Отчет о прохождении технологической практики в литейном цехе ПАТ ДАЗ

 

Участок кокильного литья

Общие положения

 

В настоящее время  кокильное литье широко применяется  для получения отливок из чугуна, стали и алюминия. Более 400 цехов  используют этот способ для литья  чугуна и 120 цехов — для литья  цветных сплавов.

Выбор деталей для перевода на кокильное литье начинают с изучения чертежа отливки. Прежде всего необходимо выяснить экономическую целесообразность применения кокильного литья для изготовления отливки, литейные свойства заливаемого сплава, соответствие конструкции отливки условиям литья в кокиль и возможность изменения ее.

При литье в кокиль легче осваиваются отливки, отвечающие следующим требованиям:

1. Отливка должна иметь стенки достаточной толщины, чтобы кокиль целиком заполнялся сплавом при выбранном технологическом режиме.
2. Отливка должна легко удаляться из кокиля при минимальном числе разъемов формы.
3. Внутренняя полость отливки должна получаться с помощью целых металлических стержней или стержней, собранных из минимального числа песчаных стержней.
4. Отливки не должны иметь резких переходов от толстой стенки к тонкой, большого числа выступающих частей, тормозящих усадку, и внутренних тепловых узлов.

 

Преимущества  и недостатки кокильного литья.

 

Широкому распространению  этого метода литья способствует ряд преимуществ перед литьем в песчаные формы:

1. Значительно повышается точность размеров, уменьшается шероховатость поверхности отливок, что снижает припуск на механическую обработку в 2—3 раза, а иногда полностью устраняет ее. В последнем случае повышается механическая прочность отливки, так как литая поверхность обладает лучшей сопротивляемостью коррозии, эрозии и истиранию.

Шероховатость поверхности  кокильных отливок соответствует 5-7-му классам чистоты (табл. 1).

При получении отливок  из алюминиевых сплавов отпадает операция их шабрения.

2. Отливки имеют более плотную структуру металла, в результате механические свойства их увеличиваются на 15—30%.
3. Производительность труда рабочих повышается в 2—4 раза.
4. Выход годного литья (75—98%) увеличивается за счет уменьшения прибылей, технологических припусков и припусков на механическую обработку, а также уменьшения брака отливок.
5. Форма используется многократно.
6. Съем литья с квадратного метра производственной площади значительно увеличивается.
7. Расход формовочных и стержневых смесей уменьшается в несколько раз, а во многих случаях полностью исключается, вследствие чего высвобождаются транспортные устройства, складские и производственные помещения.
8. Легче механизировать и автоматизировать производственный процесс, так как отпадают трудоемкие операции формовки, сборки и выбивки форм, применяемые при изготовлении отливок в песчано-глинистых формах.
9. Себестоимость отливок снижается.

 

Табл. 1. Классы чистоты поверхности по ГОСТу 2789—50

Классы чистоты поверх ности	Условные обозначения	Высота микроне- ровностей В МК (не более)	Базовая длина в мк	Классы чистоты поверхности	Условные обозначения	Высота микронеровностей в мк (не более)	Базовая длина в мк
1	V 1	320	8	8	V 8	3,2	0,8
2	V2	160	8	9	V9	1,6	0,25
3	VЗ	80	8	10	V 10	0.8	0,25
4	V4	40	2,5	11	V 11	0.4	0,25
5	V5	20	2,5	12	V 12	0,2	0,25
6	V6	10	0.8	13	V 13	0,1	0,08
7	V7	6,3	0.8	14	V 14	0.05	0.08

 

Однако внедрению кокильного литья препятствует ряд недостатков:

1. Сложность получения тонкостенных отливок вследствие значительной теплопроводности кокиля и быстрого затвердевания металла.
2. Наружные ребра, приливы, углубления и выступы в отливке требуют применения песчаных стержней.
3. Значительные внутренние напряжения возникают в отливках в результате их затрудненной усадки (металлические формы неподатливы).
4. Вследствие большой скорости затвердевания в поверхностных слоях чугунных отливок образуется отбел.
5. Отливки по сечению имеют анизотропные свойства.
6. Длительность цикла изготовления кокиля.
7. Большая стоимость и ограниченная стойкость кокиля.
8. Чувствительность к отклонениям от установленного технологического процесса. Резкое проявление недостатков сплава.

 

Область применения кокильного лиття

 

Кокили используют для  получения отливок из цветных  и черных сплавов весом от нескольких граммов до десятков тонн.

Экономически целеособразнее применять кокильное литье в  массовом и серийном производстве, причем серия выпуска при литье  чугуна должна составлять более 20 крупных или более 400 мелких отливок в год, при литье алюминия 400—7000 отливок в год. В случае увеличения серии целесообразнее алюминиевые отливки изготовлять литьем под давлением, если внутреннюю полость отливки можно образовывать неразъемными металлическими стержнями.

Кокильное литье применяют для изготовления:

а) толстостенных отливок, механически необрабатываемых деталей, а также для герметичных отливок;

б) чугунных отливок с  отбеленной поверхностью, с плотной  структурой металла или с повышенной герметичностью, простой конфигурации, а также отливок, к которым не предъявляются какие-либо требования;

в) отливок из высокопрочного чугуна со стенками толщиной не менее 8— 10 мм, особенно отливок, которые могут  заменить стальные кованые заготовки;

г) стальных отливок простой  конфигурации со стенками толщиной более 6—10 мм, весом от нескольких килограммов до нескольких тонн;

д) алюминиевых отливок  со стенками толщиной более 2,5—5 мм

е) отливок из кремниевой латуни со стенками толщиной более 3,5—6,5 мм и габаритными размерами до 600x700 мм.

 

Участок кокильного литья ПАО «Днепропетровский агрегатный завод» включает в себя  процессы:

• подготовка материалов
• изготовление стержневых смесей
• изготовление стержней
• плавка метала
• изготовление отливки,
• термообработка, обрубка зачистка отливок.

Табл. 2. Номенклатура участка кокильного литья.

Наименование	Марка сплава	Масса отливки, кг	Норма расхода, кг
8Е6.110.085-3 Корпус 5106.001 Корпус 8Е8.230-185 Фланец СН7.001-2 Корпус 103.244 Корпус 1853.005-11 Крышка 2076.004 Опора НП96.041 Корпус 140.00.6101э376.000 Улитка	АК7ч АК5М АК7ч АК5М АК7ч АК7ч ВБ23НЦ АК5М АК7ч	2,0 2,2 0,035 0,650 0,7 8,5 0,833 4,1 2,5	2,135 2,36 0,045 0,785 0,805 9,73 1,82 4,644 2,782

 В таблице 2 представлена номенклатура участка кокильного литья ПАО «ДАЗ». Отливка представитель и ее технологический процесс представлены  в приложении 1.

Подготовка кокиля к заливке

 

Подготовка  и сборка кокиля.

 

На дробеструйном аппарате тщательно очищают полости кокиля и отъемных частей металлической дробью. 

Воздухоотводные пробки поочередно вынимают, прочищают надфилем и ставят на место.

Снимают налипший металл со всех поверхностей кокиля. Нагревают детали кокиля в разобранном или собранном виде газовой горелкой до рабочей температуры, оговоренной в подетальной технологии.

Окрашевают цульверизатором  полости кокиля краской, приготовленной ПО инструкции. Прибыльные части окрашевают утешительной краской, приготовленной по инструкции ЦЛ-176.

Очищают от краски сопрягаемые  и трущиеся поверхности.

Очистку кокиля на дробеструйном  аппарате выполняют в респираторе  и защитных очках. Транспортировку  и сборку кокилей производят с помощью кран-балки. Перед заливкой жидкого метала в кокиль проверить полноту высыхания краски.

 

Режим работы кокиля

 

• Температура кокиля должна быть 200-250°С.
• В процессе работы температура кокиля сохраняется режимом заливки.
• Практическое определение температуры кокиля: - контактная термопара.
• При температуре менее 150°С - вода краски медленно испаряется, краска стекает. 
• При температуре 150-250°С - вода краски испаряется быстро, оставляя на поверхности плотный слой.
• При температуре более 250°С нанесенная на поверхность кокиля краска трескается и отслаивается.

 

Приготовление краски для кокилей алюминиевого литья

 

Подготовка материалов и приготовление краски ведется  под руководством мастера, который  несет отвественность за соблюдение технологического процесса и правил техники безопасности на участке.

 

Нанесение краски

 

Перед использованием краску перемешивают. Краску наносять на рабочие  поверхности предварительно подогретого  кокиля пульверизатором.  При покраске кокилей наладчик кокилей должен быть в спецодежде и очках.

 

Табл. 3. Состав краски

Материалы	% к общей массе	Маса, м	Примечания
Мел молотый ГОСТ 17498-72	18   9	2,0
Окись цинка ГОСТ 202-84	9	1,0
Стекло натриевое Жидкое содовое ГОСТ 13078-81	13	1,4
Вода питьевая	60	6,5
100	100	10,9

Изготовление  стержней

 

Подготовка  формовочных материалов

 

Все поступающие в  цех формовочные материалы должны иметь сертификаты с указанием  в них характеристики материалов, а при отсутствии сертификатов или  их копий должно быть заключение ЦЗЛ  или литейной лаборатории на соответствие этих материалов требованиям  стандартов или ТУ.

Замена одного материала  другим, если это не предусмотрено  настоящей инструкцией, или применение материала не соответствующего стандарту  или ТУ, допускается в исключительных случаях по разрешению главного металлурга.

Хранение сыпучих материалов, их загрузка, просеивание и сушка  должна производиться так, чтобы  исключить возможность их смешивания, загрязнения, попадания на них атмосферных  осадков.

 

Приготовление смесей

 

При переходе от приготовления смесей одного назначения к приготовлению смесей другого назначения бегуны очищают. Тщательную отчистку бегунов производят по мере необходимости. Вес замеса должен соответствовать мощности смесительных бегунов. Мерная тара при вводе в эксплуатацию должна контролироваться на весах и емкость ее написанная на таре несмываемой краской.

Готовые смеси при  положительных физико-механических свойствах должны браться в работу после 1 часа отстоя, что повышает технологические  свойства смесей. Смеси могут быть использованы в течении 24 часов, после чего каждые сутки производиться повторный контроль по всем параметрам, при удовлетворительных показателях смесь используется, но не более 4 суток.

Изготовленная смесь  подвергается контролю на сырую прочность, влажность и газопроницаемость. Взятие пробы производиться только при остановки бегунов и при помощи приспособлений. При удовлетворительных результатах контроля смесь выпускается из бегунов через разгрузочное окно и просеивается через сито в железную тару.

 

Стержни изготавливаются:

• вручную из полумасленых и масленых смесей с сушкой в сушильном шкафу
• машинным способом из плакированных смесей на машинах КМ1 и РВ-4

 

Песчано-масляные (стержневые) смеси. Название этих смесей условно, так как вместо масляных связующих широко используют их заменители — связующие П, ПТ, ГТФ, КО и другие связующие, не содержащие в своем составе растительных масел.

Песчано-масляные смеси  применяют при изготовлении стержней для ответственных отливок классов сложности 1, II и III в условиях мелкосерийного и крупносерийного производства отливок.