Мотото на конгреса наистина отразява значителната роля на леярското производство и развитието на руския машиностроителен комплекс. Делът на отливките представлява средно 50-70% от масата (в машиностроенето до 90%) и 20-22% от цената на машините.

Като правило, лятите детайли понасят големи натоварвания в машините и механизмите и определят тяхната надеждност, точност и издръжливост. Поради това в момента се поставят повишени изисквания към качеството на отливките.

Концепцията за „висококачествено леене“ съчетава набор от изисквания към отливките, използвани в машини и механизми от различни индустрии. Основните изисквания са: якостни и експлоатационни характеристики, геометрична точност и точност на размерите, чистота на повърхността, вид, минимални допуски за обработка.

Процесът на получаване на висококачествена отливка се състои от два основни технологични комплекса: получаване на висококачествена стопилка и подготовка на леярска форма Въпреки това, дори при висококачествено изпълнение на тези технологични процеси, при изливане на сплавта могат да се образуват дефектни отливки. формата и охлаждане на отливката в контакт с материала на матрицата. Следователно технологичният цикъл за производство на отливка е дълъг и отговорен.

Първият технологичен комплекс се състои от следните технологични методи: подготовка на шихтовите материали и топенето им в топилна установка, термична и временна обработка на стопилката в пещ, извънпещна обработка на стопилката (модифициране, рафиниране) и изливане го във форма за отливане.

Вторият комплекс: подготовка на смеси за формоване и сърцевина, производство на форми и сърца, монтаж на форми и доставката им за изливане (при производството на форми от пясъчно-глинести и студено втвърдяващи се смеси) или производство на метални форми за кокилно леене, леене под налягане, центробежно леене и др. След изливане, втвърдяване и охлаждане във формата се извършват процесите на избиване, почистване, термична обработка и грундиране на отливките.

Въпреки използването на голям брой технологични методи и значителен списък от материали, леярно и спомагателно оборудване за производството на висококачествени отливки, леярското производство в Русия заема водеща позиция сред другите снабдителни отрасли на машиностроителния комплекс като напр. заваряване и коване. Само леярското производство позволява да се произвеждат фасонни заготовки със сложни конфигурации и геометрии с вътрешни кухини от черни и цветни сплави с тегло от няколко грама до 200 тона.

Леярското производство е най-наукоемкото, енергоемко и материалоемко производство. При разработването на теоретичните основи на технологичните процеси се използват основни науки: физика, химия, физикохимия, хидравлика, математика, материалознание, термодинамика и други приложни науки.

За производството на 1 тон подходящи отливки са необходими 1,2-1,7 тона метални шихти, феросплави, модификатори, обработка и подготовка на 3-5 тона формовъчни пясъци (за леене в пясъчно-глинести форми), 3-4 кг свързващо вещество материали (за отливане във форми от CTS) и бои. Консумацията на електроенергия при топене на черни и цветни сплави в електрически пещи варира от 500 до 700 kW / час. В цената на отливката разходите за енергия и гориво са 50-60%, цената на материалите е 30-35%.

Напредъкът в науката, развитието на нови технологични процеси, материали и оборудване направиха възможно през последните 10 години да се увеличат механичните и експлоатационните характеристики на сплавите с 20%, да се повиши точността на размерите и геометрията, да се намалят допуските за обработка и да се подобри продаваемостта.

Подобряването на качеството на отливките е неразривно свързано с повишаване на производителността, автоматизацията и механизацията на технологичните процеси, икономическите и екологичните показатели. Ето защо при изграждането на нови и реконструкцията на стари леярни и заводи изборът на технологични процеси и оборудване се извършва въз основа на вида на сплавта, масата и номенклатурата на отливките, обема на производство на отливки, техническите изисквания към отливките, технически, икономически и екологични показатели.

За да се разработят перспективи и стратегии за по-нататъшно развитие на леярското производство, е необходимо да се оцени състоянието му в Русия като цяло и поотделно в различни индустрии, да се определят перспективите за развитие на приоритетни отрасли и въз основа на тях да се определят перспективите за разработването на черни и цветни сплави, технологични процеси и оборудване.

Нека разгледаме текущото състояние на леярското производство в Русия.

През 2015 г. в света са произведени 104,1 милиона тона отливки от черни и цветни сплави. Обемите на производство на лети заготовки от черни и цветни сплави в страните по света са представени на фиг. 1.

Ориз. 1

Според експериментални оценки в момента в Русия има около 1100 действащи леярни, които през 2016 г. са произвели 3,8 милиона тона отливки, и около 90 предприятия, които произвеждат оборудване и материали за леярско производство.

Разпределението на леярни и фабрики в Русия по капацитет е представено на фиг. 2.

Ориз. 2Разпределение на леярни и заводи по капацитет, 1000 t/годишно и %

В момента в Русия основният брой леярни (70%) са с капацитет до 5 хиляди тона годишно.

Динамиката на производството на отливки от черни и цветни сплави за периода от 1985 г. до 2016 г. е представена в таблица 1.

маса 1

Динамика на производството на отливки и перспективи за развитие до 2020 г

години	1985	1990	2000	2005	2010	2014	2015	2016	2020
Производство на отливки в млн.т., в т.ч. от:	18,5	13,4	4,85	7,6	3,9	4,1	4,0	3,8	5,0
Излято желязо	12,9	9,3	3,5	5,2	2,9	2,9	2,6	2,2	2,6
Да стане	3,1	3,24	0,96	1,3	0,6	0,7	0,9	1,0	1,4
Цветни сплави	2,5	0,86	0,39	1,1	0,4	0,5	0,5	0,6	1,0

На фиг. Фигура 3 показва динамиката на развитието на леярското производство през последните 12 години и перспективите до 2020 г.

Основните причини за рязкото намаляване на обемите на производство на отливки в периода от 1985 до 2010 г. са:

1. Приватизация. Много заводи (около 30%) бяха изоставени, оборудването и комуникациите бяха нарязани и бракувани, включително заводите „Центролит“, които произвеждаха около 1,5 милиона тона отливки.

2. Обща икономическа и техническа криза. Липса на закони, верига от взаимни неплащания, презапасяване на готови продукти в предприятията, липса на оборотни средства, просрочени заплати.

3. Високи лихви по кредитите, високи данъци и мита.

4. Високи цени на енергия, материали, ниски заплати и др.

Следователно от 1985 г. до 2010 г. обемът на производството на ляти заготовки е намалял с 4,7 пъти.

През втория период от 2005 до 2016 г. тези причини, които унищожаваха леярската индустрия, бяха допълнени с модната теза „Всичко, което може да се купи, не е необходимо да се произвежда“.

В резултат на това в момента по-голямата част от оборудването не само в леярното производство, но и в металургията, комуналните услуги, селското стопанство и други индустрии се закупува в чужбина. При тази формулировка на въпроса отливките не са търсени. Продължава процесът на фалит и ликвидация на леярни и заводи. Така от 1985 г. до днес броят на леярните и фабриките е намалял от 2500 на 1200, т.е. с 52%, средното използване на съществуващите леярни е 42%.

До 2020 г. можем да предвидим увеличение на производството на отливки поради развитието на нефтената и газовата промишленост, железопътната, отбранителната, космическата и други индустрии. Предвижда се основно увеличение на производството на отливки от стомана, високоякостни чугуни, алуминиеви, титанови и магнезиеви сплави и намаляване на вноса на леярско оборудване поради заместване на вноса.

През последните 5 години обемът на производството на стоманени отливки се е увеличил с 14,2%, отливките от цветни сплави - с 15%, а чугунът е намалял с 24%. В дългосрочен план от 2016 до 2020 г. очаква се (според експертни оценки) да се увеличи производството на отливки до 5 милиона тона поради заместване на вноса на производството на отливки от цветни сплави (алуминий, магнезий, титан, специални), автомобилни компоненти, стоманени отливки за клапани производството, нефтената и газовата промишленост, железопътния транспорт, увеличаване на производствените обеми на битово оборудване и свързани материали за различни индустрии.

Динамиката на обемите на производство в Русия на отливки, оборудване и материали е показана в таблица 2.

таблица 2

Динамика на обемите на производство в Русия на отливки, оборудване и материали

години	2012	2016	2020
Производство на отливки, %	82	90	96
Производство на оборудване, %	30	35	45
Производство на материали,%	70	80	85

Домашното леярско оборудване се произвежда основно в следните предприятия: Сиблитмаш АД, Даленергомаш АД - Амурлитмаш, Литмашприбор АД, Униреп-сервиз LLC, Тебова-Нур LLC, AKS Plant LLC, Толедо LLC. Оборудването за топене се произвежда от: LLC SKB "Sibelektorotherm", LLC "NPF Komter", LLC "Reltek", CJSC "Nakal-Industrial Furnaces", Novozybkovsky Electrical Equipment Plant, Саратовски завод "Elektorterm-93", LLC "Electrotechnology", Екатеринбург и LLC "Kurai" Уфа.

Те обаче не задоволяват напълно нуждите на леярните и заводите. Следователно около 65% от леярското оборудване се закупува в чужбина, в страни като Германия, Италия, Китай, Япония, Турция, Чехия и др.

В момента в Русия не се произвежда следното оборудване:

• автоматични и механизирани високопроизводителни линии за производство на стъклени и нестъклени форми от сурови пясъчно-глинести и студено втвърдяващи се смеси;
• машини за изработване на форми от пясъчно-глинести смеси с размери на колбите от 400*500 мм до 1200*1500 мм.
• машина за изработване на леярски сърца с топъл и студен инструмент;
• оборудване за боядисване на леярски форми;
• периодични и непрекъснати миксери за производство на химични смеси с капацитет над 10 t/час.
• Охлаждащи машини и машини за леене под ниско налягане;
• центробежни леярски машини;
• средночестотни индукционни пещи с капацитет над 6 тона за топене на чугун и стомана:
• оборудване за регенериране на химически смеси;
• Оборудване за термична обработка на отливки.

Следователно през планирания период ще е необходимо закупуване на леярско оборудване и свързаните с него технологии.

Трябва да се отбележи, че някои видове оборудване, произведено в Русия, са по-ниски от чуждестранните по качество, а в някои случаи и по цена.

Резолюция № 9 от 14 януари 2017 г. забранява закупуването на оборудване, което не е произведено в Русия. Само забраната обаче не може да реши проблемите с производството на висококачествено оборудване. Необходимо е да се определи списък на основните заводи, които произвеждат леярско оборудване и да им се предостави финансова помощ за модернизиране на производството.

През 2016 г. вносът на оборудване и резервни части от всички страни по света възлиза на около 500 милиона щатски долара. Спрямо 2015 г. вносът на оборудване намалява с 9%.

Според експертна оценка съществуващите днес фабрики нямат достатъчно капацитет за производство на необходимото оборудване за леярската индустрия. Необходимо е да се изградят нови производствени мощности, оборудвани с модерно технологично оборудване, или да се преквалифицират заводи в други индустрии, по-специално заводи в машиностроителната индустрия.

Отливките от черни и цветни сплави се използват широко в различни индустрии. Всеки отрасъл налага съответните специфични изисквания към отливките по отношение на номенклатурата, механичните и експлоатационните свойства, вида на сплавта, теглото на отливките и съответно по вида на технологичните процеси и оборудване.

Производството на отливки по отрасли е показано на фиг. 3.

Производството на отливки от черни и цветни сплави е показано на фиг. 4.

Разпределение на обемите на производство на отливки по технологични производствени процеси на фиг. 5.

Ориз. 3.

Ориз. 4.Производство на отливки от черни и цветни сплави по промишленост, %

Ориз. 5.

През последните 5 години над 160 леярни са напълно или частично реконструирани. Широко се усвояват обещаващи технологични процеси: топене на леярски сплави в индукционни и електродъгови пещи, увеличаване на дела на производството на отливки от чугун с висока якост, магнезиеви и алуминиеви и титанови сплави, производство на форми и сърцевини от техните смеси за студено втвърдяване, моделиране на леярски процеси с помощта на числени, включително 3D-технологии.

През последните години се увеличиха обемите на производство на отливки от алуминиеви и магнезиеви сплави, които в някои случаи заместват отливки от чугун и стомана. Използвайки съвременни методи за рафиниране, модифициране, микролегиране и обезгазяване, е възможно да се получат високи якостни характеристики на сплави до 450-500 MPa.

Обемите на производство на лети заготовки от цветни сплави (според експериментални оценки) са дадени в табл. 3

Тип сплав	Производство на отливки, хиляди тона/%
Общо цветни сплави	600/100
От алуминиеви сплави, включително слитъци	440/73,3
Изработен от магнезиеви сплави	30/5,0
Техните медни сплави	80/13,3
Изработен от титанови сплави	20/3,4
Никелови сплави	10/1,6
И други сплави	20/3,4

За топенето на черни сплави обещаващи технологии са топенето в електродъгови и индукционни пещи, които осигуряват стабилно определен химичен състав и температура за обработка извън пещта, като се използват рафиниращи и модифицирани методи.

От 2010 до 2016г Обемът на топене на чугун в индукционни пещи и дуплексния процес се увеличи с 30%. Трябва да се има предвид, че увеличаването на производствените обеми на електрическо топене на чугун се извършва не само чрез замяна на куполни пещи с индукционни пещи, но и чрез затваряне на леярни с куполно топене на чугун.

Преходът към електрическо топене на чугун позволи да се увеличи производството на отливки от чугун с висока якост с 12,5%.

Съответно, средният състав на шихтовите материали по време на топенето на чугун в различни топилни агрегати също се променя. Количеството стоманен и чугунен скрап в шихтата се е увеличило с 15%, а количеството на леярната и чугуна е намаляло с 28%.

Методите за производство на леярски форми и сърца играят важна роля за получаване на висококачествени отливки. Динамичните методи за уплътняване на леярски форми от студено втвърдяващи се смеси са обещаващи. В момента производството на форми от ASG е 60%, от CTS - 40%. През последните 5 години производството на форми за тяхното химическо инженерство се е увеличило с 11%.

По този начин най-обещаващите направления за развитие на леярското производство са:

Топене на железни сплави в средночестотни индукционни пещи и дъгови пещи на променлив и постоянен ток;

• Създаване и производство на съвременно оборудване за производство на леярски форми и сърца:
• Развитие на производство на отливки от високоякостен чугун и отливки от алуминий, магнезий, титан и специални сплави;
• Изграждане на нови и реконструкция на стари леярни за производство на леярско оборудване, окрупняване на леярни и сливане в корпорации.

Модернизацията на леярното производство е тясно свързана с обучението на персонала. Без обучение на специалисти от ново поколение е невъзможно да се създават и овладяват нови технологии, насочени към подобряване на качеството на продукта и повишаване на производителността на труда.

Опитът от последните години показва, че обучението на персонала (инженери, техници, работници) трябва да започне от училищното семейство. институции.

Интересът от страна на младите хора към обучение в университет за леярска специалност е значително намалял, а престижът на техническата работа рязко намалява. Необходимо е да се върнем към методологията на обучение на инженери в университетите, разпределяне на специалисти между предприятията в страната с предоставяне на социални придобивки.

Цялата научна дейност е съсредоточена в леярните катедри на университетите, които не са снабдени с модерно научно оборудване и учебни помагала.

През последните години броят на леярските отдели рязко намаля, тече процес на сливане на леярски отдели с отделите по заваряване, металургия и материалознание. Връзката между науката и производството е прекъсната; няма тясна връзка между университетите и предприятията по отношение на подготовката и използването на бакалаври. В резултат на това само 30% от завършилите леярски отдел работят по специалността си, а леярските предприятия нямат висококвалифицирани специалисти.

В момента в леярната промишленост работят около 350 хиляди души, включително работници - 92%, икономисти и мениджъри - 3%, инженери - 4,8%, учени - 0,2% (фиг. 6.)

Ориз. 6.

В тази връзка не може да се изключи обучението на преподавателски кадри. Днес подготовката на специалисти често изостава от развитието на производството.

Модернизацията и реконструкцията на леярните продължава бавно на базата на нови екологични технологични процеси и материали, прогресивно оборудване, осигуряващо производството на висококачествени отливки, отговарящи на международните стандарти.

Въпреки това, някои примери за частична модернизация на леярското производство не отговарят на международните стандарти, темповете на подобряване на качеството на отливките и увеличаването на производителността на труда. Днес е необходимо да се изградят гъвкави производствени мощности, които да гарантират непрекъснатостта на технологичната верига на оборудването и възможността за нейната смяна при производството на широка гама отливки.

Необходимо е да се разработи стратегия и тактика за развитие на леярското производство в Русия за следващите 10-15 години. Като се има предвид междусекторният характер на леярското производство, то трябва да се развива от висококвалифицирани специалисти с богат практически опит с активната подкрепа на правителството на Руската федерация.

Всеки клон на машиностроителния комплекс има свои собствени характеристики по отношение на използването на лети заготовки от черни и цветни сплави, механичните и експлоатационните свойства на отливките, използването на лети заготовки от черни и черни и цветни сплави, механични и експлоатационни свойства на отливките, използването на технологични процеси и оборудване за производство на отливки, тегло и номенклатура на отливките, вид производство (дребномащабно, серийно, масово) и др.

Ето защо на първия етап е необходимо да се създадат работни групи и да се анализира съществуващото производство на лети заготовки по отрасли и да се определят перспективите за тяхното развитие до 2020 и 2030 г.

Въз основа на тези данни ще бъде възможно да се определят приоритетните отрасли, обемите на производство на отливки от черни и цветни сплави, необходимостта от оборудване и материали.

Успоредно с това е необходимо да се разработи стратегия за развитие на леярната техника и обучение на персонала. Необходимо е да се определят производствените и технологичните възможности за производство на леярско оборудване в съществуващи заводи, да се определи списъкът на оборудването, което подлежи на заместване на вноса и което трябва да бъде закупено в чужбина в рамките на определения от стратегията срок.

Следователно разработването на стратегия за развитие на леярското производство в Русия е сложна, междусекторна и комплексна задача, която изисква известно време и финансиране. При липса на ясни данни за нуждите от отливки: „колко“, „какви“ и „за кого“ не може да се разработи и успешно приложи стратегия за развитие на леярната.

За реализиране на перспективите за развитие на леярското производство в рамките на стратегията е необходимо:

1. Създайте Федерален научен център за леярско производство, за да координирате научните дейности, да комуникирате академичната наука с министерства, университети и фабрики.
2. Създайте производствен отдел за леярство в структурата на Министерството на промишлеността и търговията на Руската федерация и го оборудвайте със специалисти, отговорни за координиране на техническите и технологични дейности на леярските предприятия в различни отрасли, разработване на нови технологични процеси, оборудване и материали, повишаване на квалификацията на инженери, средни мениджъри и работници.
3. Създаване на научно-производствени центрове в леярните факултети на университетите в страната и оборудването им със съвременно технологично оборудване, инструменти и специалисти.
4. Изграждане на нови или модернизация на стари машиностроителни заводи, включително металорежещи заводи за производство на леярско оборудване. да им осигури необходимото финансиране.
5. Подновяване на държавното годишно отчитане на леярните предприятия за производство и закупуване на продукти (оборудване, материали, отливки, (за сплави).
6. Да се ​​препоръча на Министерството на образованието и науката да даде статут на остро недостиг на специалности в профил „Леярство” и да възобнови инженерното обучение във висшите училища.
7. Обърнете внимание на дейността на обществените организации и им дайте подходящи правомощия и финансова подкрепа, като вземете предвид опита на леярските асоциации на БРИКС с правителството.
8. Създайте професионален празник „Ден на леяря“ в първата неделя на юни.

Надяваме се, че чрез съвместните усилия на учени, изследователи, ръководители на предприятия, специалисти по леярство, обществени организации с активната подкрепа на правителството на Руската федерация ще бъде възможно значително да се повиши конкурентоспособността на руското леярско производство на световно ниво.

И. А. Дибров, професор, доктор на техническите науки, президент на Руската асоциация на леярите, заслужил металург на Руската федерация, главен редактор на списание „Леяр на Русия“

Федерална държавна образователна институция за висше професионално образование "Уралски федерален университет на името на първия президент на Русия Б. Н. Елцин"

Институт по материалознание и металургия

Катедра Леярски и закалителни технологии

Записки от лекции по дисциплината "Леярство"

Лекция 1

Основни понятия на леярското производство

Конспект на лекцията

1. Концепцията за леярско производство.

2. Кратък исторически преглед на развитието на леярското производство. Ролята на руските учени в развитието на научните основи и организацията на производството на отливки и блокове.

3. Класификация на леярските сплави и техните области на приложение.

Съвременният живот не може да се представи без метали. Металите са в основата на техническия прогрес, в основата на материалната култура на цялото човечество. Но металът става полезен за човек само когато от него се правят продукти. Има три основни вида производство на метални изделия. Това са леярство, формоване и рязане на метали. Леярният курс е посветен на първия тип металообработка.

Тези лекционни бележки разглеждат достатъчно подробно теоретичните основи на леярското производство, освен това описват технологичните процеси за производство на различни продукти и оборудването и инструментите, използвани в този процес.

Лекционните бележки са посветени на леярното производство на черни и цветни метали. Очертават се основите на теорията, технологичните процеси и съоръженията, предназначени за производство на отливки по различни начини (в еднократни пясъчно-глинести форми, восъчни форми, във форма, под налягане и др.).

При представянето на материала основното внимание се обръща на разглеждането на физичната и физико-химичната същност на процесите на определена технология, конструктивните характеристики на оборудването, предназначението на технологичните режими, използваното оборудване и оборудването за автоматизация.

Наред с представянето на специфичния материал за всеки технологичен метод за производство на заготовки, специално внимание се обръща на основните тесни места, проблемите на технологичните процеси, анализ на начините и средствата за тяхното решаване за получаване на продукти с определено качество и постигане на висока ефективност на производството; Въз основа на същия подход се разглеждат перспективите за развитие на всеки процес.

Леярна концепция

Същността на леярското производство се свежда до получаване на течност, т.е. нагрята над точката на топене сплав с необходимия състав и качество и изливането й в предварително подготвена форма. След охлаждане металът се втвърдява и запазва конфигурацията на кухината, в която е излят. По този начин, за да направите отливка, трябва:

1) определете материалите, които трябва да бъдат въведени в заряда за топене, изчислете ги, подгответе тези материали (нарежете ги на парчета, претеглете необходимото количество от всеки компонент); заредете материали в пещта за топене;

2) извършване на топене - получаване на течен метал с необходимата температура, течливост, подходящ химичен състав, без неметални включвания и газове, способни да образуват финокристална структура без дефекти с достатъчно високи механични свойства при втвърдяване;

3) преди края на топенето, подгответе леярски форми (за изливане на метал в тях), които са способни да издържат на високата температура на метала, неговото хидростатично налягане и ерозионния ефект на струята, без да се счупят, а също и способни да пропускат газове освободени от метала през пори или канали;

4) освободете метала от пещта в кофата и го доставете до леярските форми; напълнете леярските форми с течен метал, като избягвате прекъсвания на потока и предотвратявате навлизането на шлака във формата;

5) след като металът се втвърди, отворете формите и извадете отливките от тях; ПРОИЗВОДСТВО

6) отделете от отливката всички леяци (метал, замръзнал в каналите на леяка), както и образуваните ръбове и неравности (поради некачествено изливане или формоване);

7) почистете отливките от частици формовъчен или сърцевинен пясък;

8) извършва контрол на качеството и контрол на размера на отливките.

В момента най-голям брой отливки се произвеждат в еднократни (пясъчни) форми, направени от формовъчна смес, състояща се от кварцов пясък, огнеупорна глина и специални добавки. След като металът се втвърди, формата се разрушава и отливката се отстранява. В допълнение към еднократните се използват полупостоянни форми, изработени от силно огнеупорни материали (шамот, графит и др.), Използват се за запълване на няколко десетки (50–200) отливки, а постоянните форми са метални, те се използват за производството на няколко стотици, а понякога и хиляди отливки, докато матрицата се износи. Изборът на леярска форма зависи от естеството на производството, вида на изливания метал и изискванията за леене.

Кратък исторически преглед на развитието на леярското производство. Ролята на руските учени в развитието на научните основи и организацията на производството на отливки и блокове

Леярството е една от най-древните форми на металообработващо изкуство, с които човечеството се е запознало. Многобройни археологически находки, открити по време на разкопки на надгробни могили в различни части на нашата страна, показват, че в Древна Рус отливките от мед и бронз са били произведени в доста големи количества (боулери, върхове на стрели, бижута - обеци, китки, пръстени, шапки и др.) . По време на разкопките са открити оцелели ковачници и пещи, каменни форми, използвани за отливане на кухи брадви, пръстени, гривни, метални мъниста, кръстове и др. Но повечето от отливките, открити в Древна Рус, са получени чрез отливане от восък модел.

Методът на изработване на модела беше оригинален: от жични въжета беше изтъкан модел, представляващ копие на бъдещия продукт; Върху този восъчен модел се нанасяше глина, докато се получи достатъчно здрава форма, след изсъхване, восъкът се разтопи и в получената кухина се изляха метали, отливка със сложни форми беше получено.

През 11 век В Рус възникват местни производствени центрове за отливане на църковни (медни кръстове, камбани, икони, свещници и др.) И битови (чайници, умивалници и др.) Предмети. В допълнение към Киев и Новгород Велики, Устюг Велики и Твер стават основни центрове за производство на медни изделия. Татарското нашествие предизвиква стагнация, която продължава до средата на 14 век, след което започва възходът на леярското производство. Това се обяснява с факта, че е създадена централизирана голяма държава, във връзка с която започват да се развиват градове и са необходими оръжия, сега огнестрелни оръжия. Преминават от производство на заварени оръдия към отливане на бронзови, отливане на камбани, създаване на медолеярни работилници за художествено леене. До средата на XVI век. Московската артилерия заемаше количествено първо място сред артилерията на европейските държави.

Епохата на Петър Велики представлява скок в развитието на леярското производство. Големи заводи в Тула и Калуга са създадени от Никита Демидов и Иван Баташов. Първите стоманени отливки са произведени през втората половина на 19 век. почти едновременно в различни европейски страни. В Русия те са направени през 1866 г. от тигелна стомана в завода в Обухов. Качеството на отливките обаче се оказва ниско, тъй като леярските свойства на стоманата са значително по-ниски от тези на чугуна. Благодарение на работата на руските металурзи A.S. Лаврова и Н.В. Калакутски, който обясни явленията на сегрегация и представи механизма на възникване на свиване и газови кухини, а също така разработи мерки за борба с тях, предимствата на стоманените отливки бяха напълно разкрити. Следователно фасонните отливки, получени от A.A. Износков от мартенова стомана в завода в Сормово през 1870 г. се оказа с толкова високо качество, че бяха демонстрирани на изложба в Санкт Петербург.

След публикуването на научни трудове на основателя на металографията Д.К. Чернов, който създава науката за трансформациите в сплавите, тяхната кристализация, структура и свойства, започва да използва термична обработка, която подобрява качеството на леенето на стомана. Теорията на металургичните процеси е въведена във висшето образование от A.A. Байков през 1908 г. в Петербургския политехнически институт. В периода от 1927 до 1941г. Има безпрецедентен растеж в индустрията за бивша Русия и се строят най-големите механизирани фабрики. Изграждат се и се въвеждат в експлоатация леярни, работещи в непрекъснат потоков режим, с висока степен на механизация, с конвейери, с годишна производителност до 100 хиляди тона отливки.

В същото време се извършва изследователска работа, създават се теории за работните процеси и методи за изчисляване на леярско оборудване. Създава се научна школа на Московското висше техническо училище, основана и ръководена от проф. Н.П. Аксенов.

Широкото разпространение на леярското производство се обяснява с големите му предимства пред другите методи за производство на заготовки (коване, щамповане). Чрез леене могат да се произвеждат детайли с почти всякаква сложност с минимални допуски за обработка.

В допълнение, производството на отливки е много по-евтино, отколкото например производството на изковки. Развитието на леярското производство до днес се осъществява в две посоки:

1) разработване на нови леярски сплави и металургични процеси;

2) усъвършенстване на технологията и механизация на производството.

Голям напредък е постигнат в областта на изучаването и подобряването на механичните и технологичните свойства на сивия чугун - най-разпространената и евтина леярска сплав. Специалните видове леене стават все по-разпространени и усъвършенствани: леене в студено леене, леене под налягане, формоване на черупки, леене по изгубен восък и др., осигурявайки производството на точни отливки и следователно намалявайки разходите за обработка на рязане.

Класификация на леярските сплави и техните области на приложение

Средно лятите части представляват около 50% от масата на машините и механизмите, а тяхната цена достига 20–25% от цената на машините. В зависимост от метода на производство на лети заготовки сплавите се разделят на лети и деформирани. Леярските сплави се приготвят или от изходни компоненти (зарядни материали) директно в леярната, или се получават от металургични заводи в завършен вид и се разтопяват само преди да се излеят в леярски форми. И в първия, и във втория случай отделните елементи по време на процеса на топене могат да се окисляват (изгарят), да се изпаряват при повишени температури (сублимират), да влизат в химическо взаимодействие с други компоненти или с облицовката на пещта и да се превърнат в шлака.

За да се възстанови необходимия състав на сплавта, загубата на отделни елементи в нея се компенсира чрез въвеждане в стопилката на специални добавки (лигатури, феросплави), приготвени в металургичните предприятия. Сплавите съдържат, в допълнение към легиращия елемент, основния метал на сплавта, така че те се абсорбират по-лесно и напълно от стопилката, отколкото чист легиращ елемент. При топене на сплави от цветни метали се използват основни сплави: медно-никелова, медно-алуминиева, медно-калаена, алуминиево-магнезиева и др.

При леене на черни сплави, феросплави (феросилиций, фероманган, ферохром, фероволфрам и др.) Се използват широко за въвеждане на легиращи елементи, както и за дезоксидиране на стопилката. По време на процеса на дезоксидация елементите, съдържащи се във феросплавите, действат като редуциращи агенти: те се свързват с кислорода на оксида, разтворен в стопилката, редуцират метала и след като се окислят, самите те се превръщат в шлака. Пречистването (рафинирането) на стопилката чрез дезоксидация спомага за значително подобряване на качеството на отлятия метал, повишавайки неговата здравина и пластичност. Като модификатори се използват редица сплави, както и неметални материали (соли и др.), Които, когато се въвеждат в леярска сплав в малки количества, значително влияят върху нейната структура и свойства, например те рафинират зърното и спомагат за увеличаване на здравината на метала. Така за получаване на чугун с висока якост се използва модификация с магнезий.

Основните критерии за качество на отливките са механичните свойства, структурните показатели, топлоустойчивостта, износоустойчивостта, устойчивостта на корозия и др., посочени в техническите изисквания.

Сплавите обикновено се разделят, подобно на металите, предимно на черни и цветни метали, като последните включват и леки сплави. Сплавите се разделят на групи в зависимост от това кой метал е основата на сплавта.

Най-важните групи сплави са следните:

чугуни и стомани – сплави на желязо с въглерод и други елементи;

алуминиеви сплави с различни елементи;

магнезиеви сплави с различни елементи;

бронзът и месингът са сплави на мед с различни елементи.

В момента най-широко използвани са сплавите от първата група, т.е. черни сплави: около 70% от всички отливки по тегло са направени от чугун и около 20% от стомана. Останалите групи сплави представляват относително малка част от общата маса на отливките.

Химическият състав на сплавта разграничава основните елементи (например желязо и въглерод в чугун и стомана), постоянни примеси, чието присъствие се дължи на производствения процес на сплавта, и произволни примеси, които са влезли в сплавта поради една или друга причина. Вредните примеси в стоманата и чугуна включват сяра, фосфор, железен оксид, водород, азот и неметални включвания. Вредните примеси в медните сплави са меден оксид, бисмут и в някои от тях фосфор. Примесите на алуминий и желязо рязко влошават свойствата на калаения бронз, а в алуминиевия бронз, напротив, калай. Алуминиевите сплави трябва да имат ограничено съдържание на желязо, а магнезиевите сплави също трябва да имат ограничено съдържание на мед, никел и силиций. Газове и неметални включвания във всички сплави са вредни примеси.

Изискванията за всяка леярска сплав са специфични, но има редица общи изисквания:

1. съставът на сплавта трябва да осигурява получаването на зададените свойства на отливката (физични, химични, физикохимични, механични и др.);

2. сплавта трябва да има добри леярски свойства - висока течливост, нежелание за насищане с газове и образуване на неметални включвания, ниско и стабилно свиване при втвърдяване и охлаждане, нежелание за сегрегация и образуване на вътрешни напрежения и пукнатини в отливките;

3. сплавта трябва да бъде възможно най-проста по състав, лесна за приготвяне, да не съдържа токсични компоненти и да не отделя силно замърсяващи околната среда продукти по време на топене и изливане;

4. сплавта трябва да бъде технологично напреднала не само при производството на отливки, но и при всички последващи операции за получаване на готови части (например по време на рязане, термична обработка и др.);

5. сплавта трябва да бъде икономична: да съдържа възможно най-малко количество скъпи компоненти, да има минимални загуби при обработката на отпадъците (леци, скрап).

Тестови въпроси и задачи

1. Каква е историята на развитието на леярското производство в Русия?

2. Каква е ролята на руските учени в развитието на научните основи и организацията на производството на отливки от сплави от черни и цветни метали?

3. Какви са методите за получаване на отливки?

4. Какви форми могат да се използват за производство на фасонни отливки?

5. Как се класифицират леярските сплави?

6. Какви са изискванията към леярските сплави?

7. Избройте основните области на приложение на леярските сплави.

8. Каква е същността на леярската технология?

Леярнае основната основа на машиностроителния комплекс и неговото развитие зависи от темповете на развитие на машиностроенето като цяло.
На XI конгрес на руските леярски работници в Екатеринбург през септември 2013 г. спешно беше повдигнат въпросът за състоянието на леярната промишленост, която е неразривно свързана с развитието на машиностроенето.
Производството на руски отливки през годините на реформата е намаляло 4,5 пъти от 18,5 милиона тона до 4,2 милиона тона и има тенденция да намалява под 4,0 милиона тона през 2013 г. Броят на леярните е намалял почти три пъти от 3500 на 1250 предприятия. Ликвидирани са 10 леярски научноизследователски института.
Износът на отливки е незначителен, износът на леярско оборудване практически липсва. В същото време вносът на леярско оборудване, включително за леярни на металургични заводи, се е увеличил почти 9 пъти за 10 години от 2003 г. насам, надхвърляйки 1,0 милиарда щатски долара. долара през 2012 г.
Необходими са спешни мерки за съживяване на руското леярско производство, което изисква обединяване на усилията на леярните, машиностроителната индустрия и научния потенциал с реална подкрепа от държавни организации и институции за финансово развитие в рамките на публично-частно партньорство.
Статия от президента на Руската леярска асоциация проф. Диброва И.А.

Фиг. 1. Производство на отливки по страни през 2011г

Леярното производство в Русия е основната база на машиностроителния комплекс и неговото развитие зависи от темповете на развитие на машиностроенето като цяло. Перспективите за развитие на леярското производство се определят от необходимостта от отливки, динамиката на тяхното производство, авторитета на леярските технологии и конкурентоспособността сред развитите чужди страни.

Нека разгледаме състоянието на леярското производство в Русия.

През 2011 г. в света са произведени 98,6 милиона тона отливки от черни и цветни сплави, включително 4,3 милиона тона в Русия, което е 4,36%

Производството на отливки по държави е показано на фиг. 1, от който се вижда, че водещо място в производството на отливки заема Китай, който днес произвежда около половината от световното производство на отливки.

Фиг.2. Производство на отливки в страните от БРИКС през 2011 г

Русия е на 6-то място след Китай, САЩ, Индия, Германия и Япония.

Производството на отливки в страните от БРИКС през 2011 г. възлиза на 59,49 милиона тона, което е 60% от световното производство (фиг. 2). Русия е на трето място сред страните от БРИКС и произвежда 8,22% от леярската продукция на тези страни.

Леярното производство в Русия заема водеща позиция сред такива бази за доставки на машиностроене като заваряване и коване. Коефициент на използване на метала (от 75 до 95%). От друга страна, леярското производство е най-наукоемкото, енергоемко и материалоемко производство. За производството на 1 тон отливки е необходимо да се претопят 1,2-1,7 тона метални шихти, феросплави и флюси, да се обработят и приготвят 3-5 тона формовъчни пясъци (за леене в пясъчно-глинести форми), 3-4 кг. свързващи материали (за отливане във форми от CTS) и бои. В разходите за леене разходите за енергия и гориво представляват 50-60%, разходите за материали 30-35%.

Фиг.3. Обем на производство на отливки в Русия от 1990 до 2012 г

Динамика на производството на отливки в Русия от 1990 до 2012 г. показано на фиг. 3. Най-високите обеми на производство на отливки са през 1985 г. и възлизат на 18,5 милиона тона. След това започна рязък спад в производството, свързан с нарушаване на общите принципи на сътрудничество в инженерните продукти между републиките на СССР, приватизация и ликвидация на предприятия. Само в Москва около 20 предприятия са затворени, включително AMO ZIL, заводите Stankolit и Dynamo и заводът на името на. Войков, която произвежда около 500 хиляди тона отливки. От 2001 до 2008г производството на отливки се стабилизира на 7 милиона тона. Впоследствие спадът в леярското производство е свързан с икономическата криза, намаляването на квалифицирания персонал, предимно пенсионери, и закриването на предприятия. През последните години производството на отливки от черни и цветни сплави се стабилизира на ниво от 4,2 - 4,4 милиона тона.

Общият брой на леярните в Русия е около 1250, които произвеждат отливки, оборудване и свързани с тях материали.

Производството на отливки на един служител през 2012 г. е около 14,3 тона годишно.

В леярната промишленост на машиностроенето и металургията (според експертни оценки) работят около 300 хиляди души, включително 90% работници, 9,8% инженери и 0,2% учени.

По-голямата част от леярните в Русия (78%) са малки леярни с производствен обем до 5000 тона отливки годишно.

Данните за мощностите, обемите на продукцията и броя на работниците в леярните, според информацията, с която сдружението разполага, са дадени в табл. 1.

Таблица 1. Анализ на състоянието на руското производство по капацитет, обем на продукцията и брой служители

№	Обем на производство на отливки (t годишно)	Брой служители	Брой предприятия	%	Бележки
1	50000-100000	2000-3000	12	1	Леярни на автомобилни заводи, енергетика, отбранителен комплекс
2	10000-50000	500-2000	84	6,7	Леярни цехове на големи машиностроителни заводи
3	5000-10000	200-500	180	14,4	Цехове на машиностроителни заводи и индивидуални цехове
4	1000-5000	50-200	430	34,4	Цехове на машиностроителни предприятия
5	По-малко от 1000	50-100	544	43,5	Малки работилници за различни цели

По технологични процеси производството на отливки се разпределя както следва:

Таблица 2. Производство на отливки по технологични процеси, %

78% от отливките се произвеждат на механизирани линии и машини и ръчно. Нивото на автоматизация и механизация на леярското производство в Русия е представено в таблица. 3.

Таблица 3. Ниво на автоматизация и механизация на леярското производство

В момента износът на отливки е 30 хиляди тона годишно за страни като Германия, Англия, Франция, Израел, Швеция, Норвегия, Финландия, вносът е около 70 хиляди тона.

Обемите на производство на отливки значително зависят от обемите на производство на местно леярско оборудване за собствени нужди и доставки за износ.

Редица големи производители на леярско оборудване в Русия запазиха и разшириха своята специализация, но не задоволяват нуждите на леярните и заводите. Следното оборудване не се произвежда в Русия:

• автоматични и механизирани линии за производство на безстъклени форми от пясъчно-глинести и студено втвърдяващи се смеси;
• машини за изработване на форми от пясъчно-глинести смеси с размери на колбите от 400x500mm до 1200x1500mm;
• машини за производство на леярски сърца с помощта на горещи и студени инструменти;
• оборудване за боядисване на леярски форми;
• Охлаждащи машини;
• машини за леене под ниско налягане;
• машини за центробежно леене;
• средночестотни индукционни пещи с капацитет над 10 тона за топене на чугун и стомана;
• периодични и непрекъснати миксери за приготвяне на студено втвърдяващи се смеси с производителност над 10 т/час;
• оборудване за регенерация на студено втвърдяващи се смеси с капацитет над 10 тона/час.

Произвежда се частична гама машини за леене под високо налягане.

Паркът от леярско оборудване е леко актуализиран през последните 5 години, средната му възраст е 28 години.

Фиг.4. Динамика на вноса на леярско оборудване от 2003 до 2012 г.

В тази връзка се очаква в следващите 5-10 години липсващото оборудване да бъде закупено от чужди фирми в Германия, Италия, САЩ, Япония, Турция, Дания, Англия, Чехия, Франция и др.

Нека да оценим пазара за вносно оборудване.

Динамика на вноса на леярско оборудване в Русия от 2003 до 2012 г. (милиони щатски долари) е представен на фиг. 4.

През 2012 г. вносът на оборудване, резервни части и аксесоари за леярни и свързани индустрии от всички страни по света възлиза на около 705 милиона долара. САЩ. Динамика на вноса на леярско оборудване от всички страни по света от 2007 до 2012 г. (милиони щатски долари) е представен в табл. 4.

Таблица 4. Динамика на вноса на леярско оборудване от 2007 г. до 2012 г

2007	2008	2009	2010	2011	2012
833,1	948,1	632,2	499,15	676,24	1081,5

Най-високите обеми на доставки на леярско оборудване за Русия от всички страни по света преди 2012 г. бяха през 2008 г., но през 2012 г. обемът на доставките на оборудване се увеличи и възлиза на повече от 1 милиард долара. САЩ. Само доставките на леярско оборудване възлизат на 720 милиона щатски долара, а останалите 259,5 милиона щатски долара. САЩ доставяха на Русия отливки, форми, палети, различни приспособления и инструменти, включително за металургичните леярни. Доставките на леярско оборудване от водещи страни в света през последните три години (2010-2012 г.) са представени в таблица. 5 (милиона щатски долара).

Таблица 5. Доставки на леярско оборудване от водещи страни по света за 2010-2012 г.

От таблица 5 може да се види, че леярското оборудване се доставя основно от Германия и Италия. Като цяло 72% от леярското оборудване се закупува от чужбина. Следователно производството на отливки за производството на домашно оборудване е намалено.

Въпреки ниското ниво на производство на отливки през последните години, много фабрики реконструират леярското производство на базата на нови технологични процеси и материали и съвременно оборудване.

Основната цел на реконструкцията е разширяване на производствените обеми, подобряване на качеството на продуктите, които отговарят на съвременните изисквания на клиентите, подобряване на екологичната обстановка и условията на труд. При извършване на реконструкция е необходимо задълбочено проучване на пазара за продажба на продукти, анализ на съвременните технологични процеси, оборудване и материали, разработване на оптимално технологично оформление и разположение на оборудването и разработване на работен проект. Технологичното и експлоатационното проектиране изисква квалифицирани специалисти. За съжаление днес в Русия има ограничен брой организации, способни напълно да поемат технологичния и оперативен дизайн на цех или обект. Затова се създават творчески групи от специалисти и организации за извършване на този вид работа.

През последните 3 години са изцяло или частично реконструирани повече от 90 леярни цеха и обекти.

Реконструкцията на цехове и фабрики се извършва на базата на механизирани линии, заменящи ръчния труд. Само за последните 4 години (2008-2012 г.) в леярните са инсталирани 25 автоматизирани и механизирани линии за производство на леярски форми.

Въвеждане на перспективни технологии

За производството на чугун и стомана технологичните процеси на топене в индукционни и електродъгови пещи са обещаващи, осигуряващи стабилно определен химичен състав и температура на нагряване на стопилката за ефективна обработка извън пещта.

Следните са обещаващи за топене на лети сплави:

За топене на чугун:

• Средночестотни индукционни тигелни пещи с капацитет до 10-15 тона. Такива пещи се произвеждат от местни компании: LLC "RELTEC", Екатеринбург, JSC "Electroterm-93", Саратов, JSC "Новозибковски завод за електротермично оборудване", LLC "Kurai", Уфа, JSC NPP "Institute of Electrotechnologies", Екатеринбург, LLC "SODRUSHSTVO" и други,
  както и чуждестранни компании AVR, Junker (Германия), Inductotherm, Ajax (САЩ), EGES, Турция, които са най-широко използвани в Русия;
• Дъгови пещи с постоянен ток, произведени от JSC Sibelektroterm, Новосибирск, LLC NTF EKTA, Москва, LLC NTF Komterm, Москва.

За топене на желязо, средночестотните индукционни тигелни пещи са по-гъвкави в технологично отношение.

Фиг.5. Увеличение на производствените обеми на чугун, разтопен в индукционни пещи (%)

За съжаление през последните години не е извършена работа за подобряване на технологията за топене на куполно желязо. Не, и преди това в Русия не е имало масово производство на куполни пещи. В тази връзка всички работещи куполни пещи се произвеждат по домашен метод без предварително нагряване на взрива и висококачествено почистване на отработените газове от прах и вредни компоненти. Газовите куполни пещи не са намерили правилно разпространение в нашата страна поради липсата на надежден дизайн и се използват само за производство на ниски класове чугун.

Фигура 5 показва данни за увеличаване на обема на производство на отливки от чугун, разтопен в индукционни пещи, и намаляване на обема на производство на отливки от чугун.

Производството на отливки от различни видове чугун през 2012 г. е представено в табл. 6.

Таблица 6. Производство на отливки от различни видове чугун през 2012 г

Фиг.6. Ръст в производствените обеми на отливки от алуминиеви и магнезиеви сплави (%)

Увеличаването на обема на топене на чугун с ниско съдържание на сяра в индукционни пещи позволи да се увеличи производството на отливки от високоякостен чугун със сферичен и вермикуларен графит. Между 2006 и 2012г. производството на отливки от високоякостен чугун с нодуларен графит се увеличава с 12% (фиг. 6) поради намаляване на производството на отливки от сив и специален чугун и стомана.

За топене на стомана:

• AC и DC електродъгови пещи, средно и високочестотни индукционни пещи.

Производство на отливки от различни видове стомана през 2012 г. Представено в табл. 7.

Таблица 7. Производство на стоманени отливки

За топене на цветни сплави:

• Електрически индукционни, дъгови и съпротивителни пещи, газови и нафтови пещи.

Производството на отливки от цветни сплави през 2012 г. е представено в табл. 8.

Таблица 8. Производство на отливки от цветни сплави

През последните години се увеличи производството на отливки от алуминиеви и магнезиеви сплави, които в някои случаи заместват

Производството на профилни отливки в Русия от алуминиеви сплави по различни методи е представено в таблица. 9.

Таблица 9. Производство на профилни отливки от алуминиеви сплави по различни методи

В момента развитието на производството на висококачествени отливки на базата на съвременни технологични процеси в различни отрасли на машиностроенето се извършва неравномерно. Най-високи обеми на производство на отливки се наблюдават в транспортното (автомобилно, железопътно и комунално) машиностроене, тежкото и енергийно машиностроене и отбранителната промишленост.

Фиг.7. Производство на отливки по отрасли през 2012г

Обемите на производство на отливки по отрасли са представени на фиг. 7

Анализът на динамиката на производството на отливки и битово леярско оборудване през последните 10 години не ни позволява да определим перспективите за развитие на леярското производство през следващите години. Не се очаква увеличение на производствените обеми на отливки от черни и цветни сплави, тъй като политиката и практиката за закупуване на машиностроителни продукти в чужбина продължава. Продължава и тенденцията за увеличаване на покупките на отливки в чужбина. Търсенето на ляти заготовки от местната индустрия намалява. Летите заготовки не са конкурентоспособни на световния пазар поради високата си цена и по отношение на „цена-качество“ отстъпваме на развитите чужди страни.

През последните години не са разработени нови леярски технологии, тъй като 10 изследователски института, занимаващи се с леярско производство, са ликвидирани от приватизационната система. Научните изследвания се извършват само от леярни катедри на университетите, чиято основна задача е да обучават млади специалисти. Повечето отделения не са оборудвани със съвременни инструменти и оборудване. В Русия няма координация на научните дейности. Броят на научните работници през последните 15 години е намалял от 8 на 0,2% от всички работници в леярната промишленост. Прекъсната е връзката между наука и производство, няма индустриална наука.

В настоящите условия за по-нататъшното развитие на леярното производство, реконструкцията на стари леярни и изграждането на нови въз основа на нови технологични процеси и модерно екологично оборудване важна роля играят информационните дейности, извършвани от Руската леярска асоциация. Асоциацията редовно организира научни и технически специализирани конференции, веднъж на всеки 2 години се провежда конгрес на леярски работници и изложба с участието на чуждестранни специалисти, освен това организира пътувания на специалисти до международни леярски изложения и леярни на чужди страни, за да да се запознаят с иновативни технически решения и да обменят опит. Издава месечно научно-техническо списание "Леяр на Русия".

Трябва да се отбележи, че заедно със стабилизирането на обема на производството на отливки през последните 4 години, качеството на отливките се е повишило значително, точността на размерите се е повишила и съответно теглото им е намаляло, здравината и експлоатационните характеристики са се повишили, а продаваемостта е нараснала подобрен.

Технологичното оборудване на редица предприятия се е подобрило значително, през последните 15 години около 350 предприятия са извършили реконструкция, което е затруднено от липсата на оборотни средства в много предприятия.

Надяваме се, че съвместната дейност на леярните с научни и обществени организации с подкрепата на правителството на Руската федерация ще позволи по-нататъшното развитие на леярското производство в Русия.

• Тагове:

ЛЕЯРНА, един от технологичните процеси за производство на продукт чрез запълване на предварително подготвена форма с разтопен метал, при което металът се втвърдява. Значението на леярското производство в машиностроенето се характеризира с факта, че повече от 75% от теглото на всички части на машините и инструментите са отлети. Производството на части чрез леене е не само прост и следователно евтин метод, но често с много сложни конструкции и големи размери на частите - той е единственият. Процесът на леярство може също така да произвежда продукти от метали, които не могат да бъдат изковани. В леярското производство машинните части се произвеждат индивидуално, на партиди, а в някои случаи и в масови количества.

Леярски материали са: леярски материали (чугун, стомана, мед и неговите сплави, алуминий и неговите сплави и др.); формовъчни материали (пясък, глина и др.); спомагателни материали: гориво, огнеупорни материали, флюсове и др. Основните операции в леярското производство са следните: 1) подготовка на формовъчна пръст, 2) изработване на форма (леене), 3) топене на метал, 4) сглобяване и изливане на формата , 5) освобождаване на отливката от форми (избиване), 6) почистване на отливката (рязане, почистване и подрязване), 7) термична обработка (отгряване или пълна термична обработка).

Изработка на калъпи (леене). В леярското производство се използват: временни форми, предимно от глина и пясък, и постоянни метални форми, гл. обр. от стомана. По време на втвърдяването металът намалява по обем (феномен на свиване), така че матрицата става по-голяма по размер от продукта с количеството на свиване. Феноменът на свиване засяга здравината на отливката, а понякога дори и нейната цялост, когато например формовъчната маса (пръчките), заобиколена от течен метал, е твърде здрава и неподатлива и металът за отливка се свива, докато се втвърдява. Следователно във временните форми трябва да се използва формовъчната смес. гъвкав; при постоянни форми е необходимо (в зависимост от скоростта на втвърдяване на метала) продуктите от тях да се изхвърлят своевременно, което се постига чрез много точно (навреме) действие на съответните механизми.

Постоянните форми са разработени от гл. обр. за леене на цветни метали с ниска точка на топене и отчасти за чугун; За стомана рядко се използват постоянни форми, тъй като е много трудно (дори за чугун) да се избере метал, който да издържи на многократно нагряване и охлаждане. Особено разпространено е отливането в постоянни форми с метални конуси от алуминиеви сплави. Постоянните форми включват така наречените форми с дълъг живот, предложени и патентовани от Holley Carburettor Co., Детройт. Изработени са от много издръжлив огнеупорен материал. Цялата трудност при изработката на тези форми се състои в намирането на подходящия материал (каолин, магнезий, боксит) и свързването му добре с чугунената обвивка. Повърхността на огнеупорния слой може да се регулира до износване, след което огнеупорният слой се нанася отново. В такива форми се отлива чугун и други метали (с изключение на стомана). Няма избелване на чугуна и отливката е добре обработена.

Временните форми се изработват с помощта на модели или шаблони, които са точно копие на отливката (увеличени със степента на свиване), а колбите - правоъгълни или квадратни (по-рядко кръгли) кутии без дъно или капак. Колбите служат за придаване на здравина на формовъчния материал и за използване на възможно най-малко формовъчна почва по време на формоването. Много по-рядко формоването се извършва в почвата без колби или само с една горна колба.

Схематично процесът на изработване на калъпи е следният. 1) Половината от модела се поставя върху подмоделна плоча (фиг. 1). 2) Долната половина на колбата се поставя върху плочата и се покрива с няколко mm моделна почва (фиг. 2), леко уплътнена около модела (в повечето случаи на ръка); след това почвата за пълнене се изсипва в колбата (до върха или повече), която след това се уплътнява b. или m. в голяма степен в зависимост от размера и характера на отливката; формата се вентилира (надупчва се на няколко места с фиби).

3) Напълнената колба се обръща заедно с моделната дъска (фиг. 3); фалшивата дъска се отстранява; Повърхността на долната колба се поръсва с разделителен пясък. 4) Върху долната половина на модела поставете горната половина на модела, покрита със слой моделен пясък, и горната колба (Фиг. 4), в която се поставят леяците и задните модели (Фиг. 5) . 5) След уплътняване на пръстта за пълнене, колбите се отделят и моделите се отстраняват от всяка половина. 6) В освободената от модела долна форма (фиг. 6) се вкарва пръчка, която се подготвя отделно. 7) Долната колба с пръта е покрита с горната колба (фиг. 7); сглобените колби се зареждат, т.е. върху горната колба се поставя тежест, за да се предпази от изплуване, когато формата се напълни с течен метал.

Методите за пълнене на колби с формовъчен материал и уплътняването му са показани на фиг. 8.

Формовъчните машини са разделени на три основни типа: пресоващи, разклащащи и пясъкометачни. Всяка формовъчна машина е оборудвана с устройства за освобождаване на модела от колбата. Основните методи за освобождаване на модела от колбите са показани на фиг. 9.

В съответствие с методите за освобождаване на модели от колби, формовъчните машини също се разделят на подгрупи: 1) машини с повдигащи колби, 2) машини с въртяща се плоча и 3) машини с протягаща плоча.

На фиг. 10 показва обикновена пресоваща (с ръчно пресоване отдолу) формовъчна машина; на фиг. Фигура 11 показва един от най-новите видове шейкър-пресови машини от системата Nichols, работещи със сгъстен въздух.

Табелката с модела на тази машина е монтирана върху държача на модел B; колбата (не е показана на диаграмата) е свързана или към плочата на модела, или към рамка Е, която служи като опора за колбата. Поставете дръжката на клапана N вдясно. Появява се треперене; в този случай въздухът преминава вътре в буталото B под буталото A, което носи моделната плоча. Повдигането на буталото се контролира автоматично чрез повдигане на прозорците F от долния ръб на буталото. През тези прозорци въздухът преминава в бутало B и в атмосферата. По време на разклащане траверсите H с притискащия блок стоят над колбата.

След това дръжката на клапана N се завърта наляво. След това въздухът преминава през друга жица под бутало B и повдига двете бутала с моделната плоча, рамки D и E и разклатена колба, пълна с пясък, и притиска последната към пресовия блок, така се постига уплътняване. Завъртете ръкохватката N отново в средно положение, което отваря изхода на пресовия цилиндър. И двете бутала A и B, държачът на модела D с моделната плоча и рамката E, поддържаща колбата, падат надолу, а в допълнение към притискащото бутало B, кръглите пръти G служат като водачи По време на движение прътите G се спират от лапи C на известна височина, така че рамката E с готовата форма да спре, докато системата B-A-D с табелата на модела продължава да се движи надолу; в този случай моделът се изважда от формата. След изпомпване на траверса с пресовия блок е лесно да се отстрани формата. За да се осигури прецизно вертикално движение на държача модел D, има четири водещи пръта M в разклащащата маса. Прътите G в долно положение се потапят в маслена баня, както и водачите M, за да се осигури добро смазване и плавно падане на рамката E, като за целта палецът C се завърта надясно чрез движение на На рамката E можете да прикрепите плоча за протягане, върху която вече е поставена колбата, така че с висок модел със стръмни стени да работите по метода на издърпване. И в двата случая вибратор на рамка D помага за отстраняването на модела. На фиг. Фигура 12 показва един от многото дизайни на пясъкодувка - най-новата формовъчна машина, която едновременно запълва колбата с формовъчна пръст и уплътнява последната чрез действието на центробежна сила.

Формовъчният материал се прехвърля чрез елеватор към разклащащ улей, след това към лента, която го прехвърля към пясъкохвъргачната глава; тук земята се поема от бързо въртяща се кофа на работната глава, която отрязва част от земята от общото количество и с огромна скорост (12-18 м/сек) насочва земята в колбата, където тя е уплътнена. Основното предимство на пясъкодувката в сравнение с други видове формовъчни машини е, че тя не е свързана с определен размер на колбата, както е при другите формовъчни машини, и следователно само пясъкодувката решава проблема с механизирането на работата за пълнене на колбите с формовъчен материал и уплътняване на последния в леярни, където преобладава индивидуалната работа. Освен това пясъкодувката има изключително висока производителност.

Вътрешните очертания на детайл, кухини и т.н. се получават с помощта на пръти или конуси, които се приготвят отделно от формите в т.нар. ядрени кутии. Тъй като по време на процеса на изливане конусите в повечето случаи са заобиколени от разтопен метал, въпросът за правилната вентилация става изключително важен: газопропускливостта на конусите трябва да бъде значително по-висока от газопропускливостта на самата форма. На фиг. Фигура 13 показва чертеж на сърцевина (половина от кутия на сърцевина).

За да се увеличи газопропускливостта на пръта, вътре в него се поставя восъчен шнур (цимент), чийто восък ще се стопи по време на сушенето, оставяйки т.н. свободен проход за газ. За да се увеличи устойчивостта на пръта към действието на колона от разтопен метал, прътът е оборудван със специална метална рамка. За производството на такива критични и сложни отливки, като автомобилни блокове, радиатори и др., т.нар. маслени пръти, които се приготвят в повечето случаи от чист кварцов пясък с добавяне на различни свързващи вещества за свързване; От тях лененото масло трябва да се счита за най-добро, но също така се използват бобово масло, царевично масло, меласа, декстрин, глутен и др. С помощта на шишарки можете да получите не само вътрешния, но и външния контур на частта ( формоване без колба). Много фабрики в Америка използват този метод, като пропускат цялата работа по формоване и я заменят с основна работа, която не изисква особено квалифицирана работна ръка.

Изработените форми се напрашават със ситно смлени въглища или графит, или се боядисват със специално направена маса ( белуга или боя), което е много течна смес от огнеупорна глина, брашно и лепило; При довършване на форми за леене на желязо към такава маса се добавя фин графит или кокс. Изглаждането на повърхността на формата с гладилка е забранено. След завършване формата или се поставя в сушилнята (по-често) и се събира за изливане, или (по-рядко) влиза в процеса на изливане в сурова форма - мокро леене. Сушенето на форми за различни метали се извършва при различни температури: за стомана 500-600°C, за чугун 200-300°C, за цветни метали 150-250°C. Постоянните и дълготрайни форми винаги се нагряват леко преди леене (до 75-100 ° C), след което, напротив, за следващите отливки се охлаждат, така че температурата им да не надвишава 75-100 ° C. Особено внимание трябва да се обърне на въпроса за сушенето на пръчките, за което успешно се използват непрекъснати сушилни, които позволяват регулиране на температурата на сушене в строго определени граници с колебания от ±5 ° C. Тъй като мократа форма е по-гъвкава от сухата, често много отливки, които се провалят в суха форма, успяват в мократа форма. Въпреки това, зелената форма изисква специално внимание към състава на формовъчната маса (необходима е голяма порьозност, за да се отстранят не само газовете, отделяни от метала, но и водните пари) и правилното уплътняване на формата. Не уплътнявайте прекалено („пръстен“) и не напълвайте формовъчната маса твърде рохкаво (в противен случай течният метал ще отмие стените на формата) - задача, която може да бъде решена само от много опитен работник.

Топене на метал. Леярските материали трябва да притежават следните свойства: а) течливост, т.е. способността на разтопения метал да запълва формата; б) минимално свиване, т.е. способността на отливката да запази формата си; в) най-малка склонност към сегрегация; г) вероятно ниска точка на топене. Почти всички промишлени метали (с изключение на алуминия) в тяхната чиста форма не отговарят на тези условия: например желязото има много висока точка на топене и има незначителна течливост и голямо свиване; Медта, въпреки че няма много висока точка на топене, но поради прекомерно високата си склонност към разтваряне на газове, получаването на плътни отливки без мехурчета е много трудно и изисква специални условия за избягване на дефектни отливки. Добавките на други метали и металоиди към основния метал (желязо, мед и др.) значително подобряват леярските качества в смисъл на понижаване на точката на топене, намаляване на коефициента на свиване и др. Добавка на въглерод към желязото в количество 1,7% или по-висока понижава температурата на топене на желязо от 1528°C до 1135°C, коефициент на свиване - от 2% до 1%; добавка на цинк или калай към мед и алуминий значително подобрява техните леярски качества. Алуминиево-медните и алуминиево-силициевите сплави имат най-добри леярски качества. Стоманата за отливки се използва в два вида: със съдържание на С от 0,15 до 0,18% (якост на опън 36 kg / mm ​​2) и от 0,30 до 0,35% (54 kg / mm ​​2); Мн< 0,6-0,8%, Si < 0,20%; S и Р обыкновенно менее 0,05%. Этот состав обеспечивает плотность отливки. Специальные стали для литья применяются редко. В табл. 1 приводятся наиболее употребительные литейные сплавы алюминия.

За да получите отливка с необходимите качества на най-ниска цена, трябва да знаете при какви условия ще работи отливката, какви качества ще се изискват от нея и какви промени ще настъпят в метала, когато се претопи. Въз основа на това се прави изчисление на таксата. В допълнение към първоначалните леярски материали, таксата включва и леярски отпадъци (груси, шпори, бракувани отливки, пръски от леярски кофи и др.) и метален скрап.

По-долу е даден пример за числено изчисление на заряда (според Moldenka) от устойчив на киселини сив чугун (Таблица 2).

Необходимо е да се изчисли сместа със следния състав: 3,25% C, 1,53% Si, 1,25% Mn, 0,20% P, 0,05% S. За изчислението се вземат определени стойности на загуба на елемент по време на топене в куполна пещ. Задачата е да се определят относителните количества, в които трябва да се смесват чугуните от групитеаз,II и III за получаване на смес със състав (в%): 1,82 Si, 1,91 Мn, 0.1 P, 0.016 S.

За да направите това, на осите Mn-Si (фиг. 14) отделяме съответното съдържание на Si и Mн; Чрез свързване на точките, съответстващи на трите чугуна (леярски линии 4, 5 и 6), виждаме, че точката на средния състав на необходимата смес се намира вътре в триъгълника I-II-III, което показва възможността за приготвяне на необходимата смес от тези 3 вида чугун. Свързваме върховете на триъгълника I-II-III с точка O и продължаваме правите линии IO,IIO и IIIO, докато се пресекат с противоположните страни на триъгълника в точки a, b и c.

След това вземаме произволна права линия O 2 O 1 (фиг. 15), разделена на 100 равни части (100%), и в краищата на тази права линия начертаваме прави линии 0 2 K и 0 1 L, успоредни на всяка друго, под произволен ъгъл. От точка O 1 отложете сегментите O 1 l, O 1 lI, O 1 III, равниО.И.OII, OIII. По същия начин от точка O 2 оставяме прави O 2 a, O 2b и O 2 c, съответно равни на Oa, Ob и Os. Свързване на точки a с I, b сII и c с III, веднага ще прочетем на правата линия O 2 O 1, че чугунът I трябва да се вземе 34%, чугунII - 51% и чугун III - 15%. Следователно, всеки 150 kg заряд ще се състои от 34 kg чугун I, 51 kg чугун II, 15 kg чугун III; 30 кг собствен скрап и 20 кг закупен скрап.

За топене на различни метали се използват пещи с различни конструкции: за топене на стомана - пещи с отворено огнище (киселинни и основни), малки пещи Bessemer (например Tropenas, Robert); чугунени - вагранки, реверберационни пещи и тигелни инсталации; за алуминий, мед и техните сплави - различни конструкции на тигелни, пламъчни и електрически пещи. Процесът на куполно топене е най-икономичният и следователно най-разпространеният; използването на тигели е ограничено от високата цена на процеса и изключителното неудобство при производството на отливки (например стоманени профилни отливки) от тигели. Пламъчните пещи за леене на цветни метали са неудобни, тъй като окислителният ефект на пламъка разваля качеството на метала, а отделящите се в помещението метални оксиди имат вредно въздействие върху здравето на работниците; освен това се изисква температурата на изливане на цветни метали да бъде в много тесни, предварително определени граници (например за алуминий 700 ± 20 ° C). Напоследък електрическите пещи от различни системи за топене са широко разпространени. обр. стомана и цветни метали. Основното предимство на електрическите пещи е тяхното безразличие към химичните реакции, протичащи по време на топене, и в резултат на това по-чист метал; след това способността да се регулира в много широк диапазон степента на прегряване на метала, по-малките му отпадъци и т.н. За топене на чугун използването на електричество е много по-скъпо от топенето във вагранки и следователно е сравнително рядко и само под формата на комбиниран процес: вагранка-електрическа пещ или вагранка-електрическа пещ, в съответствие със специалните изисквания на производството. При топене на цветни метали в електрически пещи отпадъците се намаляват: например отпадъците от месинг в тигелите са 4-6%, в електрическите пещи 0,5-1,5%. В табл Таблица 3 показва сравнителни данни за разходите за топене на 1 тон месинг в тигли и електрически пещи на системата Ajax.

Техника на леене. Подаването на разтопен метал към матрицата е една от най-важните операции в леярското производство; метал, перфектно съставен (чрез анализ), разтопен и деоксидиран съгласно всички най-добри инструкции, b. развален от неумело поставяне във форма. На първо място е необходимо да се гарантира, че потокът от метал, влизащ във формата, е непрекъснат и напълно запълва каналите, доставящи метала към формата. За да направите това, е необходимо правилно да се изчисли взаимното съотношение на напречните сечения на портата, уловителя на шлака и хранилките (фиг. 16); Така че, с диаметър на вратата 20 mm, площта на напречното сечение на вратата = 315 mm 2, площта на уловителя на шлака трябва да се вземе по-малка, а именно 255 mm 2, а сумата от площите на захранващите устройства не трябва да надвишават 170 mm 2.

На фиг. 17-22 показват примери за правилни и неправилни монтажи на затвори, шлакоуловители и хранилки.

Фиг. 17, 18 и 19 дават примери за правилен монтаж, фиг. 20 - неправилен монтаж, тъй като напречното сечение на леяка е твърде малко и по време на леене металът няма да запълни напълно шлакоуловителя, в резултат на което шлаката ще попадне във формата и ще развали отливката. На фиг. Фигура 21 показва неправилен монтаж: леяк е поставен директно над захранващото устройство, шлаката навлиза директно във формата. На фиг. 22 леяк се измества и поставя директно над захранващото устройство, шлаката пада във формата. За да се избегнат кухини при свиване, в стоманени отливки се поставят два ограничителя. Печалбите в стоманените отливки заемат около 25-30% от теглото на отливката. Малки стоманени отливки, чугун (с изключение на много критичните) и отливки от цветни метали се леят без печалба. Пълненето на форми изисква известно умение. Металът не може да се излива в леяк с прекъсвания на потока. В някои случаи, когато се изисква високо налягане, те се опитват да насочат поток от стомана от кофата директно в леяк, като по този начин създават. удар от стомана. Изливането на стомана се счита за завършено, когато металът се появи в печалба. В този момент при големи отливки е за предпочитане да се добавя метал в полетата, а не през леяк. Че. създава се гореща печалба, захранваща отливката (като същевременно намалява обема на втвърдяващия се метал) отгоре, но не и отдолу (което е вредно). Препоръчва се дезоксидирането на готовия метал със силициев диоксид преди освобождаване. Тази добавка прави метала по-спокоен и се излива добре. В най-дебелите части на отливките се образуват кухини при свиване. Общото мнение, че наличието на мехурчета от свиване в отливките намалява якостта на метала, не винаги е правилно: мехурът, затворен в метала, е сфера (като купол) с правилно подредени кристали и проявява значителна устойчивост на разрушаване, особено на смачкване. Коването на този балон чрез коване образува гънка, чието присъствие със сигурност отслабва метала. За да се избегне образуването на мехурчета от свиване, се използват центробежно леене и леене под налягане.

Центробежното леене включва въвеждане на разтопен метал в бързо въртяща се метална форма, където центробежната сила го кара да се придържа към външната повърхност на въртящата се форма. Че. можете да подготвите различни тела на революция. Работната схема на машина за центробежно леене е показана на фиг. 23.

Формата е цилиндър А. Чрез дръжка С може да се изработи форма А. преместен назад (на чертежа - вдясно). Бутало в края на шпиндела с охлаждаща оребрена повърхност F образува задната стена на формата. В началото на леенето матрицата А се притиска напълно плътно към тялото В, след което кофата В, пълна с разтопен метал, се търкаля във форма D, която едновременно се върти. Чрез завъртане на ръчно колело E, разтопеният метал се излива във формата. Веднага след като металът се втвърди, формата А се премества надясно върху буталото, което изстисква отливката. Особено разпространен е методът на центробежно леене при производството на чугунени тръби. Материалът, от който се изготвят формите за центробежни отливки, се подбира особено внимателно в зависимост от условията на работа на машината за центробежно леене. За форми с висока степен на нагряване чугунът, поради склонността му към нарастване (увеличаване на обема при многократно нагряване), не се препоръчва; използването на стомана дава по-добри резултати. Формите без облицовка, нагрявани или охлаждани с вода, могат да бъдат направени от стомана, но техният експлоатационен живот е кратък. Поради това е за предпочитане да се правят форми от нихром (60% Ni и 40% Cr) или от Becket metal, както и от сплав със следния състав: 80% Ni и 20% Cr. Тази сплав може да издържи на продължителни и повтарящи се температурни натоварвания над 1370°C. Основното изискване е стоманените форми да нямат кухини по-близо от 3 mm от вътрешната повърхност на матрицата и тази повърхност да е напълно гладка; Дебелината на стената се избира така, че по време на леене формата да не се нагрява над критичната точка на дадения метал.

При леене под налягане разтопеният метал се инжектира под високо налягане в метална форма, което води до части, които са толкова прецизно оразмерени, че не се нуждаят от допълнителна обработка. Това представлява особено значителни предимства за масовото производство на малки части, изискващи висока прецизност (напр. измервателни уреди, малки машинни части). Най-важните индустриални сплави за леене под налягане са цинковите, алуминиевите и до известна степен медните сплави. В табл Таблица 4 показва характеристиките на различни сплави, използвани за леене под налягане.

Машините, използвани за шприцване, се разделят на две основни групи. 1) За сплави с ниска точка на топене се използват бутални машини (фиг. 24).

Ваната за течен метал съдържа помпа, задвижвана от лост или сгъстен въздух. Когато буталото се движи надолу, металът се притиска във формата през дюзата. Буталните машини за сплави с по-висока точка на топене (алуминий и др.) се оказват неподходящи: металът се втвърдява между буталото и стените на цилиндъра, което води до често почистване и рязко увеличаване на режийните разходи. 2) Следователно за огнеупорни сплави се използват машини (фиг. 25 и 26), оборудвани със специална лъжичка (гъша шия), която с помощта на специално устройство всеки път улавя строго необходимата част от метала; металът е изложен на сгъстен въздух само в тази лъжичка върху сравнително малка повърхност, като по този начин се избягва прекомерното окисление на метала.

Избиване на отливки. Най-бързото освобождаване на излятия продукт от формите оказва значително влияние върху неговата цялост. Трябва също така да се има предвид, че гореща отливка може лесно да се деформира от неудобен удар при освобождаване от формата. Особено важно е бързо да освободите централните издатини на отливките. За целта, когато се правят конуси, част от рамката, която е скелетът на конуса, се извежда през „знака“, така че след изливане с чук, конусът лесно да се избие по тази издадена част и по този начин позволяват на отливката да се свива свободно по време на по-нататъшното й охлаждане.

Операцията по избиване на колби в съвременните леярни е напълно механизирана. Най-простото устройство за тази цел е вибраторът да бъде окачен на пневматичен асансьор с помощта на специално устройство. прикрепена към колбата, която в същото време леко се повдига; След това вибраторът се активира и след няколко секунди колбата се изпразва. При друг метод на избиване колбите се поставят върху решетка, която се привежда в колебателно движение с помощта на гърбици; земята от колбите пада през решетките. За да се предотврати падането на гореща почва върху транспортната лента на почвата в твърде голяма маса, под решетката са монтирани две захранващи ролки, които равномерно я подават върху транспортьора. Избиването на пръчките се извършва или ръчно, или с помощта на водна струя под високо налягане, или на специално проектирани пневматични вибратори (фиг. 27) от системата Stoney.

Отливките от количката се монтират в специални машинни държачи с помощта на въздушен лифт, разположен на всяка машина. След това вибраторът се активира и пръчките се избиват за 3-6 секунди.

Почистване на отливки. Когато се извади от матрицата, отливката има редица издатини (лечници, издатини и издатини), които не са необходими според чертежа на продукта, но са необходими по време на производството. Земята, полепнала по отливката, леяците и напъните се отстраняват чрез отрязване, а печалбите чрез отрязване. Почистена отливка с печалби се нарича черна, а без печалби - подрязана или чиста. Чугун b. часа остават без резитба. Почистването на отливки в някои случаи среща затруднения, например, по време на метални експлозии, в отливката се получава „запушване“, ако разкъсаната маса не се отнесе към печалбата или отдушника; ако леят е позициониран неправилно, фрезата може да го счупи по време на процеса на леене; в този случай е по-добре да изпратите отливката с леяк за подрязване; когато премахвате дълбоки конуси, е много трудно да изберете тънък конус от дълга тръба; в този случай преместването на рамката по време на втвърдяването на метала може не само да помогне да се запази целостта на отливката, но и да улесни нокаута. Почистването на външната повърхност на отливките от изгоряла пръст се извършва в модерни леярни във въртящи се барабани или с поток от пясък в пясъкоструйни машини и камери. Първият метод е разпространен предимно в Америка, вторият - в Европа. Недостатъкът на метода за почистване на отливки в обикновени барабани е големият разход на труд и време за ръчно зареждане и разтоварване. Значително опростяване се получава, ако се използват непрекъснати барабани вместо обикновени барабани (фиг. 28).

Барабанът има вътрешни и външни кухини. Отливките влизат във вътрешната кухина на въртящия се барабан от дясната страна. Закалените чугунени зъбни колела влизат там от външната кухина през специални прорези. Като се движи бавно към противоположния край на барабана, отливката има време да се почисти. Преди да достигнат края на барабана, чугунените зъбни колела попадат през малки прорези от вътрешната към външната кухина на барабана, откъдето се предават чрез спирални водачи към главата на барабана. Отливките, които са по-сложни, когато се почистват в барабани, могат да се страхуват от голям процент дефекти поради счупване и които са обект на значителна механична обработка, се почистват в камери за непрекъснато пясъкоструене. Методът за хидравлично почистване на отливки, използван за първи път успешно в завода на Allis Chalmers Co., се оказа много успешен. (Милуоки): Времето за почистване е намалено от часове на минути. Уредът се използва за почистване на турбинни колела, газометрични цилиндри и подобни тежки отливки. Почистването на отливките се извършва в затворена бетонна камера (фиг. 29), разположена в средата на леярското помещение.

Вътрешните размери на камерата са 10370x18725x6100 мм. Дебелината на бетонните стени е 305 мм. За да предпазят стените от ерозиращото въздействие на водата, те са покрити със стоманени плочи. Вътре в камерата има две въртящи се платформи с диаметър 3050 мм (повдига 100 тона) и 6100 мм (300 тона). И двата кръга се въртят на сачмени лагери и се задвижват от двигатели с мощност 25 и 35 HP. Сервизното помещение е разположено в един от ъглите на камерата. Монтирани са 2 уреда с три дюзи, разположени на еднаква височина. Дюзи м.б. поставени на произволна височина. Накрайникът за по-голямата маса е с диаметър 27 мм, за по-малката - 16 мм. Помпата с капацитет 3500 l/min се задвижва от двигател с мощност 300 HP. При две едновременно работещи дюзи налягането на водата е 28 атм. Мръсотията, получена от почистването, се утаява в два съда под пода, откъдето се отстранява непрекъснато с помощта на асансьор. Земята се отделя от водата, довежда се до 7% влажност и се пуска отново в производство. Предимството на този метод на почистване е неговата ниска цена, пълна липса на прах, както и фактът, че рамките на пръчките не се развалят и могат да се използват отново.

Топлинна обработка. След почистване понякога отливката се подлага на топлинна обработка. Отлятата стомана и ковкият чугун трябва да бъдат закалени. Относно чугуна сега е доказано, че може. подложени на термична обработка, подобна на стоманата, а феритно-графитно-циментитната структура на чугуна се трансформира в перлитно-графитна структура с повишаване на механичните свойства (удължение до 8%, якост на опън до 40-45 kg/mm ​​​​2). Топлинната обработка е особено улеснена чрез леене на чугун в постоянни форми. Бронзовото леене също може да се използва в много случаи. подобрява се чрез топлинна обработка. Алуминиевата отливка винаги се закалява при 500±10°C и се темперира при 140±10°C.

Основни принципи на проектиране на леярни. Когато проектирате нова леярна, първо трябва да вземете предвид местоположението на основните металообработващи цехове и да изберете място за леярната така, че да можете най-лесно и евтино да доставяте отливки до цеховете за обработка. Работна програма за леярство определени с възможно най-точни детайли, както в количествено и тегловно, така и в размерно отношение, което ще позволи да се избере най-подходящото оборудване за даден случай и най-подходящия технологичен процес. Схемата за изчисляване на леярната в този случай се свежда до следното. Имайки точна програма за работа, те съставят албум на формовките, който ще даде основните принципи за организация на отделните операции на технологичния процес и броя на колбите, необходими за производството и техните видове, както и необходимото количество формовъчни материали, и следователно мощността на селскостопанския уред. Като го получи така. обр. приблизителни данни за разхода на суровини, за размера на необходимото пространство, започват да се изясняват отделни операции от производствения процес, евентуалната му механизация като цяло или на отделни части. Различни варианти за изчисляване на относителната позиция на отделните леярни ще позволят най-целесъобразно да се реши въпросът за организирането на даден производствен процес. Ако програмата не м.б. определен с b. или с приемлива точност, тогава е необходимо да се изчислят основните и спомагателните работилници на леярната, като се използват така наречените коефициенти. На фиг. 30 показва обичайните видове леярни сгради;

фиг. А - леярна за сив чугун за индивидуално леене; B - леярна за ковък чугун с монтаж на пламъчни пещи; B - стоманолеярен цех с мартенова пещ; G - профилна стомана с конвертори; D - стоманолеярна с електрически пещи.

Професионални рискове и предпазни мерки. Всички производствени процеси, протичащи в леярните, са свързани с появата на определени професионални рискове. По този начин при подготовката и обработката на формовъчни материали, избиване, рязане и почистване на отливки се генерира огромно количество прах (от 20 до 180 mg/m3). Трябва да се инсталира подходяща вентилация, за да се контролира замърсяването с прах; Особено благоприятно в това отношение е използването на хидравличен метод за почистване на отливки. По време на работа по формоване, в случаите, когато формоването се извършва на пода на леярната, работниците са принудени да държат тялото си огънато, често в много неестествена позиция, което може да доведе до изкривяване на костите на скелета. Тези опасности се елиминират по време на работа на формовъчни машини. Ниските температури в леярните през зимата (често под 0°C), високата влажност и винаги студените и често замръзнали земни подове причиняват чести настинки, особено ревматизъм, сред формовчиците. При обслужване на топилни машини работниците са изложени на вредното въздействие на внезапните температурни колебания. При леене разтопените метали отделят вредни газове. От последните най-голямо значение имат следните: въглероден оксид, серен диоксид и цинков оксид. Концентрацията на CO във въздуха на леярните се колебае средно в диапазона 0,03-0,05 mg/l, достигайки 0,21-0,32 mg/l в определени моменти на леене над колбите. (Институтът по безопасност и здраве при работа е определил стандарт от 0,02 mg/l.) Количеството на серен диоксид (SO 2) във въздуха на леярните, в зависимост от вида на използвания метал и кокса, достига 0,045-0,15 mg/ l (стандарт 0,02- 0,04 mg/l). Вдишването на пари от цинков оксид в медни леярни причинява пристъпи на леярска треска при работниците. При ръчно пълнене на заряда в топилни машини, при ръчно изливане на метал в колби се наблюдава изключително високо мускулно напрежение, което поради високата температура на работа причинява много изтощително изпотяване. Тези опасности се елиминират чрез използването на конвейери, механизиране на зареждащите пещи и транспорта, както и пневматичното избиване на колби.

Най-големият брой злополуки в леярните за чугун и мед възникват от изгаряния от разтопен и горещ метал по време на ръчна обработка или доставка. Особено сериозни последствия се причиняват от контакт на разтопен метал или шлака с влага (експлозии). За да се елиминират тези явления, е необходимо да има гладки пътеки от тухли, бетон, стоманобетон и др. На места, които не са заети от формоване, а основният проход трябва да бъде. не вече 2 м; д.б. потокът от хора с празни черпаци и разтопен метал е правилно организиран; местата, където се изливат отливки и шлака, трябва да са сухи; кофи d.b. добре изсушени и загряти; Корпусите на черпаците трябва да имат малки отвори за отстраняване на парите от покритието и т.н. Работниците, работещи с разтопен метал, трябва да b. екипирани с подходящо защитно облекло, очила, респиратори и др., като ризата не трябва да се пъха в панталони и панталоните в ботуши, а периферията на шапката не трябва да се пъха в панталони. наведи се. Ръчното формоване е придружено от голям брой щифтове върху железните щифтове, намиращи се в старата почва за формоване. Средството е да прекарате земята през магнитен сепаратор. При пренасяне на кофи с разтопен метал центърът им на тежестта трябва да е под оста на въртене (до 50 mm), за да се избегне преобръщане. Всички вериги, въжета и кобилици трябва да се тестват до пълно натоварване поне веднъж на всеки 2 месеца и да се проверяват щателно поне веднъж на 2 седмици. Всички машини трябва да бъдат оборудвани с надеждни предпазители за опасни зони.

За законово регулиране на условията на труд в леярните, Народният комисариат на труда издаде редица задължителни постановления. Това включва преди всичко „Правила за безопасност при работа в чугунолеярни и медолеярни”; резолюции за ограничаване на използването на жени и юноши на най-вредната и опасна работа в леярните; решения за съкратено работно време и допълнителен отпуск за определени категории работници (медолеярни, пясъкоструйни и др.).

1.1 Основни понятия и определения

Леярството или леенето е метод за производство на детайл или завършен продукт чрез изливане на разтопен метал в кухина с дадена конфигурация и след това втвърдяването му.

Заготовките или продуктите, получени чрез леене, се наричат ​​отливки.

Кухината, пълна с течен метал по време на леене, се нарича леярска форма.

Целта на леярската форма е следната.

1. Осигуряване на необходимата конфигурация и размери на отливката.

2. Осигуряване на зададената точност на размерите и качеството на повърхността на отливката.

3. Осигуряване на определена скорост на охлаждане на изливания метал, улесняваща формирането на необходимата структура на сплавта и качеството на отливките.

Според степента на използване формулярите се разделят на еднократни, полупостоянни и постоянни.

Формите за еднократна употреба се използват само за една отливка; те са направени от кварцов пясък, чиито зърна са свързани с някакъв вид свързващо вещество.

Полупостоянни форми – Това са форми, в които се получават няколко отливки (до 10-20 такива форми се изработват от керамика).

Постоянни форми – форми, в които се получават от няколко десетки до няколкостотин хиляди отливки. Такива форми обикновено са изработени от чугун или стомана.

Основната задача на леярското производство е да произвежда отливки с форма и повърхностни размери, възможно най-близки до подобни параметри на готовия детайл, за да се намали трудоемкостта на последващата обработка. Основното предимство на формоването на заготовки чрез леене е възможността за получаване на заготовки с почти всякаква сложност с различни тегла директно от течен метал.

Цената на отливките често е много по-малка от продуктите, произведени по други методи, но не всички сплави са подходящи за леене, а само тези, които имат добри свойства за леене. Основните свойства на отливката са:

1. Течливост - способността на течния метал да запълни леярска форма, точно повтаряйки нейната конфигурация.

Колкото по-висока е течливостта, толкова по-добра е леярската сплав. В стоманата и чугуна това свойство намалява с увеличаване на съдържанието на сяра и се увеличава с увеличаване на съдържанието на фосфор и силиций. Прегряването на сплавта над нейната точка на топене увеличава нейната течливост.

Течливостта се оценява по дължината на пътя, изминат от течния метал преди втвърдяването. Силумините, сивият чугун и силициевият месинг имат висока течливост (>700 mm); въглеродните стомани, белият чугун, алуминиево-медните и алуминиево-магнезиевите сплави имат средна течливост (350-340 mm); магнезиевите сплави имат ниска течливост.

2. Свиване – намаляване на размера на отливката при преминаване на метала от течно в твърдо състояние. Колкото по-малко е свиването, толкова по-добра е леярската сплав. Прави се разлика между обемно свиване (намаляване на обема) и линейно свиване (намаляване на линейните размери). Това свойство зависи главно от химичния състав на сплавта. Приблизително линейното свиване е 1% за чугун и 2% за стомана и цветни метали. Разбира се, всеки конкретен клас леярска сплав има своя собствена стойност на свиване.

3. Склонност към сегрегация. Ликвацията е името, дадено на химическата хетерогенност в целия обем на отливката. Колкото по-малка е склонността на една отлята сплав към отделяне, толкова по-добра е тя.

Много различни сплави се използват в леярското производство. Най-разпространеният е сив чугун, от който около 75% от отливките (по тегло) се правят в домашното машиностроене, около 20% от стомана, 3% от ковък чугун и около 2% от отливките са направени от не - сплави на черни метали.

Има два начина за изливане на метал във форми.

1. Конвенционално изливане, при което металът изпълва формата свободно под въздействието на гравитацията. Този метод включва леене в пясъчно-глинести форми.

2. Специални методи за леене, има около 15 от тях, основните са:

· леене под налягане;

· центробежно леене;

· леене под налягане (в метални форми);

· леене в черупкови форми;

· отливане чрез изгубен восък, изгорели или разтворени модели.

Леенето в пясъчно-глинести форми е основният метод за производство на отливки. Този метод произвежда отливки с прости и сложни форми, най-големите отливки, които не могат да бъдат получени с други методи.

Използването на специални методи за леене позволява да се намалят дефектите в леярското производство. При леене в метални форми центробежното леене осигурява производството на високопрецизни отливки. Заедно с това специалните методи за леене са приложими само за продукти с относително малки размери (тегло до 300 kg).

За да направите леярска форма, трябва да имате комплект модели. Като цяло комплектът на модела се състои от модел, кутия за сърцевина и модели на елементи на стробна система.

Моделът е прототип на бъдещата отливка; с помощта на модела се оформя основно външната му конфигурация. Моделът се различава от отливката по материала, наличието на следи от прът (ако отливката е куха и е необходим прът за оформяне на кухината), наличието на съединител (ако формоването се извършва с помощта на разделен модел) и размери, които надвишават съответните размери на отливката с размера на линейното свиване на сплавта.

Кутия за ядро ​​е част от моделен комплект, предназначен за изработване на ядро. Прътът от своя страна е необходим за формиране на вътрешната конфигурация на отливката (за получаване на дупки).

Системата за литник е набор от канали в леярската форма, които доставят разтопен метал, улавят шлаката и неметалните включвания, отстраняват газовете от формата и също така доставят отливката с течен метал по време на нейната кристализация.

1.2 Технология за производство на отливки

Технологичният процес за производство на отливки в пясъчно-глинести форми включва формоване, т.е. приготвяне на полуформи и сърца; монтаж на леярски форми; разливане на стопилка, избиване и почистване на отливки.

За производството на леярски форми от формовъчни пясъци се използва оборудване за моделна колба. Включва модели, плочки за модели, кутии за сърцевина и др.

За да улесним изучаването на процеса на производство на отливки, нека разгледаме диаграмата на технологичния процес (фиг. 1).

Въз основа на чертежа на частта (фиг. 1, а) леярният технолог разработва чертеж на модела и кутията на сърцевината. В магазина за модели, съгласно тези чертежи, се изработват модел (фиг. 1, b) и кутия за сърцевина (фиг. 1, c), като се вземат предвид допустимите количества за обработка и свиване на сплавта по време на охлаждане. За да се получат опорни повърхности за монтиране на пръти, върху моделите бяха направени маркировки на пръти. По протежение на кутията на сърцевината (фиг. 1, г) се формова пръчка, която е предназначена да образува вътрешна кухина в отливката.

За запълване на матрицата с метал има литникова система, състояща се от купа, щранг, уловител за шлака, хранилки и вентилационни отвори (фиг. 1, д). По време на монтажа в долната полуформа се монтира прът, след което двете полуформи се свързват и се зареждат с баласт. Сглобената леярска форма е показана на фиг. 1, г.

В отделението за топене металът се топи и се излива във форми. Охладената отливка се избива от формата и се прехвърля в отдела за почистване и подрязване, където се почиства от сместа на формовъчната сърцевина и се отрязват остатъците от леяка, заливите и др.

Моделите са устройства, с помощта на които се получават отпечатъци във формовъчния пясък - кухини, съответстващи на външната конфигурация на отливките. Отвори и кухини вътре в отливките се оформят с помощта на пръти, монтирани във формата по време на сглобяването им.

Размерите на модела са по-големи от съответните размери на отливката с размера на линейното свиване на сплавта, което е 1,5-2% за въглеродна стомана, 0,8-1,2% за чугун, 1-1,5% за бронз и месинг , и т.н. г. За да се улесни производството на модели от формовъчната смес по време на формоване, стените на моделите трябва да имат формовъчни наклони (за дървени модели 1-3 0, за метални 1-2 0) В ставите направете гладки фуги с радиус R = (1/5 - 1/3) средна дебелина на контактните стени.

Предимството на дървените модели е ниската цена и лекотата на производство, недостатъкът е крехкостта. Моделите са боядисани в червено за чугунени отливки и сини за стоманени отливки. Знаците на пръчките са боядисани в черно.

Металните модели най-често се изработват от алуминиеви сплави. Тези сплави са леки, не се окисляват и се режат лесно.

Машинното формоване обикновено използва инструментална екипировка с метален модел с монтирането на модела с монтирането на модела и системата за стробиране върху метална плоча с шаблон.

Сърцевините се оформят в дървени или метални кутии за сърцевини.

Формоването, като правило, се извършва в колби - здрави и твърди метални кутии с различни форми, предназначени за производство на леярски половинки от формовъчния пясък чрез уплътняването му.

За производството на леярски форми и сърца се използват смеси от естествени пясъци и глини с добавяне на необходимото количество вода. Качеството, съставът и свойствата на материалите и смесите зависят от условията им на работа в литниковата форма.

Смесите за формоване и сърцевина трябва да имат следните свойства:

– здравина (за запазване на целостта при монтаж, транспортиране, механично въздействие);

– газопропускливост;

– огнеустойчивост (при контакт с метал не трябва да се топи, спича, изгаря до отливката или размеква);

– пластичност (запазва формата си след отстраняване на товара);

– неприлепване на сместа към модела, сърцевината и в разделителната равнина на формата;

– нехигроскопичен;

- топлопроводимост;

– лесно отстраняване на сместа при почистване на отливки;

– издръжливост, т.е. способността на смесите да запазват свойствата си след многократна употреба;

- евтино.

Пресните формовъчни материали, т.е. пясък и глина, изискват средно 0,5 - 1 тон на 1 тон отливка, докато разходът на смеси за производство на форми и сърца е 4 - 7 тона в смесите за формоване материали, свежите материали служат само за заместване на песъчинките, превръщащи се в прах, и за изпълнение на свързващите свойства на глините.

Зърнестата част на пясъка трябва да се състои предимно от кварцови зърна (SiO 2) в най-добрите видове пясък съдържанието на SiO 2 е ³ 97%, в най-лошите съдържанието на SiO 2 е ³ 90%.

Глинестата част на пясъка условно включва всички съдържащи се в него частици с размер под 0,022 mm.

Формовъчните глини са пясъци, съдържащи повече от 50% глинести вещества. Глините се делят на обикновени формовъчни глини и бектонитни глини. Бектонитовите глини включват глини, състоящи се главно от кристали монтмориглионит. Този материал набъбва силно във вода, което увеличава свързващите свойства на глините. Бектонитът се използва за производство на форми и сърцевини, които не подлежат на сушене.

Обикновените формовъчни глини се състоят главно от каолинови кристали Al 2 O 3 · 2SiO 2 · 2H 2, които не проявяват вътрешнокристално набъбване.

За леене на стомана се взема най-огнеупорната глина с висока термохимична стабилност - най-малко 1580 ° C, за чугун - със средна устойчивост най-малко 1350 ° C, за леене от цветни метали термохимичната стабилност на глините не е ограничена.

За производството на смеси за формоване и сърцевини, освен пясък и глина, се използват органични и неорганични свързващи материали. Органичните свързващи вещества изгарят и се разлагат при високи температури. Тези материали включват ленено масло, изсушаващо масло, крепетел (растително масло, колофон, бял алкохол), торф и дървесна смола, колофон, пектиново лепило, меласа и редица други. Като неорганични свързващи вещества се използват цимент и течно стъкло.

В леярни, които имат механизирана подготовка на почвата, те използват единична формовъчна смес. В цеховете с по-малка степен на механизация се използват облицовъчни и пълнежни смеси, като първите са с по-високо качество и служат за оформяне на вътрешен слой в контакт с отливката.

Материалите за пръчките - прътови смеси - се избират в зависимост от конфигурацията на прътите и разположението им в матрицата. Те трябва да имат висока якост, да имат достатъчна гъвкавост, за да не пречат на свиването на метала и добра газопропускливост. При производството на отливки от стомана и чугун за приготвяне на такива пръти се използват висококачествени пясъчно-маслено-смолисти смеси (чист кварцов пясък и полимерно свързващо вещество - смола или течно стъкло). По-малко критичните пръти с по-дебело напречно сечение се правят от смеси, състоящи се от 91-97% SiO 2 и 3-4% глина с добавяне на течно стъкло или други свързващи вещества. За масивни пръчки се използват смеси с по-ниско качество, направени от 30-70% SiO 2, 20-60% рециклирана пръст и 7-10% глина, която е основното свързващо вещество.

За да се предотврати изгарянето и да се подобри чистотата на повърхността на отливките, формите и сърцата са покрити с тънък слой незалепващи материали. За сурови форми незалепващите материали са прахове, които са прахообразен графит (за чугунени отливки) и прахообразен кварц (за стоманени отливки). За сухи форми се приготвят незалепващи бои. Боите са водни суспензии от същите материали: графит (за чугун), кварц (за стомана) със свързващи вещества. Боите се нанасят върху горещи форми и ядра, които не са имали време да се охладят след изсъхване.

1.3 Стробни системи

Целта на литниковата система е да осигури плавно, безударно подаване на метал във формата, да регулира термофизичните явления във формата, за да се получи висококачествена отливка и да предпази формата от навлизане на шлакови включвания в нея. Елементите на нормалната литникова система са литник 1, щранг 2, шлакоуловител 3 и захранващи устройства 4, които подават метал директно към отливката. При изливането цялата литникова система трябва да се напълни с течен метал, за да се предотврати засмукването на шлаката и атмосферния въздух във формата.

При производството на отливки от стомана, сферографитен чугун и някои сплави на цветни метали с относително голямо свиване, литниковата система ги захранва с течен метал по време на процеса на втвърдяване.

Съществува определено съотношение между площите на напречното сечение на всички канали на литниковата система, при което всеки следващ елемент, започвайки с фунията, пропуска по-малко метал от предишния. При производството на отливки, когато избирате напречното сечение на елементите на литниковата система, трябва да се ръководите от следното правило: F щранг > F шлакоуловител > SF захранващи устройства. За чугунени отливки с тегло до 1 тон SF захранващи устройства: F шлакоуловител: F щранг = 1:1,1:1,15; за чугунени отливки с тегло над 1 тон съотношението на площите е 1:1,2:1,4; за стоманено леене - 1:1,4:1,6 тона В този случай общата площ на напречното сечение на захранващите устройства се определя от следната зависимост:

, m 2 ,

където Q е масата на отливката и печалбата, kg,

r - плътност на леярския материал, kg/m3,

m = 0,4-0,6 – коефициент на отток,

t = 4-9 s – време за запълване на формата,

g = 9,81 m/s 2 – ускорение на свободното падане,

H - средно налягане, m (височина на колоната от течен метал във формата, измерена от горния ръб на фунията до центъра на масата на отливката).

С други думи, литниковата система е заключена и създава условия, при които шлаката не преминава през фунията и не се засмуква въздух, тъй като тя е постоянно пълна с метал и щрангът, стесняващ се към дъното, задържа налягането. В същото време шибърите (подаващите устройства) не могат да преминат през целия метал, идващ от щранга; през портите.

За отстраняване на въздуха от формата, както и за наблюдение на пълненето на формата с метал, върху горните части на отливките са монтирани вертикални канали (издатини). При леене от стомана, алуминиеви сплави и някои видове бронз, които се характеризират с голямо свиване, ограничителите се заменят с печалби. Основната им цел е да захранват отливката с течен метал по време на нейната кристализация, за да предотвратят образуването на свиваеми кухини в участъците на отливките, които се втвърдяват последни. Редовна затворена или отворена печалба може да работи само ако се намира над кастинга. Обемът на метала в печалбата трябва да осигури необходимото феростатично налягане върху леярския метал.

Методи на формиране

Ръчното формоване се използва главно за производство на индивидуални, малки и големи, сложни отливки.

Формоването в открита почва се извършва за некритични отливки с плоска повърхност, например плочи, които не са обект на високи изисквания по отношение на външния вид и качеството на повърхността.

Това оформяне може да се направи на мека или на твърда подложка.

При формоване върху меко легло (фиг. 2) в земния под на работилницата се изкопава дупка с дълбочина 150-200 mm и в нея се приготвя меко легло от рохкава пълнежна смес и слой облицовъчна смес 10-15 мм дебелина се поставя върху него. След изравняване с мистрия и проверка на хоризонталната повърхност на леглото с нивелир 3, модел 4 се притиска в него с ръка. За целта моделът се поставя върху повърхността на сместа и се натиска надолу с удари с чук през a дъска, след това уплътнете сместа около модела с трамбовка, отрежете излишната смес, изрежете купата за леяк 1 и канала отляво 2 за пълнене на формата с метал, а отдясно има дренажен канал 5 за източване на излишния метал. За отстраняване на газовете от формата се пробиват 6 канала с уплътнения. След това внимателно се намокрят краищата на формата в близост до модела и се отстранява. Ако се открият дефекти, те се коригират, повърхността на матрицата се покрива с прах и се запълва с метал.

Ако отливката е тежка, направете твърдо легло под нея (фиг. 3), изкопайте дупка с дълбочина 300–500 ммпо-голяма от височината на модела, на дъното се поставя слой от изгорял кокс с дебелина 100 mm,Две тръби са монтирани косо отстрани за отстраняване на газовете и сместа се пълни.

Първите няколко слоя са 50-70 ммплътно натъпкани с тампери, следващите слоеве се запълват по-рехаво, а последните 100–120 ммоставете без уплътняване, като леко изравнявате повърхността с мистрия. В подготвеното легло правете чести убождания с удушвач, докато се образува коксов слой и покрийте повърхността със слой от облицовъчна смес с дебелина 15-20 mm. мм.Върху тази смес се налага моделът в зависимост от дизайна - половината, ако е разглобяем, или целият, ако е цял. След това се проверява плътността на сместа около модела и се уплътнява, ако се открият слаби места, след което цялата повърхност около полумодела се заглажда и поръсва със сух фин пясък, за да се избегне залепването по горната полуформа.

При изработката на горната половина на калъпа първо се поставя горната половина върху долната половина на модела точно по шиповете, след което се поставят моделите на щранга и опорите. След това моделът се покрива с облицовъчна смес и целият обем се запълва с пълнежната смес, след което се правят пробиви с газов отвор. Позицията на колбата по отношение на дъното на матрицата се фиксира чрез забиване на колчета във всичките четири ъгъла.

Сега извадете колбата и я поставете на пода, като първо я завъртите на 180°. Внимателно отстранете двете половини на модела, изгладете повредените участъци, покрийте кухините на полуформите с прах, монтирайте прът в долната полуформа, поставете полуформата на колбата на земята точно по границите на забити колчета, поставете купата на леяк на място и заредете тежести върху горната повърхност на матрицата, за да предотвратите опасността от повдигане на излятия метал, за да избегнете изгаряния близо до мястото, където се излива матрицата.

Формоване в колби

Формоването в колби се използва най-широко в леярните. В зависимост от дизайна на моделите, условията и естеството на производство, той има много разновидности. Нека да разгледаме най-типичните от тях.

На фиг. Фигура 4 показва формоване с помощта на разделен модел. Частта, която се отлива (фиг. 4, а)отлят по модел със знаци за пръта, образуващ кухина в отливката (фиг. 4, б). На щит 1 (фиг. 4, V)първо инсталирайте половината от модела 2, и след това колбата 4, Моделът се поръсва с тънък слой прах и се покрива с облицовъчна смес, след което цялата колба се напълва с пълнежна смес. След това излишната смес се отстранява от горната страна и каналите за изход на газ 3 се пробиват, след което полуформата се завърта на 180° и се поставя

щит (фиг. 4, d). След това повърхността на съединителя се поръсва с пясък за освобождаване. Топ 5 се поставя върху долната половина на модела, стриктно центриран по шиповете, след което колбата се отлежава 6, модели на щранг 7 и тяги 8 и ги напълнете в същия ред като долната половина на формата. След това горната повърхност се изглажда, каналите се набождат, очертават се очертанията на купата на лечника и се извличат моделите на щранг 7 и тягата 8. След това горната полуформа се отстранява и се завърта на 180°. Моделите се отстраняват от двете половини на формата, повредените места се заглаждат, поръсват се с прах, прътът се монтира в долната половина на формата, покрива се с горната половина на матрицата и формата се закрепва или зарежда за изливане на метал (фиг. 4, д).

Формоването в две колби според модела от една част е показано на фиг. 5. Модел на формованата част (фиг. 5, а)без долния знак на пръта, те се поставят върху щита (фиг. 5, b), покриват се с облицовка и след това се пълнят със сместа за пълнене и излишъкът се изгребва отгоре. Когато сместа попадне под модела, полуформата се завърта на 180° (фиг. 5, V) и изрежете сместа по линия 3-4 . Изгладете цялата повърхност на съединителя, поръсете го с освобождаващ пясък и поставете маркировка на пръта 2 на място , те поставят горната колба, моделите на щранга и вентилационните отвори, пълнят я с формовъчен пясък, отварят матрицата, премахват модела, завършват я, поръсват я с прах, поставят сърцевината, покриват я с горната половина на формата, зареждат я и го поставете под изливане (фиг. 5, Ж).