Instituția de învățământ de stat federal de învățământ profesional superior „Universitatea Federală Ural numită după primul președinte al Rusiei B.N. Elțin”

Institutul de Știința Materialelor și Metalurgie

Departamentul de Tehnologii de Turnătorie și Călire

Note de curs despre disciplina " Turnătorie»

Cursul 1

Concepte de bază ale producției de turnătorie

Schema cursului

1. Conceptul de producție de turnătorie.

2. Scurtă prezentare istorică a dezvoltării producției de turnătorie. Rolul oamenilor de știință ruși în dezvoltarea fundațiilor științifice și organizarea producției de piese turnate și lingouri.

3. Clasificarea aliajelor de turnare și domeniile lor de aplicare.

Este imposibil să ne imaginăm viața modernă fără metale. Metalele sunt baza progresului tehnic, fundamentul culturii materiale a întregii omeniri. Dar metalul devine util unei persoane numai atunci când produsele sunt fabricate din el. Există trei tipuri principale de producție de produse metalice. Acestea sunt turnătoria, formarea metalelor și tăierea metalelor. Cursul de Turnătorie este dedicat primului tip de prelucrare a metalelor.

Aceste note de curs discută suficient de detaliat fundamentele teoretice ale producției de turnătorie, în plus, descrie procesele tehnologice de producere a diverselor produse și echipamentele și instrumentele utilizate în acest proces.

Notele de curs sunt dedicate producției de turnătorie de metale feroase și neferoase. Acesta conturează fundamentele teoriei, procesele tehnologice și echipamentele concepute pentru a produce piese turnate în diverse moduri (în forme de nisip-argilă de o singură dată, forme de ceară pierdută, într-o matriță, sub presiune etc.).

La prezentarea materialului, atenția principală este acordată luării în considerare a esenței fizice și fizico-chimice a proceselor unei anumite tehnologii, caracteristicilor de proiectare ale echipamentelor, scopului modurilor tehnologice, echipamentelor utilizate și echipamentelor de automatizare.

Odată cu prezentarea materialului specific fiecărei metode tehnologice de producere a semifabricatelor, se acordă o atenție deosebită principalelor blocaje, problemelor proceselor tehnologice, analizei modalităților și mijloacelor de rezolvare a acestora pentru a obține produse de o anumită calitate și a obține o eficiență ridicată a producției; Pe baza aceleiași abordări, sunt luate în considerare perspectivele de dezvoltare a fiecărui proces.

Conceptul de turnătorie

Esența producției de turnătorie se rezumă la obținerea lichidului, adică. se încălzește peste punctul de topire, un aliaj de compoziția și calitatea necesară și se toarnă într-o matriță pregătită în prealabil. După răcire, metalul se întărește și păstrează configurația cavității în care a fost turnat. Astfel, pentru a face un casting, trebuie:

1) determinați materialele care trebuie introduse în sarcina pentru topire, calculați-le, pregătiți aceste materiale (taiați-le în bucăți, cântăriți cantitatea necesară din fiecare componentă); încărcați materiale în cuptorul de topire;

2) efectuați topirea - obțineți metal lichid temperatură necesară, fluiditate, adecvată compoziție chimică, fără incluziuni și gaze nemetalice, capabile să formeze o structură fin-cristalină fără defecte cu proprietăți mecanice suficient de mari la solidificare;

3) înainte de sfârșitul topirii, pregătiți forme de turnare (pentru turnarea metalului în ele) care sunt capabile să reziste la temperatura ridicată a metalului, presiunea hidrostatică a acestuia și efectul eroziv al jetului, fără a se rupe și, de asemenea, capabile să treacă gaze. eliberat din metal prin pori sau canale;

4) eliberați metalul din cuptor în oală și predați-l în matrițele de turnare; umpleți formele de turnare cu metal lichid, evitând întreruperile fluxului și împiedicând pătrunderea zgurii în matriță;

5) după ce metalul s-a întărit, deschideți matrițele și îndepărtați piesele turnate din ele; PRODUCȚIE

6) separați de la turnare toate spruturile (metal înghețat în canalele sprue), precum și coamele și bavurile formate (datorită turnării sau turnării de proastă calitate);

7) curățați piesele turnate de particule de turnare sau nisip de miez;

8) efectuează controlul calității și controlul dimensiunii pieselor turnate.

În prezent, cel mai mare număr de piese turnate sunt produse în matrițe unice (nisip), realizate dintr-un amestec de turnare format din nisip de cuarț, argilă refractară și aditivi speciali. După ce metalul s-a întărit, matrița este distrusă și turnarea este îndepărtată. Pe lângă cele de unică folosință, se folosesc matrițe semipermanente, din materiale foarte refractare (șamotă, grafit etc.), sunt folosite pentru a umple câteva zeci (50–200) de piese turnate, iar formele permanente sunt metalice, acestea sunt folosite pentru a produce câteva sute și uneori mii de piese turnate până când matrița se uzează. Alegerea matriței de turnare depinde de natura producției, de tipul de metal turnat și de cerințele pentru turnare.

O scurtă prezentare istorică a dezvoltării producției de turnătorie. Rolul oamenilor de știință ruși în dezvoltarea fundațiilor științifice și organizarea producției de piese turnate și lingouri

Turnatoria este una dintre cele mai vechi forme de artă prelucrare a metalelor cu care umanitatea a devenit familiară. Numeroase descoperiri arheologice descoperite în timpul săpăturilor de movile funerare în diverse zone ale țării noastre indică faptul că în Rusia Antică se producea turnarea de cupru și bronz în cantități destul de mari (bowlieri, vârfuri de săgeți, bijuterii - cercei, încheieturi, inele, coifuri etc.). În timpul săpăturilor, au supraviețuit forje și cuptoare, s-au descoperit matrițe de piatră care erau folosite pentru turnarea topoarelor goale, inelelor, brățărilor, mărgelelor metalice, crucilor etc. Cu toate acestea, cele mai multe dintre turnările găsite în Rusia Antică au fost obținute prin turnare dintr-o ceară. model.

Metoda de realizare a modelului a fost originală: a fost țesut un model din șnururi cu sârmă, reprezentând o copie a viitorului produs; Pe acest model de ceară s-a aplicat argilă până s-a obținut o matriță suficient de puternică; după uscare, matrița a fost calcinată, ceara a fost topită, iar cordoanele s-au arse; metalul a fost turnat în cavitatea rezultată; după răcire, o turnare de forme complexe. a fost obținut.

În secolul al XI-lea În Rus' au apărut centre locale de producţie pentru turnarea articolelor bisericeşti (cruci de aramă, clopote, icoane, sfeşnice etc.) şi de uz casnic (cărbătoare, lavoare etc.). Pe lângă Kiev și Novgorod cel Mare, Ustyug Veliky și Tver au devenit centre majore pentru producția de produse din cupru turnat. Invazia tătarilor a provocat o stagnare care a durat până la mijlocul secolului al XIV-lea, după care a început ascensiunea producției de turnătorie. Acest lucru se explică prin faptul că s-a creat un stat mare centralizat, în legătură cu care au început să se dezvolte orașe și au fost necesare arme, acum arme de foc. Au trecut de la producția de tunuri sudate la cele de bronz, turnate clopote și au creat ateliere de turnătorie de cupru pentru turnarea artistică. Pe la mijlocul secolului al XVI-lea. Artileria de la Moscova a ocupat cantitativ primul loc între artileria statelor europene.

Epoca Petru cel Mare a reprezentat un salt în dezvoltarea producției de turnătorie. Marile fabrici Tula și Kaluga au fost create de Nikita Demidov și Ivan Batashov. Primele turnări din oțel au fost produse în a doua jumătate a secolului al XIX-lea. aproape simultan în diferite ţări europene. În Rusia au fost fabricate în 1866 din creuzet de oțel la uzina Obukhov. Cu toate acestea, calitatea pieselor turnate s-a dovedit a fi scăzută, deoarece proprietățile de turnare ale oțelului au fost semnificativ inferioare celor ale fontei. Datorită muncii metalurgiștilor ruși A.S. Lavrova și N.V. Kalakutsky, care a explicat fenomenele de segregare și a prezentat mecanismul de apariție a contracției și a cavităților de gaz și, de asemenea, a dezvoltat măsuri de combatere a acestora, avantajele turnărilor din oțel au fost pe deplin dezvăluite. Prin urmare, piesele turnate modelate obținute de A.A. Iznoskov din oțel deschis la uzina Sormovo în 1870 s-a dovedit a fi de o calitate atât de înaltă încât au fost demonstrate la o expoziție din Sankt Petersburg.

După publicarea lucrărilor științifice de către fondatorul metalografiei D.K. Chernov, care a creat știința transformărilor în aliaje, cristalizarea, structura și proprietățile lor, a început să folosească tratamentul termic, care a îmbunătățit calitatea turnării oțelului. Teoria proceselor metalurgice a fost introdusă în scoala superioara A.A. Baikov în 1908 la Institutul Politehnic din Sankt Petersburg. În perioada 1927-1941. Există o creștere fără precedent a industriei pentru fosta Rusia și se construiesc cele mai mari fabrici mecanizate. Se construiesc și se pun în funcțiune turnătorii, care funcționează în regim de curgere continuă, cu un grad ridicat de mecanizare, cu transportoare, cu o producție anuală de până la 100 mii tone de piese turnate.

În același timp, se desfășoară activități de cercetare, se creează teorii ale proceselor de lucru și metode de calcul a echipamentelor de turnătorie. Se formează o școală științifică a Școlii Tehnice Superioare din Moscova, fondată și condusă de prof. N.P. Aksenov.

Utilizarea pe scară largă a producției de turnătorie se explică prin marile sale avantaje față de alte metode de producere a semifabricatelor (forjare, ștanțare). Turnarea poate produce piese de aproape orice complexitate, cu cote minime de procesare.

În plus, producția de piese turnate este mult mai ieftină decât, de exemplu, producția de piese forjate. Dezvoltarea producției de turnătorie până în prezent a avut loc în două direcții:

1) dezvoltarea de noi aliaje de turnare și procese metalurgice;

2) îmbunătățirea tehnologiei și mecanizarea producției.

S-au făcut progrese mari în domeniul studierii și îmbunătățirii proprietăților mecanice și tehnologice ale fontei cenușii - cele mai comune și mai ieftine aliaje de turnare. Tipuri speciale de turnare devin din ce în ce mai răspândite și îmbunătățite: turnarea la rece, turnarea sub presiune, turnarea în carcasă, turnarea cu ceară pierdută, etc., asigurând producția de piese turnate precise și, prin urmare, reducând costul procesării de tăiere.

Clasificarea aliajelor de turnare și domeniile lor de aplicare

În medie, piesele turnate reprezintă aproximativ 50% din masa mașinilor și mecanismelor, iar costul acestora ajunge la 20-25% din costul mașinilor. În funcție de metoda de producere a taglelor turnate, aliajele sunt împărțite în turnate și deformate. Aliajele de turnare fie sunt preparate din componente inițiale (materiale de încărcare) direct în turnătorie, fie sunt obținute din fabrici metalurgice în formă finită și sunt topite doar înainte de a fi turnate în forme de turnătorie. Atât în ​​primul cât și în cel de-al doilea caz, elementele individuale în timpul procesului de topire se pot oxida (arde), se pot volatiliza la temperaturi ridicate (sublima), intra în interacțiune chimică cu alte componente sau cu căptușeala cuptorului și se pot transforma în zgură.

Pentru a restabili compoziția necesară a aliajului, pierderea elementelor individuale din acesta este compensată prin introducerea în topitură de aditivi speciali (ligaturi, feroaliaje) pregătiți la întreprinderile metalurgice. Aliajele conțin, pe lângă elementul de aliere, metalul de bază al aliajului, astfel încât sunt absorbite mai ușor și complet de topitură decât un element de aliaj pur. La topirea aliajelor de metale neferoase se folosesc aliaje principale: cupru-nichel, cupru-aluminiu, cupru-staniu, aluminiu-magneziu etc.

La turnarea aliajelor feroase, feroaliajele (ferosiliciu, feromangan, ferocrom, ferotungsten etc.) sunt utilizate pe scară largă pentru introducerea elementelor de aliere, precum și pentru dezoxidarea topiturii. În timpul procesului de dezoxidare, elementele conținute în feroaliaje acționează ca agenți reducători: se combină cu oxigenul oxidului dizolvat în topitură, reduc metalul și, oxidându-se, se transformă ei înșiși în zgură. Purificarea (rafinarea) topiturii prin dezoxidare ajută la îmbunătățirea semnificativă a calității metalului turnat, crescând rezistența și ductilitatea acestuia. O serie de aliaje, precum și materiale nemetalice (săruri etc.) sunt utilizate ca modificatori, care, atunci când sunt introduse într-un aliaj turnat în cantități mici, afectează semnificativ structura și proprietățile acestuia, de exemplu, rafinează boabele și ajută la creșterea rezistenței metalului. Astfel, pentru a obține fontă de înaltă rezistență, se folosește modificarea cu magneziu.

Principalele criterii de calitate pentru metalul turnat sunt proprietățile mecanice, indicatorii de structură, rezistența la căldură, rezistența la uzură, rezistența la coroziune etc., specificate în cerințele tehnice.

Aliajele sunt de obicei împărțite, ca și metalele, în principal în feroase și neferoase, acestea din urmă incluzând și aliajele ușoare. Aliajele sunt împărțite în grupuri în funcție de metalul care este baza aliajului.

Cele mai importante grupe de aliaje sunt următoarele:

fonte și oțeluri – aliaje de fier cu carbon și alte elemente;

aliaje de aluminiu cu diverse elemente;

aliaje de magneziu cu diverse elemente;

bronzul și alama sunt aliaje de cupru cu diverse elemente.

În prezent, aliajele din primul grup sunt cele mai utilizate, adică. aliaje feroase: aproximativ 70% din toate piesele turnate din greutate sunt realizate din fontă și aproximativ 20% din oțel. Grupele rămase de aliaje reprezintă o parte relativ mică din masa totală a piesei turnate.

Compoziția chimică a unui aliaj distinge între elementele principale (de exemplu, fier și carbon în fontă și oțel), impurități permanente, a căror prezență se datorează procesului de producție al aliajului și impurități aleatorii care au intrat în aliaj. dintr-un motiv sau altul. Impuritățile dăunătoare din oțel și fontă includ sulful, fosforul, oxidul feros, hidrogenul, azotul și incluziunile nemetalice. Impuritățile nocive din aliajele de cupru sunt oxidul cupros, bismutul și, în unele dintre ele, fosforul. Amestecurile de aluminiu și fier înrăutățesc brusc proprietățile bronzului de staniu, iar în bronzul de aluminiu, dimpotrivă, staniul. Aliajele de aluminiu ar trebui să aibă un conținut limitat de fier, iar aliajele de magneziu ar trebui să aibă, de asemenea, un conținut limitat de cupru, nichel și siliciu. Gazele și incluziunile nemetalice din toate aliajele sunt impurități dăunătoare.

Cerințele pentru fiecare aliaj de turnare sunt specifice, dar există o serie de cerințe generale:

1. compoziția aliajului trebuie să asigure obținerea proprietăților specificate ale turnării (fizice, chimice, fizico-chimice, mecanice etc.);

2. aliajul trebuie să aibă proprietăți bune de turnare - fluiditate ridicată, nesaturare cu gaze și formare de incluziuni nemetalice, contracție scăzută și stabilă în timpul solidificării și răcirii, neînclinație la segregare și formarea de tensiuni interne și fisuri în piese turnate;

3. aliajul trebuie să fie cât se poate de simplu în compoziție, ușor de preparat, să nu conțină componente toxice și să nu emită produse foarte poluante pentru mediu în timpul topirii și turnării;

4. aliajul trebuie să fie avansat tehnologic nu numai în fabricarea pieselor turnate, ci și în toate operațiunile ulterioare de obținere a pieselor finite (de exemplu, în timpul tăierii, tratamentului termic etc.);

5. aliajul trebuie sa fie economic: sa contina cat mai putin numarul de componente scumpe, sa aiba pierderi minime la procesarea deseurilor sale (sprue, deseuri).

Testați întrebări și sarcini

1. Care este istoria dezvoltării producției de turnătorie în Rusia?

2. Care este rolul oamenilor de știință ruși în dezvoltarea fundațiilor științifice și organizarea producției de piese turnate din aliaje de metale feroase și neferoase?

3. Care sunt metodele de producere a pieselor turnate?

4. Ce matrițe pot fi folosite pentru a produce piese turnate modelate?

5. Cum sunt clasificate aliajele de turnare?

6. Care sunt cerințele pentru turnarea aliajelor?

7. Enumeraţi principalele domenii de aplicare ale aliajelor de turnare.

8. Care este esența tehnologiei de turnătorie?

Turnătorie eu Turnătorie

una dintre industriile ale căror produse sunt turnare (vezi turnare) , obţinute în matriţe de turnare prin umplerea acestora cu aliaj lichid. Volumul anual Producția de piese turnate în lume depășește 80 de milioane. T, din care circa 25% sunt în URSS (1972). În medie, aproximativ 40% (în greutate) din semifabricatele pieselor de mașini sunt produse prin metode de turnare, iar în unele ramuri ale ingineriei mecanice, de exemplu în construcția de mașini-unelte, ponderea produselor turnate este de 80%. Din toate taglele turnate produse, ingineria mecanică consumă aproximativ 70%, industria metalurgică - 20%, iar producția de echipamente sanitare - 10%. Piesele turnate sunt utilizate în mașini de prelucrare a metalelor, motoare cu ardere internă, compresoare, pompe, motoare electrice, turbine cu abur și hidraulice, laminoare și agricultură. autoturisme, automobile, tractoare, locomotive, vagoane. Un volum semnificativ de produse turnate, în special din aliaje neferoase, este consumat de aviație, industria de apărare și fabricarea de instrumente. L.P. furnizează, de asemenea, conducte de apă și canalizare, căzi de baie, calorifere, cazane de încălzire, fitinguri pentru cuptoare etc. Utilizarea pe scară largă a pieselor turnate se explică prin faptul că forma acestora este mai ușor de aproximat configurația produselor finite decât forma semifabricatelor produse de alte metode, de exemplu, forjare . Turnarea poate produce piese de prelucrare de complexitate diferită cu alocații mici, ceea ce reduce consumul de metal, reduce costurile de prelucrare și, în cele din urmă, reduce costul produselor. Turnarea poate produce produse de aproape orice greutate - din mai multe G până la sute T, cu grosimea pereților de zecimi mm până la mai multe m. Principalele aliaje din care sunt realizate piese turnate sunt: ​​fonta cenușie, maleabilă și aliată (până la 75% din totalul pieselor turnate în greutate), oțelurile carbon și aliate (peste 20%) și aliajele neferoase (cupru, aluminiu, zinc și magneziu). Domeniul de aplicare al pieselor turnate este în continuă extindere.

Referință istorică. Producția de produse turnate este cunoscută încă din cele mai vechi timpuri (mileniile II-I î.Hr.): în China, India, Babilon, Egipt, Grecia și Roma s-au turnat arme, cult religios, artă și obiecte de uz casnic. În secolele XIII-XIV. Bizanțul, Veneția, Genova, Florența erau renumite pentru produsele turnate. În statul rus în secolele XIV-XV. Au fost turnate tunuri, ghiule și clopote din bronz și fontă (în Urali). În 1479, la Moscova a fost construită o „colibă ​​de tun” - prima turnătorie. În timpul domniei lui Ivan al IV-lea, în Tula, Kashira și alte orașe au fost create turnătorii. În 1586, A. Chokhov a aruncat „Tunul Țarului” (Vezi tunul Țarului) (aproximativ 40 de tone). Sub Petru I, producția de piese turnate a crescut, s-au creat turnătorii în Urali, în sudul și nordul statului. În secolul al XVII-lea piese turnate de fier erau exportate în străinătate. Exemple minunate de artă de turnătorie au fost create în Rusia: în 1735 „Clopotul țarului” (peste 200 de tone) de I. F. și M. I. Matorins, în 1782 monumentul lui Petru I „Călărețul de bronz” (22 T) E. Falcone , în 1816 un monument al lui K. Minin și D. M. Pozharsky de V. P. Ekimov, în 1850 grupuri sculpturale ale podului Anichkov din Sankt Petersburg de P. K. Klodt și alții.Una dintre cele mai mari turnări din lume este chabot (partea inferioară care absoarbe impactul ) ciocan cu abur (650 T) fabricat în 1873 la uzina Perm. Este binecunoscută priceperea turnătorilor din vechile fabrici rusești - Kaslinsky, Putilovsky, Sormovsky, Kolomensky etc.

Primele încercări de fundamentare științifică a unor procedee de turnare au fost făcute în lucrările lui R. Reaumur , M. V. Lomonosov și alți oameni de știință. Cu toate acestea, până în secolul al XIX-lea. La turnare, am folosit experiența veche de secole acumulată anterior a meșterilor. Abia la începutul secolului al XIX-lea. au fost puse bazele teoretice ale tehnologiei de turnătorie, metode științificeîn rezolvarea unor probleme specifice de producţie. Lucrările lui D. Bernoulli, L. Euler și , M.V. Lomonosov a servit drept bază solidă pentru dezvoltarea și îmbunătățirea tehnologiei de turnătorie. În lucrările oamenilor de știință ruși P. P. Anosov, N. V. Kalakutsky și A. S. Lavrov, procesele de cristalizare au fost explicate pentru prima dată științific (vezi cristalizarea) , apariția segregării (vezi Liquația) și a tensiunilor interne în piese turnate, sunt subliniate modalități de îmbunătățire a calității pieselor turnate. În 1868, D.K. Chernov a descoperit punctele critice (vezi punctul critic) ale metalelor. Lucrările sale au fost continuate de A. A. Baykov , A. M. Bochvar , V. E. Grum-Grzhimailo , mai târziu N.S. Kurnakov și alți oameni de știință ruși. Lucrările lui D. I. Mendeleev au fost de mare importanță pentru dezvoltarea LP.

În anii puterii sovietice, industria prelucrătoare s-a dezvoltat într-un ritm accelerat: în 1922 s-a stabilit pentru prima dată producția de piese turnate din aliaje de aluminiu, iar în 1929, din aliaje de magneziu; Din 1926 s-a realizat reconstrucția turnătoriilor existente și construirea unora noi. Au fost construite și puse în funcțiune turnătorii cu un grad ridicat de mecanizare, cu producția de piese turnate până la 100 de mii. Tși mai mult pe an. Concomitent cu reechiparea și mecanizarea producției de linii în URSS, introducerea tehnologie nouă, au fost create bazele teoriei proceselor de lucru și ale metodelor de calcul pentru echipamentele de turnătorie. În anii 20 Școala științifică sovietică a început să prindă contur, fondatorii căreia au fost N. P. Aksenov, N. N. Rubtsov, L. I. Fantalov, Yu. A. Nekhendzi și alții.

Tehnologia turnătoriei. Procesul de turnare este divers și este împărțit în: conform metodei de umplere a matrițelor - în turnare convențională, turnare centrifugă și turnare sub presiune. ; conform metodei de fabricare a matrițelor de turnare - turnare în matrițe unice (care servesc doar la producerea unei turnări), turnare în matrițe reutilizabile din ceramică sau argilă-nisip, numite semipermanente (astfel de matrițe cu reparație pot rezista până la 150 de turnări) , și turnarea în altele reutilizabile, așa-numitele matrițe metalice permanente, de exemplu matrițe chill, care pot rezista până la câteva mii de turnări (vezi turnarea la rece). La producerea semifabricatelor prin turnare, se folosește nisip de unică folosință, matrițe de coajă autoîntărite. Formele unice sunt realizate folosind un kit de model (vezi kit de model) și baloane (vezi balon) ( orez. 1 ). Setul de modelare este format din modelul de turnare propriu-zis (Vezi modelul Casting), destinat obținerii cavității viitoarei turnări în matriță, și o cutie de miez pentru obținerea miezurilor de turnare care formează părțile interioare sau complexe externe ale pieselor turnate. Modelele sunt fixate pe plăci model, pe care sunt instalate baloane umplute cu nisip de turnare. Balonul inferior turnat este scos de pe placa modelului, răsturnat la 180° și o tijă este introdusă în cavitatea matriței. Apoi baloanele superioare și inferioare sunt asamblate (pereche), se fixează și se toarnă aliajul lichid. După solidificare și răcire, turnarea împreună cu sistemul de gating (vezi Gating system) este îndepărtată (demontată) din balon, sistemul de gating este separat și turnarea este curățată - se obține un semifabricat turnat.

Cea mai obișnuită practică în industrie este producția de piese turnate în matrițe de nisip unice. Această metodă este utilizată pentru a produce piese de prelucrat de orice dimensiune și configurație din diferite aliaje. Proces tehnologic de turnare cu nisip ( orez. 2 ) constă dintr-o serie de operații succesive: pregătirea materialelor, pregătirea amestecurilor de turnare și miez, producerea matrițelor și a miezurilor, introducerea miezurilor și asamblarea matrițelor, topirea metalului și turnarea acestuia în matrițe, răcirea metalului și demontarea acestuia. turnarea finită, curățarea turnării, tratarea termică și finisarea.

Materialele utilizate pentru fabricarea matrițelor și miezurilor de turnare unică sunt împărțite în materiale de turnare inițială și amestecuri de turnare; masa lor este în medie 5-6 T de 1 T piese turnate adecvate pe an. La producerea unui nisip de turnare, se folosesc nisip de turnare folosit scos din baloane, materiale proaspete nisip-argilă sau bentonită, aditivi care îmbunătățesc proprietățile amestecului și apă. Amestecul de miez (vezi Amestecuri de miez) include de obicei nisip de cuarț, materiale de legare (ulei, rășină etc.) și aditivi. Amestecul este preparat într-o anumită secvență folosind echipament de preparare a amestecului (vezi Echipament de preparare a amestecului) ; site, uscătoare, concasoare, mori, separatoare magnetice, mixere etc.

Formele și miezurile sunt realizate folosind echipamente speciale de turnare (vezi Echipamente de turnare) și mașini. Amestecul turnat în baloane este compactat prin agitare, presare sau ambele într-unul și altul. Formele mari sunt umplute cu pistoale de nisip , Mai rar, mașinile de suflat și de aruncat nisip sunt folosite pentru a face matrițe. Formele în baloane, miezurile turnate în cutii de miez sunt supuse uscării termice sau întăririi chimice, de exemplu, la turnarea în matrițe cu autoîntărire (vezi Turnarea în forme cu autoîntărire). Uscarea termică se realizează în uscătoare de turnătorie, iar uscarea miezurilor se realizează și într-o cutie de miez încălzită. Asamblarea matrițelor constă în următoarele operații: montarea tijelor, legarea jumătăților de matrițe, asigurarea matrițelor cu capse sau greutăți instalate pe matrița superioară și împiedicarea deschiderii acestora la turnarea aliajului. Uneori, pe matriță este instalat un vas de sprue din miez sau nisip de turnare.

Metalul este topit în funcție de tipul de aliaj în cuptoare de diferite tipuri și capacități (vezi Echipamente de topire). Cel mai adesea, fonta este topită în Cupola x , Se mai folosesc cuptoare electrice de topire (crezet, arc electric, inductie, tip canal etc.). Producerea unor aliaje din metale feroase, de exemplu fonta albă, se realizează secvenţial în două cuptoare, de exemplu într-o cupolă şi un cuptor electric (aşa-numitul proces duplex). Umplerea matrițelor (vezi Umplerea matrițelor) cu aliajul se realizează din oalele de turnare, în care aliajul este alimentat periodic de la unitatea de topire. Piesele turnate întărite sunt de obicei eliminate pe grile vibrante (vezi Grila vibratoare) sau balansoare. În acest caz, amestecul se revarsă prin grătar și intră în departamentul de preparare a amestecului pentru prelucrare, iar piesele turnate merg la departamentul de curățare. La curățarea pieselor turnate, amestecul ars este îndepărtat din ele, elementele sistemului de închidere sunt bătute (tăiate), iar golurile de aliaj și resturile de porți sunt curățate. Aceste operațiuni se desfășoară în tamburi de turnare, instalații de sablare și împușcare. Piesele turnate mari sunt curățate hidraulic în camere speciale. Tocarea și curățarea turnării se efectuează cu dalți pneumatice și unelte abrazive. Piesele turnate din metale neferoase sunt prelucrate pe mașini de tăiat metale.

Pentru a obține necesarul proprietăți mecanice Majoritatea pieselor turnate din oțel, fontă maleabilă și aliaje neferoase sunt supuse unui tratament termic (vezi Tratament termic). După controlul calității pieselor turnate și corectarea defectelor, piesele turnate sunt vopsite și transferate în depozitul de produse finite.

Mecanizarea si automatizarea productiei de turnatorie. Majoritatea operațiunilor tehnologice din LP necesită o forță de muncă foarte intensă și au loc la temperaturi ridicate cu eliberare de gaze și praf care conțin cuarț. Pentru reducerea intensității muncii și crearea condițiilor sanitare și igienice normale de lucru în turnătorii, se folosesc diverse mijloace de mecanizare și automatizare a proceselor tehnologice și a operațiunilor de transport. Introducerea mecanizării în sectorul agricol datează de la mijlocul secolului XX. Apoi au început să fie folosite curele, sitele, rippers pentru a pregăti materialele de turnare, iar sablatoarele au fost folosite pentru curățarea pieselor turnate. Au fost create cele mai simple mașini de turnat cu umplere manuală a matrițelor, iar ulterior au început să fie folosite prese hidraulice. În anii 20 Au apărut și s-au răspândit rapid mașini pneumatice de turnat cu scuturare. La fiecare operațiune tehnologică, s-a încercat să înlocuiască munca manuală cu manoperă: au fost îmbunătățite echipamente pentru realizarea matrițelor și miezurilor, dispozitivele de demontare și curățare a pieselor turnate, s-a mecanizat transportul materialelor și a pieselor turnate finite, au fost introduse transportoare și metode de producție continuă. Au fost dezvoltate. Creșterea în continuare a mecanizării producției se exprimă în crearea de mașini noi și îmbunătățite, mașini automate de turnare și linii automate de turnătorie, precum și în organizarea de secțiuni și ateliere complet automatizate. Cele mai intense operațiuni de muncă în producția de piese turnate sunt turnarea, realizarea miezurilor și curățarea pieselor turnate finite. În aceste zone ale turnătoriilor, operațiunile tehnologice sunt cel mai mecanizate și parțial automatizate. Introducerea mecanizării și automatizării complexe în producția industrială este deosebit de eficientă. Promițătoare sunt liniile automate de turnare, asamblare și umplere matrițe cu un aliaj cu răcirea pieselor turnate și demontarea acestora. De exemplu, pe linia sistemului Bührer - Fischer (Elveția) ( orez. 3 ) se automatizează producția de matrițe, umplerea acestora cu aliaj și scoaterea pieselor turnate din matrițe. O instalație pentru umplerea automată a matrițelor cu aliaj pe un transportor în mișcare continuă ( orez. 4 ). Masa de aliaj lichid pentru umplerea matrițelor este controlată de un dispozitiv electronic care ia în considerare conținutul de metal al unei anumite forme. Instalația este echipată cu un sistem automat de preparare a amestecului; controlul calității nisipului de turnare și reglarea pregătirii amestecului se realizează printr-un dispozitiv automat (Moldability Controller systems, Elveția).

Pentru operațiunile de finisare (curățare și decapare piese turnate) se folosesc tamburi continui cu mașini de sablare. Piesele turnate mari sunt curățate în camere continue, de-a lungul cărora piesele turnate se deplasează pe un transportor închis. Camerele de curățare automată au fost create pentru piese turnate cu cavități complexe. De exemplu, compania Omko-Nangborn (SUA - Japonia) a dezvoltat o cameră de tip „Robot”. Fiecare astfel de cameră este un mecanism independent pentru transportul pieselor turnate, care funcționează automat, executând comenzile primite de la așa-numitele module de control situate pe monoșină. sistem de transport. În zona de curățare, conform unui program prestabilit, suspensia se rotește cu o viteză optimă, de care se atârnă automat turnarea. Ușile camerei se deschid și se închid automat.

În producția de masă, curățarea preliminară (brutală) a pieselor turnate (slefuire) se efectuează în turnătorii. În timpul acestei operațiuni se pregătesc și bazele pentru prelucrarea pieselor turnate pe linii automate în atelierele de mașini. Operațiile finale pot fi efectuate și pe liniile automate. Pe orez. 5 prezintă o linie automată de la compania japoneză Noritake pentru curățarea blocurilor de cilindri auto. Această linie vă permite să procesați 120 de blocuri în 1 h.

Posibilitățile de mecanizare și automatizare a proceselor de turnare au crescut mai ales după dezvoltarea unor procese de turnare tehnologice fundamental noi, de exemplu, producția de matrițe de cochilie, sau procesul Kroning (anii 40, Germania), producția de miezuri prin întărire în cutii de miez la rece. (anii 50, Marea Britanie), producție de miezuri cu întărirea lor în cutii de miez fierbinți (anii 60, Franța). În anii 40. industria a început să folosească metoda de a produce piese turnate de înaltă precizie folosind modele de ceară pierdută. Într-o perioadă relativ scurtă de timp, toate operațiunile tehnologice ale procesului au fost mecanizate. În URSS, a fost creată o producție automată complexă de turnare de investiții cu o producție de 2500 T piese turnate mici pe an ( orez. 6 ).

Lit.: Nehendzi Yu. A., Turnarea oțelului, M., 1948; Girshovich N. G., Turnarea fierului, L. - M., 1949; Fantalov L.I., Fundamentele proiectării turnătoriilor, M., 1953; Rubtsov N.N., Tipuri speciale de turnare, M., 1955; al său, Istoria producției de turnătorie în URSS, ed. a II-a, partea 1, M., 1962; Aksenov P.N., Tehnologia producției de turnătorie, M., 1957; al lui, Echipamentul turnătoriilor, M., 1968.

D. P. Ivanov, V. N. Ivanov.

Orez. 3. Linie automată Sisteme Bührer-Fischer (Elveția) pentru realizarea matrițelor, umplerea acestora cu aliaj și demontarea pieselor turnate finite.

Orez. 6. Atelier de turnare cu investiții complet automatizat, cu o producție anuală de 2500 T turnări pe an.

II Producția de turnătorie („Producție de turnătorie”)

revistă lunară științifică, tehnică și de producție, organ al Ministerului Industriei de Mașini-Unelte și Unelte al URSS și al Societății Științifice și Tehnice a Industriei Construcțiilor de Mașini. În 1930-41 a fost publicată sub titlul „Tunătorie”; nepublicat din 1941 până în noiembrie 1949; publicat ulterior sub denumirea „L. P.". Acoperă probleme de teorie și practică a producției de turnătorie, promovează cele mai bune practici ale întreprinderilor sovietice în domeniul producerii de aliaje de turnătorie de înaltă calitate, procese tehnologice de înaltă performanță pentru producția de piese turnate, mecanizare complexă, automatizare, organizare și economie a producției de turnătorie. , prezintă realizările producției străine de turnătorie. Tiraj (1973) 14 mii exemplare. Publicat (traducere integrală) în Marea Britanie sub denumirea de „Russian Casting Production” (Birmingham, din 1961).

Marea Enciclopedie Sovietică. - M.: Enciclopedia Sovietică. 1969-1978 .

Turnătoriile din Rusia sunt întreprinderi care produc piese turnate - piese modelate și semifabricate - prin umplerea matrițelor de turnare cu aliaje lichide. Principalii consumatori de produse de turnătorie sunt întreprinderile complexului de construcții de mașini (până la 70% din toate țaglele turnate produse) și industria metalurgică (până la 20%). Aproximativ 10% din produsele produse prin turnare sunt fitinguri sanitare.

Turnarea este modalitatea optimă de a produce piese de geometrie complexă, cât mai apropiate ca configurație de produsele finite, ceea ce nu este întotdeauna posibil de realizat prin alte metode (forjare, sudare etc.). În timpul procesului de turnare se obțin produse de cea mai variată grosime (de la 0,5 la 500 mm), lungime (de la câțiva cm la 20 m) și greutate (de la câteva grame la 300 de tone). Indemnizații mici - caracteristică avantajoasă semifabricate de turnătorie, permițând reducerea costului produselor finite prin reducerea consumului de metal și a costurilor pentru prelucrarea mecanică a produselor. Peste jumătate din piesele folosite în echipamentele industriale moderne sunt realizate prin turnare.

Principalele tipuri de materii prime în producția de turnătorie sunt:

• fontă gri (până la 75%);
• oțel – carbon și aliaj (20%);
• fontă maleabilă (3%);
• aliaje neferoase - aluminiu, magneziu, zinc cupru (2%).

Procesul de turnare se desfășoară într-o varietate de moduri, care sunt clasificate:

1) conform metodei de umplere a matrițelor:

• turnare convențională;
• turnare cu izolație;
• turnare prin injecție;
• turnare centrifugă;

2) conform metodei de fabricare a matritelor de turnare:

• în matrițe unice (nisip, coajă), concepute pentru a produce o singură turnare;
• în forme reutilizabile (ceramice sau argilo-nisip) care pot rezista până la 150 de turnări;
• în forme metalice permanente (de exemplu, forme de răcire) care pot rezista la câteva mii de turnări.

Cea mai comună metodă este turnarea cu nisip (până la 80% din greutatea tuturor turnărilor efectuate în lume). Tehnologia acestui tip de turnare include:

• pregătirea materialelor;
• prepararea amestecurilor de turnare și miez;
• crearea de forme și nuclee;
• suspendarea miezurilor și asamblarea matrițelor;
• topirea metalului și turnarea acestuia în forme;
• răcirea metalului și eliminarea turnării finite;
• curățarea piesei turnate, tratamentul termic și finisarea acesteia.

Prima turnătorie rusă (așa-numita „colibă ​​de tun”) a apărut la Moscova în 1479. Sub Ivan cel Groaznic, au apărut turnătorii în Kashira, Tula și alte orașe. În timpul domniei lui Petru I, producția de turnări a fost stăpânită în aproape întreg statul - în Urali, în părțile de sud și de nord ale țării. În secolul al XVII-lea, Rusia a început să exporte piese turnate din fier. Exemple remarcabile de artă de turnătorie rusă sunt „Tunul țarului” de 40 de tone, turnat de A. Chokhov în 1586, „Clopotul țarului” cântărind peste 200 de tone, creat în 1735 de I.F. și M.I. Matorin. În 1873, muncitorii de la fabrica din Perm au aruncat un ciocan cu abur cântărind 650 de tone, care este una dintre cele mai mari piese turnate din lume.

TURNĂTORIE, unul dintre procedeele tehnologice de realizare a unui produs prin umplerea cu metal topit a unei matrițe pre-preparate, în care metalul se întărește. Importanța producției de turnătorie în inginerie mecanică se caracterizează prin faptul că peste 75% din greutatea tuturor pieselor mașinilor și sculelor sunt turnate. Producerea pieselor prin turnare nu este doar o metodă simplă și, prin urmare, ieftină, ci adesea cu modele foarte complexe și dimensiuni mari ale pieselor - este singura. Procesul de turnătorie poate produce și produse din metale care nu pot fi forjate. În producția de turnătorie, piesele de mașini sunt fabricate individual, în loturi și, în unele cazuri, în cantități de masă.

Materialele de turnare sunt: ​​materiale de turnare (fontă, oțel, cupru și aliajele acestuia, aluminiu și aliajele acestuia etc.); materiale de turnare (nisip, argilă etc.); materiale auxiliare: combustibil, materiale refractare, fluxuri etc. Principalele operațiuni în producția de turnătorie sunt următoarele: 1) pregătirea pământului de turnare, 2) realizarea unei matrițe (turnare), 3) topirea metalului, 4) asamblarea și turnarea matriței. , 5) eliberarea piesei turnate din matrițe (demontare), 6) curățarea turnării (tăiere, curățare și tundere), 7) tratament termic (recoacere sau tratament termic complet).

Realizarea matrițelor (mulare). În producția de turnătorie se folosesc: matrițe provizorii, în principal din lut și nisip, și forme metalice permanente, Cap. arr. de otel. În timpul solidificării, metalul scade în volum (fenomen de contracție), astfel încât matrița se face mai mare ca dimensiune decât produsul prin cantitatea de contracție. Fenomenul de contracție afectează rezistența turnării și, uneori, chiar și integritatea acesteia, atunci când, de exemplu, masa de turnare (tijele) înconjurată de metal lichid este prea puternică și neclintită, iar metalul de turnare se contractă pe măsură ce se solidifică. Prin urmare, în matrițe temporare, compusul de turnare trebuie utilizat. pliabil; cu matrițe permanente, este necesar (în funcție de viteza de solidificare a metalului) aruncarea produselor din acestea în timp util, ceea ce se realizează printr-o acțiune foarte precisă (în timp) a mecanismelor adecvate.

Formele constante au fost dezvoltate de Ch. arr. pentru turnarea metalelor neferoase cu punct de topire scăzut și parțial pentru fontă; Pentru oțel, formele permanente sunt rareori utilizate, deoarece este foarte dificil (chiar și pentru fontă) să alegeți un metal care poate rezista la încălzirea și răcirea repetate. Turnarea în matrițe permanente cu conuri metalice din aliaje de aluminiu a devenit deosebit de răspândită. Formele permanente includ așa-numitele matrițe cu durată lungă de viață, propuse și patentate de Holley Carburetor Co., Detroit. Sunt fabricate din material rezistent la foc foarte durabil. Toată dificultatea realizării acestor forme constă în găsirea materialului potrivit (caolin, magnezie, bauxită) și conectarea lui bine cu carcasa din fontă. Suprafața stratului refractar poate fi reglată până la uzură, după care stratul refractar se aplică din nou. Fonta și alte metale (cu excepția oțelului) sunt turnate în astfel de matrițe. Nu există albire a fontei și turnarea este bine prelucrată.

Formele temporare sunt realizate folosind modele sau șabloane, care sunt o copie exactă a turnării (creștetă cu cantitatea de contracție), și baloane - cutii dreptunghiulare sau pătrate (mai rar rotunde) fără fund sau capac. Baloanele servesc pentru a da rezistență materialului de turnare și pentru a folosi cât mai puțin pământ de turnare în timpul turnării. Mult mai rar, mularea se face în sol fără baloane sau cu un singur balon superior.

Schematic, procesul de realizare a matrițelor este următorul. 1) Jumătate din model este așezată pe o placă de submodel (Fig. 1). 2) Jumătatea inferioară a balonului se așează pe placă și se acoperă cu câțiva mm pământ de model (Fig. 2), ușor compactat în jurul modelului (în majoritatea cazurilor manual); după aceasta, pământul de umplere este turnat în balon (în partea de sus sau mai mult), care este apoi compactat b. sau m. foarte mult în funcție de mărimea și natura turnării; forma este ventilată (găurită în mai multe locuri cu un ac de păr).

3) Balonul umplut se răstoarnă împreună cu placa de model (Fig. 3); placa falsă este îndepărtată; Suprafața balonului inferior este stropită cu nisip separator. 4) Pe jumătatea inferioară a modelului, așezați jumătatea superioară a modelului, acoperită cu un strat de nisip pentru model, și balonul superior (Fig. 4), în care sunt așezate modelele sprue și cap (Fig. 5) . 5) După compactarea pământului de umplere, baloanele sunt separate și modelele sunt îndepărtate din fiecare jumătate. 6) Se introduce o tijă în matrița inferioară eliberată de model (Fig. 6), care se prepară separat. 7) Balonul inferior cu tija este acoperit cu balonul superior (Fig. 7); baloanele asamblate sunt încărcate, adică o greutate este plasată pe balonul superior pentru a-l proteja de plutire atunci când matrița este umplută cu metal lichid.

Metodele de umplere a baloanelor cu material de turnare și compactarea acestuia sunt prezentate în Fig. 8.

Mașinile de turnat sunt împărțite în trei tipuri principale: presat, scuturat și aruncat nisip. Fiecare mașină de turnat este echipată cu dispozitive pentru eliberarea modelului din balon. Principalele metode de eliberare a modelului din baloane sunt prezentate în Fig. 9.

În conformitate cu metodele de eliberare a modelelor din baloane, mașinile de turnat sunt, de asemenea, împărțite în subgrupe: 1) mașini cu baloane de ridicare, 2) mașini cu o placă rotativă și 3) mașini cu o placă de broșare.

În fig. 10 prezintă o mașină de turnat obișnuită de presare (cu presare manuală de jos); în fig. Figura 11 prezintă unul dintre cele mai noi tipuri de mașini de presare cu scuturare ale sistemului Nichols, care funcționează cu aer comprimat.

Placa de model a acestei masini este montata pe suportul model B; balonul (neprezentat în diagramă) este conectat fie la plăcuța modelului, fie la cadrul E, care servește ca suport pentru balon. Așezați mânerul supapei N la dreapta. Apare tremuratul; în acest caz, aerul trece în interiorul pistonului B sub pistonul A, care poartă placa modelului. Ridicarea pistonului este controlată automat prin ridicarea geamurilor F de marginea inferioară a pistonului. Prin aceste ferestre, aerul curge în pistonul B și în atmosferă. În timpul agitarii, traversele H cu blocul de presare stau deasupra balonului.

Apoi mânerul supapei N este rotit spre stânga. Apoi aerul trece printr-un alt fir de sub pistonul B și ridică ambele pistoane cu placa model, ramele D și E și un balon agitat umplut cu nisip și îl presează pe acesta din urmă împotriva blocului de presare, așa cum se realizează compactarea. Rotiți din nou mânerul N în poziția de mijloc, care deschide orificiul de evacuare a cilindrului de presare. Cad ambele pistoane A și B, suportul modelului D cu placa modelului și cadrul E care susține balonul, iar pe lângă pistonul de presare B, servesc drept ghidaje tijele rotunde G. În timpul mișcării, tijele G sunt oprite de clichete. C la o înălțime cunoscută, astfel încât cadrul E cu forma finită se oprește în timp ce Sistem B-A-D cu placa de model continuați să vă deplasați în jos; în acest caz, modelul este scos din matriță. După pomparea traversei cu blocul de presă, matrița este ușor de îndepărtat. Pentru a asigura o mișcare verticală precisă a suportului model D, există patru tije de ghidare M în masa de scuturare. Tijele G din poziția inferioară sunt scufundate într-o baie de ulei, precum și ghidajele M, pentru a asigura o bună ungere și o cădere lină a cadrului E, scop în care clichetul C este rotit spre dreapta prin deplasarea pârghie de picior.Pe cadrul E puteți atașa o placă de broșare, pe care balonul este deja așezat astfel , astfel încât la un model înalt cu pereți abrupți să lucrați folosind metoda de tragere. În ambele cazuri, un vibrator pe cadrul D ajută la îndepărtarea modelului. În fig. Figura 12 prezintă unul dintre numeroasele modele de suflantă de nisip - cea mai recentă mașină de turnat, care simultan umple balonul cu pământ de turnat și îl compactează pe acesta din urmă prin acțiunea forței centrifuge.

Materialul de turnare este transferat printr-un lift într-un jgheab de scuturare, apoi într-o curea, care îl transferă pe capul aruncător de nisip; aici pământul este ridicat de o găleată care se rotește rapid a capului de lucru, care taie o porțiune de pământ din cantitatea totală și, cu o viteză enormă (12-18 m/sec), dirijează pământul în balon, unde este compactat. Principalul avantaj al suflantei de nisip în comparație cu alte tipuri de mașini de turnat este că nu este asociat cu o anumită dimensiune a balonului, așa cum este cazul la alte mașini de turnat și, prin urmare, doar suflătorul de nisip rezolvă problema mecanizării lucrării. de umplere a baloanelor cu material de turnare și compactare a acestuia din urmă în turnătorii, unde predomină munca individuală. În plus, suflantul de nisip are o productivitate extrem de ridicată.

Contururile interne ale unei piese, golurile etc. se obțin folosind tije sau conuri, care se prepară separat de matrițele în așa-numitele. cutii de miez. Deoarece în timpul procesului de turnare conurile sunt în cele mai multe cazuri înconjurate de metal topit, problema unei ventilații adecvate devine extrem de importantă: permeabilitatea la gaz a conurilor trebuie să fie semnificativ mai mare decât permeabilitatea la gaz a formei în sine. În fig. Figura 13 prezintă un desen al unui miez (jumătate de cutie de miez).

Pentru a crește permeabilitatea la gaz a tijei, în interiorul acesteia este plasat un cordon de ceară (ciment), a cărui ceară se va topi în timpul uscării, lăsând astfel. trecere liberă pentru gaz. Pentru a crește rezistența tijei la acțiunea unei coloane de metal topit, tija este echipată cu un cadru metalic special. Pentru producția de astfel de piese turnate critice și complexe, cum ar fi blocuri auto, radiatoare etc., așa-numitele. tije de ulei, care sunt preparate în majoritatea cazurilor din nisip de cuarț pur cu adaos de diverși lianți pentru legare; Dintre acestea, uleiul de in ar trebui considerat cel mai bun, dar se folosesc și ulei de fasole, ulei de porumb, melasă, dextrină, gluten etc.. Cu ajutorul conurilor, puteți obține nu numai conturul intern, ci și extern al Partea ( turnare fără balon). Multe fabrici din America folosesc această metodă, omițând toate lucrările de formare și înlocuind-o cu lucrări de bază, care nu necesită forță de muncă deosebit de calificată.

Formele fabricate sunt pulverizate cu cărbune sau grafit fin măcinat sau vopsite cu o masă special făcută ( beluga sau vopsea), care este un amestec foarte lichid de argilă refractară, făină și clei; La finisarea matrițelor pentru turnarea fierului, la o astfel de masă se adaugă grafit fin sau cocs. Netezirea suprafeței matriței cu un fier de netezire este interzisă. După terminare, matrița este fie plasată în uscător (mai des) și colectată pentru turnare, fie (mai rar) intră în procesul de turnare sub formă brută - turnare umedă. Uscarea matrițelor pentru diferite metale se realizează la diferite temperaturi: pentru oțel 500-600°C, pentru fontă 200-300°C, pentru metale neferoase 150-250°C. Formele permanente și pe termen lung sunt întotdeauna ușor încălzite înainte de turnare (până la 75-100°C); apoi, pentru turnările ulterioare, dimpotrivă, se răcesc astfel încât temperatura lor să nu depășească 75-100°C. O atenție deosebită trebuie acordată problemei uscării tijelor, pentru care se folosesc cu succes uscătoare continue, care fac posibilă reglarea temperaturii de uscare în limite strict definite cu o fluctuație de ±5°C. Deoarece matrița umedă este mai flexibilă decât cea uscată, adesea multe piese turnate care eșuează în forma uscată reușesc în forma umedă. Cu toate acestea, forma brută necesită atentie speciala la compoziția masei de turnare (este necesară o porozitate mare pentru a elimina nu numai gazele eliberate din metal, ci și vaporii de apă) și compactarea corectă a matriței. Nu compactați prea mult („inel”) și nu umpleți masa de turnare prea slab (în caz contrar, metalul lichid va spăla pereții matriței) - o sarcină care poate fi rezolvată doar de un muncitor foarte experimentat.

Topirea metalului. Materialele de turnare trebuie să aibă următoarele proprietăți: a) fluiditate, adică capacitatea metalului topit de a umple matrița; b) contracție minimă, adică capacitatea turnării de a-și păstra forma; c) cea mai mică tendință la segregare; d) posibil punct de topire scăzut. Aproape toate metalele industriale (cu excepția aluminiului) în forma lor pură nu îndeplinesc aceste condiții: de exemplu, fierul are un punct de topire foarte ridicat și are o fluiditate nesemnificativă și o contracție mare; Cuprul, desi nu are un punct de topire foarte mare, dar datorita tendintei excesiv de ridicate de a dizolva gazele, obtinerea de piese turnate dense, fara bule este foarte dificila si necesita conditii speciale pentru evitarea turnarilor defecte. Amestecurile de alte metale și metaloizi la metalul de bază (fier, cupru etc.) îmbunătățesc semnificativ calitățile de turnare în sensul scăderii punctului de topire, reducerii coeficientului de contracție etc. Un amestec de carbon cu fier în cantitate de 1,7% sau mai mare scade temperatura de topire a fierului de la 1528°C la 1135°C, coeficientul de contracție - de la 2% la 1%; un amestec de zinc sau staniu cu cupru și aluminiu le îmbunătățește semnificativ calitățile de turnare. Aliajele aluminiu-cupru și aluminiu-siliciu au cele mai bune calități de turnare. Oțelul pentru turnare este utilizat în două tipuri: cu un conținut de C de 0,15 până la 0,18% (rezistență la tracțiune 36 kg/mm2) și de la 0,30 până la 0,35% (54 kg/mm2); Mn< 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.

Pentru a obține o turnare a calităților necesare la cel mai mic cost, trebuie să știți în ce condiții va funcționa turnarea, ce calități vor fi necesare de la ea și ce schimbări vor avea loc în metal atunci când acesta este retopit. Pe baza acesteia, se face un calcul al taxei. Pe lângă materialele de turnare inițiale, taxa include și deșeuri de turnătorie (grues, pinteni, piese turnate refuzate, stropi de la oale de turnare etc.) și fier vechi.

Mai jos este un exemplu de calcul numeric al unei încărcături (conform Moldenka) de fontă cenușie rezistentă la acid (Tabelul 2).

Este necesar să se calculeze amestecul cu următoarea compoziție: 3,25% C, 1,53% Si, 1,25% Mn, 0,20% P, 0,05% S. Pentru calcul se iau anumite valori ale pierderii elementului în timpul topirii într-un cuptor cu cupola. Sarcina este de a determina cantitățile relative în care trebuie amestecate fontele grupeloreu,II și III pentru a obține un amestec de compoziție (în %): 1,82 Si, 1,91 Mn, 0,1 P, 0,016 S.

Pentru a face acest lucru, pe axele Mn-Si (Fig. 14) lăsăm deoparte conținutul corespunzător de Si și Mn; Prin conectarea punctelor corespunzătoare celor trei fonte (liniile de turnătorie 4, 5 și 6), vedem că punctul de compoziție medie a amestecului necesar este situat în interiorul triunghiului I-II-III, care indică posibilitatea preparării amestecului necesar din aceste 3 tipuri de fontă. Conectăm vârfurile triunghiului I-II-III de punctul O și continuăm dreptele IO,IIO și IIIO până când se intersectează cu laturile opuse ale triunghiului în punctele a, b și c.

Apoi luăm o dreaptă arbitrară O 2 O 1 (Fig. 15), împărțită în 100 de părți egale (100%), iar la capetele acestei drepte trasăm linii drepte 0 2 K și 0 1 L, paralele cu fiecare. altele, într-un unghi arbitrar. Din punctul O 1, îndepărtați segmentele O 1 l, O 1 lI, O 1 III, egalO.I.OII, OIII. În același mod, din punctul O 2 întindem linii drepte O 2 a, O 2b și O 2 c, respectiv egale cu Oa, Ob și Os. Legarea punctelor a cu I, b cuII și c cu III, vom citi imediat pe linia dreaptă O 2 O 1 că fonta I trebuie luată 34%, fontăII - 51% și fontă III - 15%. În consecință, fiecare 150 kg de sarcină va consta din 34 kg fontă I, 51 kg fontă II, 15 kg fontă III; 30 kg de deșeuri proprii și 20 kg de deșeuri achiziționate.

Pentru topirea diferitelor metale se folosesc cuptoare de diferite modele: pentru topirea oțelului - cuptoare cu focar deschis (acide și bazice), cuptoare mici Bessemer (de exemplu, Tropenas, Robert); fontă - cuptoare cupola, cuptoare reverberative și instalații cu creuzet; pentru aluminiu, cupru și aliajele acestora - diferite modele de creuzet, cuptoare cu flacără și electrice. Procesul de topire a cupolei este cel mai economic și deci cel mai comun; utilizarea creuzetelor este limitată de costul ridicat al procesului și de inconvenientul extrem de a produce piese turnate (de exemplu, piese turnate în formă de oțel) din creuzete. Cuptoarele cu flacără pentru turnarea neferoase sunt incomode deoarece efectul oxidant al flăcării strică calitatea metalului, iar oxizii metalici eliberați în încăpere au un efect dăunător asupra sănătății lucrătorilor; în plus, este necesar ca temperatura de turnare a metalelor neferoase să fie în limite foarte înguste, predeterminate (de exemplu, pentru aluminiu 700 ± 20 ° C). Recent, cuptoarele electrice cu diverse sisteme de topire au devenit larg răspândite. arr. oțel și metale neferoase. Principalul avantaj al cuptoarelor electrice este indiferența lor față de reacțiile chimice care au loc în timpul topirii și, ca urmare, un metal mai curat; apoi capacitatea de a regla, într-un interval foarte larg, gradul de supraîncălzire a metalului, deșeurile sale mai mici etc. Pentru a topi fonta, utilizarea energiei electrice este mult mai costisitoare decât topirea în cuptoare cu cupola și, prin urmare, este relativ rară. si numai sub forma unui procedeu combinat: cuptor cupola-electric sau cupola-cuptor.Furnal electric Bessemer, in conformitate cu cerintele speciale impuse de productie. La topirea metalelor neferoase în cuptoarele electrice, deșeurile sunt reduse: de exemplu, deșeurile de alamă în creuzete sunt de 4-6%, în cuptoarele electrice 0,5-1,5%. În tabel Tabelul 3 prezintă date comparative cu privire la costul de topire a 1 tonă de alamă în creuzete și cuptoare electrice ale sistemului Ajax.

Tehnica turnării. Aprovizionarea matriței cu metal topit este una dintre cele mai importante operațiuni în producția de turnătorie; metal, perfect compus (prin analiză), topit și dezoxidat conform celor mai bune instrucțiuni, b. stricat de punerea ineptă în formă. În primul rând, este necesar să se asigure că fluxul de metal care intră în matriță este continuu și umple complet canalele care furnizează metalul în matriță. Pentru a face acest lucru, este necesar să se calculeze corect raportul reciproc al secțiunilor transversale ale porții, colectorului de zgură și alimentatoarelor (Fig. 16); Deci, cu un diametru de poartă de 20 mm, zona secțiune transversală poarta = 315 mm 2 , aria colectorului de zgură trebuie luată mai mică, și anume 255 mm 2 , iar suma suprafețelor de alimentare nu trebuie să depășească 170 mm 2 .

În fig. 17-22 prezintă exemple de instalații corecte și incorecte de porți, capcane de zgură și alimentatoare.

Smochin. 17, 18 și 19 oferă exemple de instalare corectă, fig. 20 - instalare incorectă deoarece secțiunea transversală a spruce este prea mică și în timpul turnării metalul nu va umple complet capcana de zgură, drept urmare zgura va cădea în matriță și va strica turnarea. În fig. Figura 21 arată o instalare incorectă: spruce este plasat direct deasupra alimentatorului, zgura intră direct în matriță. În fig. 22 sprue este deplasat și plasat direct deasupra alimentatorului, zgura cade în matriță. Pentru a evita cavitățile de contracție, în piesele turnate din oțel sunt plasate două opritoare. Profiturile din oțel turnat ocupă aproximativ 25-30% din greutatea turnării. Piesele turnate mici din oțel, fonta (cu excepția celor foarte critice) și piesele turnate neferoase sunt turnate fără profit. Umplerea matrițelor necesită o anumită îndemânare. Metalul nu poate fi turnat în spruce cu întreruperi ale fluxului. În unele cazuri, când este necesară o presiune ridicată, ei încearcă să direcționeze un flux de oțel din oală direct în spruce, creând astfel. greva de otel. Turnarea oțelului este considerată completă atunci când metalul apare în profit. În acest moment, în turnările mari, este de preferat să adăugați metal în margini, mai degrabă decât prin sprue. Acea. se creează un profit fierbinte, alimentând turnarea (în timp ce se reduce volumul metalului de solidificare) de sus, dar nu de jos (ceea ce este dăunător). Se recomandă dezoxidarea metalului finit cu spigel de silice înainte de eliberare. Acest aditiv face metalul mai calm și se toarnă bine. Cavitățile de contracție se formează în părțile cele mai groase ale pieselor turnate. Opinia comună că prezența bulelor de contracție în piese turnate reduce rezistența metalului nu este întotdeauna corectă: o bula închisă în metal este o sferă (ca o cupolă) cu cristale aranjate în mod regulat și prezintă o rezistență semnificativă la distrugere, în special la strivire. Forjarea acestei bule prin forjare formează un pliu, a cărui prezență cu siguranță slăbește metalul. Pentru a evita formarea de bule de contracție, se utilizează turnarea centrifugă și turnarea sub presiune.

Turnarea centrifugă implică introducerea metalului topit într-o matriță de metal care se rotește rapid, unde forța centrifugă îl face să adere la suprafața exterioară a matriței rotative. Acea. puteți pregăti o varietate de corpuri de rotație. Schema de funcționare a unei mașini de turnare centrifugă este prezentată în Fig. 23.

Forma este cilindrul A. Cu ajutorul mânerului C se poate realiza forma A. mutat înapoi (pe desen - la dreapta). Un piston la capătul axului cu o suprafață cu nervuri de răcire F formează peretele din spate al matriței. La începutul turnării, matrița A este presată complet strâns pe corpul B, după care oala B umplută cu metal topit este laminată în matrița D, care este pusă simultan în rotație. Prin rotirea roții de mână E, metalul topit este turnat în matriță. De îndată ce metalul se întărește, matrița A este mutată spre dreapta pe piston, care stoarce turnarea. Metoda de turnare centrifugă în fabricație a devenit deosebit de răspândită. tevi din fonta. Materialul din care sunt pregătite matrițe pentru turnarea centrifugală este selectat deosebit de atent în funcție de condițiile de funcționare ale mașinii de turnare centrifugă. Pentru matritele cu grad mare de incalzire, fonta, datorita tendintei de crestere (cresterea volumului cu incalziri repetate), nu este recomandata; utilizarea oțelului dă rezultate mai bune. Matrite fara captuseala, incalzite sau racite cu apa, pot fi realizate din otel, dar durata lor de viata este scurta. Prin urmare, este de preferat să se realizeze matrițe din nicrom (60% Ni și 40% Cr) sau din metal Becket, precum și dintr-un aliaj cu următoarea compoziție: 80% Ni și 20% Cr. Acest aliaj poate rezista la sarcini de temperatură prelungite și repetate de peste 1370°C. Cerința esențială este ca matrițele din oțel să nu aibă cavități mai apropiate de 3 mm de suprafața interioară a matriței și ca această suprafață să fie complet netedă; Grosimea peretelui este aleasă astfel încât în ​​timpul turnării matrița să nu se încălzească peste punctul critic al metalului dat.

În turnarea prin injecție, metalul topit este injectat sub presiune înaltă într-o matriță de metal, rezultând piese care sunt atât de precise dimensionate încât nu necesită prelucrare suplimentară. Acest lucru reprezintă beneficii deosebit de semnificative pentru producția de masă de piese mici care necesită precizie ridicată (de exemplu, piese de contor, piese de mașini mici). Cele mai importante aliaje industriale pentru turnarea sub presiune sunt aliajele de zinc, aluminiu și, într-o oarecare măsură, de cupru. În tabel Tabelul 4 prezintă caracteristicile diferitelor aliaje utilizate pentru turnarea prin injecție.

Mașinile utilizate pentru turnarea prin injecție sunt împărțite în două grupe principale. 1) Pentru aliajele cu punct de topire scăzut se folosesc mașini cu piston (Fig. 24).

Baia de metal lichid conține o pompă acționată de o pârghie sau de aer comprimat. Când pistonul se mișcă în jos, metalul este presat în matriță prin duză. Mașinile cu piston pentru aliaje cu un punct de topire mai mare (aluminiu etc.) s-au dovedit a fi nepotrivite: metalul se întărește între piston și pereții cilindrului, ceea ce provoacă curățări frecvente și o creștere bruscă a costurilor generale. 2) Pentru aliajele refractare, deci, se folosesc mașini (Fig. 25 și 26) echipate cu o linguriță specială (gât de găină), care, cu ajutorul unui dispozitiv special, captează de fiecare dată o porțiune strict necesară din metal; metalul este expus la aer comprimat numai în această cupă pe o suprafață relativ mică, evitând astfel oxidarea excesivă a metalului.

Casting-uri eliminate. Eliberarea cea mai rapidă a produsului turnat din matrițe are un impact semnificativ asupra integrității acestuia. De asemenea, trebuie avut în vedere că o turnare fierbinte poate fi ușor deformată printr-o lovitură incomodă atunci când este eliberată din matriță. Este deosebit de important să eliberați rapid denivelările centrale ale pieselor turnate. În acest scop, atunci când se fac conuri, o parte a cadrului, care este scheletul conului, este scoasă prin „semn”, astfel încât, după turnarea cu un baros, conul să poată fi cu ușurință demontat de-a lungul acestei părți proeminente și astfel încât turnarea să se contracte liber în timpul răcirii sale ulterioare.

Operația de demontare a baloanelor în turnătoriile moderne este complet mecanizată. Cel mai simplu dispozitiv în acest scop este acela de a avea un vibrator suspendat de un lift pneumatic folosind un dispozitiv special. atasat de balon, care in acelasi timp se ridica usor; După aceasta, vibratorul este activat, iar după câteva secunde balonul este golit. Cu o altă metodă de detonare, baloanele sunt așezate pe o grilă, care este pusă într-o mișcare oscilativă cu ajutorul camelor; pământul din baloane cade prin gratii. Pentru a preveni căderea pământului fierbinte pe banda transportoare de pământ într-o masă prea mare, sunt instalate două role de alimentare sub grătar, care îl alimentează uniform pe transportor. Scoaterea tijelor se face fie manual, fie folosind un jet de apă de înaltă presiune, fie pe mașini vibratoare pneumatice special concepute (Fig. 27) ale sistemului Stoney.

Piesele turnate din cărucior sunt instalate în suporturi speciale pentru mașini folosind un lift pneumatic situat la fiecare mașină. Apoi vibratorul este activat, iar tijele sunt dezactivate timp de 3-6 secunde.

Curățare turnare. La scoaterea din matriță, turnarea are o serie de boturi (spruturi, împingeri și proeminențe), care sunt inutile conform desenului produsului, dar necesare în timpul producției. Pământul aderat la turnare, spruturile și împingerea sunt îndepărtate prin tăiere, iar profiturile prin tăiere. O turnare curățată cu profit se numește neagră, iar fără profit - tăiată sau curată. Fontă b. ore rămân fără tăiere. Curățarea pieselor turnate în unele cazuri întâmpină dificultăți, de exemplu, în timpul exploziilor de metal, apare un „înfundat” în turnare dacă masa ruptă nu este transportată la profit sau la aerisire; dacă canalul este poziționat incorect, mașina de tăiere poate sparge canalul în timpul procesului de turnare; în acest caz, este mai bine să trimiteți turnarea cu sprue pentru tăiere; la îndepărtarea conurilor adânci, este foarte dificil să selectați un con subțire dintr-o țeavă lungă; în acest caz, deplasarea cadrului în timpul solidificării metalului poate ajuta nu numai la menținerea integrității turnării, ci și la facilitarea knockout-ului. Curățarea suprafeței exterioare a pieselor turnate de pământul ars se realizează în turnătorii moderne în tamburi rotativi sau cu un flux de nisip în mașini și camere de sablare. Prima metodă este comună în principal în America, a doua - în Europa. Dezavantajul metodei de curățare a pieselor turnate în tamburi obișnuiți este cheltuirea mare a forței de muncă și a timpului pentru încărcarea și descărcarea manuală. O simplificare semnificativă se obține dacă se folosesc tobe continue în loc de tobe obișnuite (Fig. 28).

Tamburul are cavități interne și externe. Piesele turnate intră în cavitatea internă a tamburului rotativ din partea dreaptă. Pinionii din fontă călită intră acolo din cavitatea exterioară prin fante speciale. Deplasându-se încet spre capătul opus al tamburului, turnarea are timp să se curețe. Înainte de a ajunge la capătul tamburului, pinioanele din fontă cad prin mici fante din cavitatea interioară către cea exterioară a tamburului, de unde sunt transmise prin ghidaje spiralate către capul tamburului. Piesele turnate mai complexe, la curățarea în butoaie s-ar putea să ne fie frică de un procent mare de defecte datorate spargerii și care sunt supuse unor prelucrări mecanice semnificative, se curăță în camere de sablare continuă. Metoda de curățare hidraulică a pieselor turnate, folosită pentru prima dată cu succes la uzina Allis Chalmers Co., s-a dovedit a fi foarte reușită. (Millwaukee): timpul de curățare a fost redus de la ore la minute. Dispozitivul este utilizat pentru curățarea roților de turbine, cilindrilor de gazometru și piese turnate grele similare. Curățarea pieselor turnate se efectuează într-o cameră de beton închisă (Fig. 29), situată în mijlocul camerei de turnare.

Dimensiunile interne ale camerei sunt 10370x18725x6100 mm. Grosimea peretilor de beton este de 305 mm. Pentru a proteja pereții de efectul de erodare al apei, aceștia sunt acoperiți cu plăci de oțel. În interiorul camerei sunt două plăci turnante cu diametrul de 3050 mm (ridica 100 tone) și 6100 mm (300 tone). Ambele cercuri se rotesc pe rulmenti cu bile si sunt actionate de motoare de 25 si 35 CP. Camera de serviciu este situată într-unul din colțurile camerei. Sunt instalate 2 dispozitive cu trei duze situate la înălțimi egale. Duze m.b. asezat la orice inaltime. Duza pentru masa mai mare are diametrul de 27 mm, pentru cea mai mica - 16 mm. Pompa cu o capacitate de 3500 l/min este antrenată de un motor de 300 CP. Cu două duze care funcționează simultan, presiunea apei este de 28 atm. Murdăria rezultată în urma curățării se depune în două recipiente de sub podea, din care se îndepărtează continuu cu ajutorul unui lift. Pământul este separat de apă, adus la 7% umiditate și repus în producție. Avantajul acestei metode de curățare este costul redus, absența completă a prafului și, de asemenea, faptul că ramele tijelor nu se deteriorează și pot fi folosite din nou.

Tratament termic. După curățare, turnarea este uneori supusă unui tratament termic. Oțelul turnat și fonta maleabilă trebuie recoapte. În ceea ce privește fonta, acum s-a dovedit că se poate. supusă unui tratament termic similar cu oțelul, iar structura ferită-grafit-cementită a fontei se transformă într-o structură perlit-grafit cu o creștere a proprietăților mecanice (alungire până la 8%, rezistență la tracțiune până la 40-45 kg/mm ​​​2). Tratamentul termic este facilitat în special prin turnarea fontei în matrițe permanente. Turnarea cu bronz poate fi folosită și în multe cazuri. îmbunătățită prin tratament termic. Turnarea aluminiului este întotdeauna călită la 500±10°C și călită la 140±10°C.

Principii de bază ale proiectării turnătorii. Atunci când proiectați o nouă turnătorie, trebuie mai întâi să țineți cont de locația principalelor ateliere de prelucrare a metalelor și să alegeți o locație pentru turnătorie în așa fel încât să puteți livra cât mai ușor și mai ieftin piese turnate atelierelor de prelucrare. Program de lucru la turnătorie determinate cu cele mai precise detalii posibile, atât din punct de vedere cantitativ, cât și din punct de vedere al greutății, cât și din punct de vedere dimensional, ceea ce va face posibilă selectarea echipamentului cel mai potrivit pentru un caz dat și a procesului tehnologic cel mai potrivit. Schema de calcul al turnătoriei în acest caz se reduce la următoarele. Având un program precis de lucru, ei alcătuiesc un album de mulaje, care va oferi și principiile de bază pentru organizarea operațiunilor individuale proces tehnologicși numărul de baloane necesare pentru producție și tipurile acestora, precum și cantitatea necesară de materiale de turnare și, prin urmare, puterea dispozitivului agricol. Primindu-l așa. arr. date aproximative despre consumul de materii prime, despre dimensiunea spațiului necesar, încep să clarifice operațiunile individuale ale procesului de producție, posibila mecanizare a acestuia în ansamblu sau în părți individuale. Diverse opțiuni calculele pozițiilor relative ale atelierelor individuale de turnătorie vor face posibilă rezolvarea cât mai rapidă a problemei organizării unui anumit proces de producție. Dacă programul nu m.b. definit cu b. sau cu o precizie acceptabilă, atunci este necesar să se calculeze atelierele principale și auxiliare ale turnătorii folosind așa-numiții coeficienți. În fig. 30 prezintă tipurile uzuale de clădiri de turnătorie;

smochin. A - turnătorie de fontă cenușie pentru turnare individuală; B - turnătorie de fontă maleabilă cu instalare cuptoare cu flacără; B - turnătorie de oțel în formă de cu compartiment cuptor cu vatră deschisă; G - otel in forma de convertoare; D - turnatorie de otel cu cuptoare electrice.

Riscuri profesionale și măsuri de siguranță. Toate procesele de producție care au loc în turnătorii sunt asociate cu apariția anumitor riscuri profesionale. Astfel, în timpul pregătirii și prelucrării materialelor de turnare, decupare, tăiere și curățare a pieselor turnate, se generează o cantitate uriașă de praf (de la 20 la 180 mg/m3). Trebuie instalată o ventilație adecvată pentru a controla poluarea cu praf; Deosebit de favorabilă în acest sens este utilizarea unei metode hidraulice pentru curățarea pieselor turnate. În timpul lucrărilor de turnare, în cazurile în care turnarea se efectuează pe podeaua turnătoriei, lucrătorii sunt nevoiți să-și mențină corpul îndoit, adesea într-o poziție foarte nenaturală, ceea ce poate duce la curbura oaselor scheletice. Aceste pericole sunt eliminate în timpul lucrului la mașinile de turnat. Temperaturile scăzute din turnătorii iarna (adesea sub 0°C), umiditatea ridicată și podelele de pământ mereu reci și adesea înghețate provoacă răceli frecvente, în special reumatism, în rândul mucegătorilor. La întreținerea mașinilor de topire, lucrătorii sunt expuși efectelor nocive ale fluctuațiilor bruște de temperatură. La turnare, metalele topite eliberează gaze nocive. Dintre acestea din urmă, sunt de cea mai mare importanță: monoxidul de carbon, dioxidul de sulf și oxidul de zinc. Concentrația de CO din aerul turnătoriilor fluctuează în medie în intervalul 0,03-0,05 mg/l, ajungând la 0,21-0,32 mg/l în anumite momente de turnare deasupra baloanelor. (Institutul de Securitate și Sănătate în Muncă a stabilit un standard de 0,02 mg/l.) Cantitatea de dioxid de sulf (SO 2) din aerul turnătoriilor, în funcție de tipul de metal și cocs folosit, ajunge la 0,045-0,15 mg/ l (standard 0,02- 0,04 mg/l). Inhalarea vaporilor de oxid de zinc în turnătoriile de cupru provoacă atacuri de febră de turnătorie la muncitori. La umplerea manuală a încărcăturii în mașinile de topire, la turnarea manuală a metalului în baloane, se observă o tensiune musculară extrem de mare, care, din cauza temperaturii ridicate a muncii, provoacă transpirații foarte debilitante. Aceste pericole sunt eliminate prin utilizarea benzilor transportoare, mecanizarea cuptoarelor de încărcare și transport, precum și prin detonarea pneumatică a baloanelor.

Cel mai mare număr de accidente în turnătoriile de fier și cupru are loc în urma arsurilor de la metalul topit și fierbinte în timpul manipulării sau livrării manuale. Consecințele deosebit de grave sunt cauzate de contactul metalului topit sau al zgurii cu umiditatea (explozii). Pentru a elimina aceste fenomene, este necesar să existe căi netede din cărămidă, beton, beton armat etc. în locuri neocupate de mulaj, iar pasajul principal să fie. nu deja 2 m; d.b. fluxul de oameni cu oale goale și metal topit este corect organizat; locurile în care se toarnă piese turnate și zgura trebuie să fie uscate; găleți d.b. bine uscat și încălzit; Carcasele oalelor trebuie să aibă găuri mici pentru a îndepărta vaporii de pe acoperire etc. Lucrătorii care manipulează metalul topit ar trebui b. echipat cu îmbrăcăminte de protecție adecvată, ochelari de protecție, aparate respiratorii etc., iar cămașa nu trebuie să fie băgată în pantaloni și pantalonii în cizme, iar borul pălăriei nu trebuie să fie înfipt în pantaloni. aplecat. Turnarea manuală este însoțită de un număr mare de știfturi pe știfturile de fier prezente în vechiul sol de turnare. Remediul este trecerea pământului printr-un separator magnetic. Când transportați oale cu metal topit, centrul lor de greutate trebuie să fie sub axa de rotație (până la 50 mm) pentru a evita răsturnarea. Toate lanțurile, frânghiile și culbutorii trebuie testate la sarcină maximă cel puțin o dată la 2 luni și inspectate temeinic cel puțin o dată la 2 săptămâni. Toate mașinile trebuie să fie echipate cu apărătoare fiabile pentru zonele periculoase.

Pentru reglementare în ordine legislativă privind condițiile de muncă în turnătorii, Comisariatul Poporului pentru Muncă a emis o serie de decrete obligatorii. Aceasta include în primul rând „Regulile de siguranță pentru munca în turnătorii de fier și cupru”; rezoluții privind limitarea utilizării femeilor și adolescenților în cele mai dăunătoare și periculoase lucrări din turnătorii; decizii privind reducerea programului de lucru și concediu suplimentar pentru anumite categorii de muncitori (turnatorii de cupru, sablare etc.).

Turnătoria este una dintre industriile ale căror produse principale sunt cele utilizate în inginerie mecanică. Există multe fabrici de această specializare în Rusia. Unele dintre aceste întreprinderi au capacități mici, altele pot fi considerate adevărați giganți industriali. În continuare, în articol, vom analiza care sunt cele mai mari fabrici de turnătorie și mecanice din Rusia de pe piață (cu adrese și descrieri) și ce produse specifice produc.

Produse produse de LMZ

Desigur, astfel de întreprinderi sunt o parte vitală a economiei naționale. Turnătoriile din Rusia produc un număr mare de produse diferite. De exemplu, piese turnate, lingouri și lingouri sunt produse în atelierele unor astfel de întreprinderi. Produsele finite sunt produse și la întreprinderile din această industrie. Acestea ar putea fi, de exemplu, grătare, trape de canalizare, clopote etc.

Turnătoriile de fier din Rusia își furnizează produsele, așa cum sa menționat deja, în principal întreprinderilor din industria ingineriei mecanice. Până la 50% din echipamentele produse de astfel de fabrici sunt fabricate din țagle turnate. Desigur, companiile de alte specializări pot fi și parteneri LMZ.

Principalele probleme ale industriei

Situația cu producția de turnătorie în Federația Rusă este astăzi, din păcate, dificilă. După prăbușirea URSS, industria de inginerie a țării a căzut într-un declin aproape complet. În consecință, cererea pentru produse turnate modelate a scăzut, de asemenea, semnificativ. Ulterior, sancțiunile și ieșirile de investiții au avut un impact negativ asupra dezvoltării LMZ. Cu toate acestea, în ciuda acestui fapt, turnătoriile rusești continuă să existe, furnizează produse de înaltă calitate pe piață și chiar cresc ratele de producție.

Principala problemă a întreprinderilor cu această specializare din Federația Rusă de mulți ani a fost nevoia de modernizare. Cu toate acestea, implementarea noilor tehnologii necesită și costuri suplimentare. Din păcate, în cele mai multe cazuri, astfel de firme mai trebuie să cumpere echipamentele necesare modernizării în străinătate pentru o mulțime de bani.

Lista celor mai mari turnătorii din Rusia

Astăzi, în Federația Rusă, aproximativ 2.000 de întreprinderi sunt angajate în producția de produse modelate din fontă, oțel, aluminiu etc. Cele mai mari turnătorii din Rusia sunt:

• Balashikhinsky.
• Kamensk-Uralsky.
• Taganrog.
• „KAMAZ”.
• Cherepovetsky.
• Balezinsky.

KULZ

Această întreprindere a fost fondată în Kamensk-Uralsky în timpul războiului - în 1942. La acea vreme, turnătoria Balashikha a fost evacuată aici. Ulterior, facilitatile acestei intreprinderi au fost restituite la locul lor. În Kamensk-Uralsk, a început să funcționeze propria sa turnătorie.

În epoca sovietică, produsele KULZ s-au concentrat în principal pe complexul militar-industrial al țării. În anii 90, în perioada de conversie, întreprinderea a fost reutilizată pentru a produce bunuri de larg consum.

Astăzi, KULZ este angajată în producția de piese turnate modelate destinate atât echipamentelor militare, cât și civile. În total, compania produce 150 de tipuri de produse. Fabrica aprovizionează piața cu sisteme de frânare și roți pentru aeronave, componente radio, semifabricate din biometal și metal-ceramică etc. Sediul central al KULZ este situat la următoarea adresă: Kamensk-Uralsky, st. Ryabova, 6.

BLMZ

Aproape toate turnătoriile din Rusia, a căror listă a fost furnizată mai sus, au fost puse în funcțiune în ultimul secol. BLMZ nu face excepție în acest sens. Această companie, cea mai veche din țară, a fost fondată în 1932. Primele sale produse au fost roțile cu spițe pentru avioane. În 1935, fabrica a stăpânit tehnologiile de producere a produselor din aluminiu modelat, iar în perioada postbelică, întreprinderea s-a specializat în principal în producția de dispozitive de decolare și aterizare pentru avioane. În 1966, aici au început să fie produse produse din aliaje de titan.

În timpul prăbușirii URSS, uzina Balashikha a reușit să mențină direcția principală a activității sale. La începutul anilor 2000, compania și-a actualizat activ flota tehnică. În 2010, fabrica a început să dezvolte noi zone de producție pentru a extinde gama de produse.

Din 2015, BLMZ, împreună cu complexul științific Soyuz, a început implementarea unui proiect pentru a produce unități cu turbine cu gaz putere de până la 30 MW. Biroul companiei BLMZ este situat la adresa: Balashikha, Autostrada Entuziastov, 4.

Turnătoria Taganrog

Sediul principal al acestei companii poate fi găsit la următoarea adresă: Taganrog, Piața Severnaya, 3. TLMZ a fost fondată destul de recent - în 2015. Cu toate acestea, astăzi capacitatea sa este deja de aproximativ 13 mii de tone pe an. Acest lucru a devenit posibil datorită utilizării cele mai noi echipamenteȘi tehnologii inovatoare. În prezent, Taganrog LMZ este cea mai modernă întreprindere din industria de turnătorie din țară.

TLMZ a fost construit pentru doar câteva luni. În total, în acest timp au fost cheltuite aproximativ 500 de milioane de ruble. Întreprinderea a achiziționat componente pentru linia principală de producție de la companii daneze. Sobele de la uzină sunt turcești. Toate celelalte echipamente sunt fabricate în Germania. Astăzi, 90% din produsele fabricii Taganrog sunt furnizate pe piața internă.

Cele mai mari turnătorii din Rusia: ChLMZ

Decizia de a construi întreprinderea Cherepovets a fost luată în 1950. Din 1951, fabrica a început să producă piese de schimb pentru mașini de construcție a drumurilor și tractoare. În toți anii următori, până la perestroika, întreprinderea a fost constant modernizată și extinsă. În anul 2000, conducerea fabricii a ales următoarele direcții strategice de producție:

• producție de role de cuptor pentru uzine metalurgice;
• producția de cuptoare pentru întreprinderile de construcții de mașini;
• turnare cu pompe pentru industria chimică;
• producție de radiatoare de încălzire pentru cuptoare.

Astăzi, ChLMZ este unul dintre principalele Producătorii ruși produse similare. Partenerii săi nu sunt doar întreprinderi de construcție de mașini, ci și industria ușoară, locuinte si servicii comunale. Sediul acestei firme este situat la adresa: Cherepovets, st. Industria construcțiilor, 12.

Turnătoria Balezinsky

Acest cea mai mare întreprindere a fost fondată în 1948. Inițial a fost numit artela „Liteyshchik”. În primii ani de existență, fabrica sa specializat în principal în producția de vase de gătit din aluminiu. Un an mai târziu, compania a început să producă fontă. Artel a fost redenumit Balezinsky LMZ în 1956. Astăzi, această fabrică produce aproximativ 400 de tipuri dintr-o mare varietate de produse. Activitatea sa principală este producția de piese turnate pentru cuptor, vesela și matrițe pentru copt. Adresa firmei: Balezin, st. K. Marx, 77.

Fabrica de turnătorie "KAMAZ"

Această companie operează în Naberezhnye Chelny. A lui capacitatea de producție se ridică la 245 de mii de piese turnate pe an. Turnatoria KamAZ produce produse din fonta de inalta rezistenta, gri, cu grafit vermicular. Această întreprindere a fost construită în 1975. Primele produse ale fabricii au fost piese turnate din aluminiu a 83 de articole. În 1976, întreprinderea a stăpânit producția de produse din fontă și oțel. Inițial, fabrica făcea parte din cunoscuta societate pe acțiuni KamAZ. În 1997, a câștigat statutul independent. Cu toate acestea, în 2002, întreprinderea a devenit din nou parte a KamAZ OJSC. Această fabrică este situată la adresa: Naberezhnye Chelny, Avtozavodsky Avenue, 2.

Întreprinderea Nijni Novgorod OJSC LMZ

Produsul principal al Turnătoriei și Uzinei Mecanice JSC (Rusia, Nijni Novgorod) sunt fitingurile de conducte din fontă. Produsele produse de această întreprindere sunt utilizate în transportul de gaz, abur, ulei, apă, păcură și uleiuri. Fabrica și-a început activitățile în 1969. La acea vreme era unul dintre atelierele Asociației de In Gorki. Astăzi, partenerii săi sunt multe întreprinderi de inginerie mecanică, locuințe și servicii comunale și întreprinderi de alimentare cu apă.

În loc de concluzie

Bunăstarea întregii țări în ansamblu depinde în mare măsură de cât de lin și stabil vor funcționa turnătoriile rusești descrise mai sus. Fără produsele fabricate de aceste companii, întreprinderile autohtone de inginerie mecanică, metalurgie, industrie ușoară etc. nu vor putea funcționa. Prin urmare, acordând o atenție maximă dezvoltării, reconstrucției și modernizării acestor și altor turnătorii, punându-le la dispoziție cuprinzătoare sprijin, inclusiv la nivel de stat, desigur, necesar și foarte important.