовки у двох опоках по роз'емним моделям (рисунок 8.1). На підмодельну плиту 3 встановлюють половину моделі 2 та нижню опоку 1 (а), посипають поверхню моделі сріблястим графітом, крізь сито наносять на модель лицювальну суміш (15-30 мм товщиною) після чого насипають наповнюючу суміш та щільно утромбовують. Залишок тромбовочної суміші після утромбування знімають лінійкою в рівень з кромками опоки (б). та проколюють вентиляційні канали 4. Далі опоку повертають на 180', обмітають, площину нижньої напівформи присипають роз'єднуючим сухим піском (в) та встановлюють другу половину моделі 8. Верхню опоку 7 встановлюють на нижню з фіксацією замками 10 та наносять графіт та лицювальну суміш. Встановлюють моделі стояка 6, горизонтальних каналів 9 литникової системи (крізь які заливають чавун в форму) та випора 5 (для виходу повітря з порожнечі форми та контролю над заповненням рідким металом). Далі насипають наповнюючу суміш 12, утромбовують, вирівнюють залишкш (г) та вирізають литникову чашу 11. Потім форму розкривають та змочують поверхню водою плблизу моделі. В модель вкручують підйом.

Рисунок 8.1 – Виготовлення чавунної заготовки

способом лиття у піщану форму

Потім її злегка розштовхують ударами молотка по підйому та обережно вилучають з форми (д). Для формування порожнеч та отворів відливки використовують стержень, який виготовляють в роз'ємному ящику зі стержньової суміші та висушують. Насамкінець стержень встановлюють в нижню напівформу та накладають верхню напівформу (е) з фіксацією замками 10.

Плавлення чавуну в ливарних цехах машинобудівних заводів здійснюється здебільшого у шахтних печах – вагранках. Суміш, що завантажують у вагранку – шихта складаеться з трьох частин: металева (чушковий чавун, браковані відливки, литники), пальне (кокс) та флюсова (вапняк). Для горіння коксу до вагранки вдувають повітря В процессі згоряння коксу та плавління чавуну шихта, яку завантажують в вагранку, опускається , а на місце зверху навантажують нові порції шихтових матеріалів. Разом зі шлаком чавунний розплав тече до копильника вагранки, при тому шлак, який має меншу густину, рзташовуеться на поверхні розплавленного чавуну. Після накопичення певної кількості шлак випускають через верхню – шлакову летку, а накопиченний чавунний розплав – через нижню летку в розливочний ковш. Після випуску чавуну отвір летки заглушують пробкою з вогнестійкої глини. Продукти горіння пального видаляються з шахти через димову трубу вагранки .

Форми заливають на рухомому конвеєрі при тому розливочний ковш нахиляється повертальним механізмом, що приводиться в заливщиком. Після появи розплаву в випорі заливку закінчують.

Охолодження відливок відбувається в спеціальній зоні ливарного конвеєру, що забезпечена охолоджувальним кожухом, довжина якого 30 – 60 метрів. Вибивка відливок з форм здійснюється на вибивних решітчастих рамах, які приводяться в коливальний рух. Формовочна суміш вибивається з опоки та провалюється крізь щілини решітки вниз на конвеєр , а звільнена відливка та порожня опока залишаються на решітці. Насамкінець здійснюється охолодження, обрубка та очищення відливок, вибивка стержнів.

Сталеві заготовки виготовляють методами обробки тиском:

кування, пресування, штампування, прокатка.

Такими способами виготовляють заготовки валів, шестерень, важелів. Вільна ковка на ковальских молотах використовуеться у дрібносерійному та поодинному виробництві. Такі заготовки характеризуються грубим наближенням до форми готової деталі, вимагають підвищених витрат матеріалу та ускладнюють подальшу механічну обробку. З метою уникнення цього застосовують підкладні штампи, у яких надають остаточну форму заготовкам.

У серійному та масовому виробництві застосовують штамповочні молоти та преси з використанням закритих штампів. Останні, на відміну від відкритих штампів, забезпечують відсутність облою на одержуваній заготівці, що зменшує витрату металу.

Заготовки з листового металу одержують методом холодного листового штампування на кривошипних штампах. Для пруткового матеріалу застосовують горизонтально-ковальські машини.

Зварювані заготовки застосовують для виготовлення деталей складної конфігурації, наприклад, каркасних з прокатних профілів (кутник, швелер, полоса), корпусних, ступінчастих валів з великою різницею діаметрів ступенів тощо.