Metallurgy.zp.ua
Главная » Литейное производство » Оборудование литейных цехов » Оборудование для отделения от отливок элементов литниковых систем

Оборудование для отделения от отливок элементов литниковых систем

Первым этапом обработки отливок после выбивки является освобождение их от элементов литниковой системы. Эти операции выполняются различными методами в зависимости от вида сплава.

Отбивка или отламывание литников и выпоров у чугунных отливок является сравнительно простой операцией, так как чугун хрупок, а литниковая система обычно держится на отливке питателями, сечение которых мало. Часто эта операция выполняется вручную при помощи кувалды.

В условиях крупносерийного производства применяется устройство «гидроклин», в котором физический труд по обламыванию литников заменен гидравликой.

Барабан непрерывного действия для отделения литников

 

Для потока разнообразных отливок небольшого веса используются отбивные барабаны, в которых во времени могут быть совмещены три операции: отбивка литников, выбивка стержней и очистка отливок. Барабан такого типа сходен с барабаном непрерывного действия и отличается от него наличием специальных порогов (рис. 12.1). При крупносерийном и массовом производстве стальных отливок для ломки прибылей используют механические и гидравлические прессы. На рис. 12.2 показан гидропресс для ломки прибылей ступицы 4. После выбивки и полного охлаждения ступицы подъемником укладываются в магазин 2, представляющий собой наклонный склиз, по которому они скатываются на рабочий стол 1 пресса. Здесь ступица закрепляется зажимами 3, 5 и прибыль 7 отламывается давлением пуансона 6. Аналогичные установки используются для ломки прибылей и других стальных отливок.

Гидропресс для ломки прибылей

Удаление прибылей и других элементов литниковых систем выполняют резкой абразивными кругами с помощью ручного механизированного инструмента и на специальных абразивных отрезных станках. Резка абразивными кругами получила широкое распространение благодаря следующим преимуществам: большой скорости резания, не зависящей от материала отливки; неизменному положению плоскости резания; хорошему качеству поверхности среза; отсутствием необходимости в дополнительной обработке; постоянством свойств материала отливки; малым потерям металла; незначительному нагреву материала.

Кинематические схемы отрезных станков

При большом разнообразии конструкций отрезных станков их кинематика может быть или с перемещением оси вращения отрезного круга на рычаге L вокруг центра M (рис. 12.3, а), или с неподвижной осью шпинделя с перемещением отливок (рис. 12.3, б).

Специальный абразивный, обрезной станок

Находят применение специальные абразивные станки, например, для отливок, изготовленных литьем по выплавленным моделям (рис. 12.4). На станке куст отливок типа «елочка» подается в зажимное устройство с пневмоприводом. По просьбе заказчика станок комплектуется зажимом, представляющим собой пневматические тиски. Станок позволяет обрабатывать отливки длиною 500 мм, диаметром 250 мм со скоростью резания 80 м/с при круге 500 мм.

К недостаткам резки абразивными кругами следует отнести значительное выделение абразивной и металлической пыли (необходимы специальные пылеулавливающие устройства) и малые диаметры абразивных отрезных кругов. Так, даже новым, не изношенным кругом можно отрезать элемент литниковой системы диаметром:

формула

где d1 — диаметр абразивного круга, мм;
d2 — диаметр фланца, мм;
b — сумма величин выхода абразивного диска за обрабатываемое изделие и предохранительного расстояния от перерезаемого изделия до фланца, мм.

Для отрезки прибыльных частей небольших стальных и чугунных слитков и болванок используют ножовочные станки. Для отрезки литников и питателей отливок, главным образом из алюминиевых и магниевых сплавов, используются ленточные пилы.

В целях повышения производительности применяют станки с бесконечной лентой. Такие станки весьма производительны. Так, для отрезки алюминиевого литника диаметром 50 мм требуется лишь 6-8 с; для магниевых сплавов это время на 10% меньше.

Конструкция отрезного стального дискаДля резки чугуна и стали применяются две группы пильных дисковых станков с медленно вращающимися и быстро вращающимися дисками. У станков с медленно вращающимся диском в качестве рабочего инструмента используется стальной диск, на который посажены сегменты из быстрорежущей стали. Станки имеют пилы диаметром 300-1500 мм, что позволяет резать материал толщиной до 1/3 диаметра пилы (100-500 мм). Скорость подачи пилы при отрезке неотожженных стальных отливок равна 10-20 мм/мин. Быстро вращающийся станок типа «Марс» снабжен тонким стальным диском (рис. 12.5), который давит на металл в месте реза, при этом вследствие трения выделяется большое количество теплоты. Материал отливки, нагретый до высокой температуры, становится пластичным и прорезается диском. На режущей поверхности диска выступающие части чередуются с углублениями. Окружная скорость диска равна 100-200 м/с. Предусмотрено водяное охлаждение диска. Применяют диски диаметром 500-1500 мм, что обеспечивает резание на глубину 30-120 мм.

Основное преимущество станков типа «Марс» — высокая производительность. Недостаток — небольшая глубина резания. К примеру, для круглопильных станков отношение наибольшего диаметра отрезаемого изделия к диаметру диска составляет 30-35%, у станков типа «Марс» — 6-8%.

Для отделения элементов литниковых систем главным образом у крупных отливок широко применяют ацетилено-кислородную (газовую) и воздушно-дуговую резку. Ацетилено-кислородную резку используют, в основном, для резки стальных отливок и отливок из высокопрочного чугуна со сфероидальным графитом, воздушно-дуговую резку — для высоколегированных сталей, чугуна и цветных металлов.

Процесс газовой резки основан на интенсивном окислении металла в струе кислорода при высокой температуре. Скорость резания зависит от толщины материала, его свойств, а также от температуры пламени, давления кислорода, формы режущей струи, скорости истечения ее из сопла, чистоты кислорода. Примеси в кислороде уменьшают скорость резания примерно с 225 мм/мин при чистоте кислорода 99% до 65 мм/мин при чистоте кислорода 81%. Предварительный нагрев отливки повышает скорость резки. При нагреве стали до 200-370°С скорость резания повышается на 50-100%. При оптимальных режимах резания колебание давления кислорода ±105 Па дает повышение или понижение скорости резки на 25-50%.

Скорость υ, (м/с) ацетилено-кислородной резки может быть определена по формуле:

υ = 60/t,

где t — продолжительность резки (мин на 1 м):

t = 6/8 + 0,8δ,

где δ — толщина разрезаемого металла, мм.

 Горелка для газовой резки металла

На рис. 12.6 показана горелка для газовой резки металла. Сущность воздушно-дуговой резки заключается в следующем: возбуждается сварочная дуга обратной полярности между угольным электродом и отливкой. Параллельно электроду из держателя подается струя сжатого воздуха, выдувающая расплавленный металл из сварочной ванны. Ширина реза на 1-2 мм превышает диаметр электрода. Отрезка прибылей толщиной более 40 мм за один проход затруднительна. Для воздушно-дуговой резки необходимо иметь резак, источник электрической энергии, сжатый воздух и графитовые электроды. Рекомендуемая длина электродов — 250-300 мм.

Характеристики электродов круглого сечения приведены в табл. 12.1.

Характеристики электродов круглого сечения

Применение электродов диаметром более 19 мм значительно усложняет труд рабочего из-за большой массы резака, кабелей (учитывая и массу охлаждающей воды). Ширина реза (мм) зависит от диаметра электрода (см. табл. 12.1).

Для выполнения работ по заварке дефектов чугунного литья применяют электросварочные полуавтоматы с механической подачей специальной порошковой проволоки и специальные горелки с двойной инжекцией.