ФИНИШНАЯ ОБРАБОТКА И КОНТРОЛЬ ОТЛИВОК
Выбивка отливок — это удалений затвердевших и охлажденных до определенной температуры отливок из разовых литейных форм. При более высокой температуре только что затвердевший сплав имеет низкую прочность, вследствие чего даже небольшие нагрузки при извлечении и транспортировании могут привести к появлению в отливках трещин, вмятин и других дефектов.
Время охлаждения и температура выбивки зависят от материала отливки, толщины ее стенок и сложности конфигурации. Особо крупные отливки могут остывать несколько суток.Для выбивки отливок используют специализированное оборудование— выбивные решетки. Операция выбивки сопровождается выделением больших количеств тепла, пыли и газов, поэтому участки выбивки оборудуют мощной приточно-вытяжной вентиляцией. Выбивные решетки по возможности оснащены надвижными кожуузми, связанными с системой вытяжной вентиляции.
Для удаления стержней из отливок, как правило, крупных со стержнями, имеющими высокую остаточную прочность, используют гидрокамеры, в которых разрушение стержней и удаление остатков стержневой смеси производится мощной струей воды, или применяют электрогидравлические установки, в которых разрушение стержней происходит за счет возникающих в воде ударных волн между электродами и поверхностью отливки за счет энергии электрических разрядов. В большинстве случаев удаление стержней совмещают с выбивкой и очисткой отливок.
После извлечения отливок из форм следует их финишная обработка. К ее этапам относят очистку, обрубку, зачистку, термообработку и грунтование.
Очистка отливок заключается в удалении с их поверхности пригара, остатков формовочной и стержневой смеси. Основным способом очистки является дробеметная обработка. Она производится в дробеметных барабанах или камерах, в которых отливки обрабатываются потоком стальной или чугунной дроби. Некоторые отливки очищают в галтовочных барабанах.
В настоящее время разработаны и начинают применяться комплексные дробеметные установки, позволяющие совмещать выбивку отливок из форм и стержней из отливок (потоком дроби), очистку отливок и регенерацию (восстановление) песка из отработанных формовочных и стержневых смесей.Обрубку заливов и других неровностей на наружных и внутренних поверхностях средних и крупных отливок, отделение элементов литниковых систем, а также вырубку приварившихся стержневых каркасов осуществляют в основном пневматическими рубильными молотками с зубилами. Для удаления заливов все шире применяют воздушно-дуговую резку, при которой металл расплавляется электрической дугой и удаляется направленной струей сжатого воздуха. Воздушно-дуговая резка осуществляется стандартными резаками. Ее использование значительно облегчает труд обрубщиков и повышает производительность труда.
Зачистку средних и крупных отливок от остатков литников и прибылей и других неровностей производят ручными шлифовальными машинками, в некоторых случаях используют подвесные обдирочно-шлифйвальные станки. В условиях массового производства для зачистки средних отливок применяют полу- -автоматические и автоматические линии, а в серийном производстве — механизированные комплексы. Зачистку мелких отливок производят на стационарных обдирочно-шлифовальных станках.
Термическая Обработка отливок — эффективное средство улучшения их качества. Она заключается в их нагреве
и охлаждении по определенному режиму, что позволяет улучшить структуру и механические свойства материала отливок, снять внутренние напряжения и предотвратить их коробление. Термообработку проводят не всегда, а лишь в тех случаях, когда это необходимо. К основным видам термообработки отливок относят низко- и высокотемпературный отжиг, графитизирующий отжиг (при получении ковкого чугуна), отпуск и нормализацию. Вид термообработки определяется режимом, основными параметрами которого являются скорость нагрева до заданной температуры, заданная температура нагрева, время выдержки при этой температуре и скорость охлаждения (обычно это охлаждение на воздухе или вместе с печью).
Выбор вида термообработки зависит от ее назначения, марки сплава, особенностей эксплуатации литой детали и предъявляемых к ней технических требований.Грунтование (окраска) отливок — заключительный этап технологического процесса их изготовления. Она осуществляется перед отправкой отливок на склад готовой продукции или потребителю для защиты их поверхностей от коррозии.
Перед грунтованием отливки очищают от грязи, песка, пыли, промывают и обезжиривают. Слой грунтовки наносят краскораспылителем, кистью или окунанием. После этого окрашенные отливки сушат. Процесс грунтования легко поддается механизации и автоматизации. Грунтование отливок производят лишь в тех случаях, когда это необходимо. Грунтованию предшествует контроль качества отливок.
Контроль качества должен осуществляться на всех этапах технологического процесса и завершаться контролем качества готовых отливок.
Контроль качества готовых отливок заключается в установлении их соответствия действующим ГОСТам, техническим условиям и чертежам. Практически у всех отливок визуально контролируют внешний вид и качество поверхности. Для выявления скрытых дефектов проводят выборочную механическую обработку отливок, подвергают их магнитной дефектоскопии или другим методам неразрушающего контроля. Кроме того, контролируют размерную и массовую точность отливок, а также химический состав металла отливки, его микроструктуру и механические свойства. Отливки, работающие под давлением, испытывают на гидропроницаемость.
Выборочность (периодичность) того или иного вида контроля устанавливается техническими условиями отрасли или технологическими инструкциями предприятия.
К основным видам дефектов поверхности и тела отливок относят пригар, просечку, ужимины, песчаные и шлаковые раковины, газовые и усадочные раковины, трещины и др.
2 Зак 444
Пригар — дефект, характеризующийся тем, что вся или часть поверхности отливки загрязнена формовочным песком или цксидами; образуется вследствие физического и химического взаимодействия формовочного материала с металлом и его оксидами.
Меры предупреждения: нанесение на рабочую поверхность формы (стержня) противопригарных покрытий, создание восстановительной атмосферы в зоне взаимодействия металл — форма за счет введения в формовочную смесь выгорающих углеродсодержащих добавок, использование стержневых и формовочных смесей с термостойкими наполнителями и связующими.Просечка — дефект в виде невысоких прожилок на поверхности отливки, возникших вследствие затекания металла в трещины на поверхности формы или стержня; образуется по причине преждевременного термического разложения связующего и потери прочности смеси в горячем состоянии. Меры предупреждения те же, что и для пригара.
Ужи мин а — дефект в виде заполненного формовочным материалом и прикрытого слоем металла углубления с пологими краями, образовавшегося вследствие отслоения формовочной смеси при заливке. Меры предупреждения: упрочнение поверхностного слоя, в том числе специальными пропитками или его подсушкой.
Песчаные (шлаковые) раковины — дефекты в виде полостей, полностью или частично заполненных формовочным материалом (шлаком); образуются вследствие недостаточной прочности (повышенной осыпаемости) поверхности формы (стержня), а также при недостаточном отделении шлака от металла в литниковой системе. Меры предупреждения- упрочнение и уплотнение поверхности формы (стержня), использование шлакоуловителей и специальных фильтровальных сеток в литниковой системе.
Газовые раковины — дефекты в виде полостей, образованных выделившимися из металла или внедрившимися в металл газами; образуются вследствие избыточного содержания газа в жидком металле к моменту его кристаллизации Меры предупреждения: выбор состава смеси с пониженной газотвор- ностью, усилие вентиляции стержня или формы, раскисление жидкого металла перед заливкой.
Усадочная раковина — дефект в виде открытой или закрытой полости с грубой шероховатой, иногда окисленной поверхностью, образовавшейся вследствие усадки при затвердевании металла. Меры предупреждения: использование прибылей, располагаемых над тепловыми узлами отливки и обеспечивающих подпитку отливки жидким металлом (при финишной обработке отливок прибыли удаляют).
Горячая трещина — дефект в виде разрыва или надрыва тела отливки усадочного происхождения, возникшего в интер
вале температур затвердевания. При остывании отливки происходит усадка металла. Если усадка затруднена из-за пониженной податливости формы или стержня, то возможно образование горячей трещины в теле отливки. Меры предупреждения усовершенствование конструкции отливки, повышение податливости формовочной (стержневой) смеси при высоких температурах.
После контроля часть дефектных отливок (окончательный брак) идет на переплавку, а часть на исправление дефектов. Для исправления дефектов используют дуговую и газовую сварки, газопламенную наплавку, заделку (раковин) пробками, замазками, пастами. Исправленные отливки подвергают повторному контролю.
Заключительной операцией контроля отливок является приемка. Принятая годная продукция отправляется на склад. По результатам контроля делается заключение о всей партии отливок Каждая партия должна сопровождаться документом — актом, сертификатом
Для организации работ по устранению брака отдел технического контроля литейного цеха должен иметь систематизированные сведения о его видах, причинах и виновниках Оформляют брак отливок соответствующими документами — извещениями на брак.
Контрольные вопросы Какова роль литейного производства в современном машиностроении? Что представляют собой литейная форма и'литейный стержень’ Перечислите виды литейных форм Какие способы литья используют для изготовления отливок? Что входит в состав модельного комплекта? Назовите методы уплотнения литейных форм Какие требования предъявляют к литейным стержням? Что представляет собой литниковая система и из каких элементов она состоит? Назовите основные типы сплавов, используемые в литейном производстве Какие литейные свойства сплавов являются наиболее важными? Перечислите основные дефекты отливок и меры их предупреждения В чем заключается финишная обработка и контроль качества отливок?