امتحان

تكنولوجيا المسبك

1. الخصائص العامةمسبك

صب السبائك الجزء الفني

مسبك - فرع من فروع الهندسة الميكانيكية يقوم بإنتاج الفراغات أو الأجزاء المشكلة (المسبوكات) عن طريق صب المعدن السائل في قالب الصب، حيث يكون تجويفه ذو تكوين وأبعاد الصب. عند تبريده، يتصلب المعدن ويحتفظ بتكوينه المحدد.

يعتبر الصب طريقة إنتاج مهمة وفعالة من حيث التكلفة. في كثير من الحالات، يكون الصب هو الطريقة الوحيدة لإنتاج الأجزاء المطلوبة.

وهذا ينطبق بشكل خاص على الحالات التي يكون فيها من الضروري إنتاج أجزاء ذات أحجام وأوزان كبيرة، بالإضافة إلى التكوينات المعقدة. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام السبائك منخفضة اللدونة، مثل الحديد الزهر، والتي لا يمكن معالجتها بالضغط، بنجاح في إنتاج المسبوكات المشكلة.

تنتج شركة الصب منتجات يتراوح وزنها من عدة جرامات إلى 300 طن، وطولها من عدة سنتيمترات، وسماكة جدرانها 0.5...500 مم (كتل الأسطوانات، والمكابس، وأعمدة الكرنك، وأغطية وأغطية علبة التروس، وعجلات التروس، وأسرة الماكينات، و مصانع الدرفلةإلخ.).

يؤدي تحسين تكنولوجيا المسبك والميكنة والأتمتة لجميع العمليات وتطوير وتنفيذ الأساليب التقدمية إلى تقليل المعالجة الميكانيكية للمسبوكات وتقليل تكلفتها وتوسيع نطاق إنتاج المسبك في الصناعة.

لإنتاج المسبوكات، يتم استخدام العديد من طرق الصب: قوالب الرمل، قوالب القشرة، النماذج المصهورة، قوالب التبريد، الصب بالضغط، الصب بالطرد المركزي، إلخ.

جميع طرق صب الأشكال، باستثناء صب الرمل، تسمى خاصة. يتم تحديد نطاق تطبيق طريقة صب معينة من خلال حجم الإنتاج ومتطلبات الدقة الهندسية وخشونة المسبوكات والجدوى الاقتصادية وعوامل أخرى.

2. إنتاج المسبوكات في قوالب الرمل والطين

تبدأ العملية بتطوير رسم الصب وإنتاج رسومات العمل لمجموعة النماذج.

ما يصل إلى 80٪ من العدد الإجمالي (بالوزن) للمسبوكات يتم تصنيعه عن طريق الصب في قوالب الرمل والطين.

تسمى الأشكال الرملية الطينية التي يمكن التخلص منها، أي. يتم استخدامها مرة واحدة فقط؛ وبعد صب المعدن فيها وتبريده، يتم تدمير القوالب وإزالة المسبوكات. تُصنع قوالب الطين الرملي من مخاليط صب في قوارير أو تربة باستخدام نماذج ومعدات قوارير نموذجية أخرى.

تشتمل مجموعة معدات النمذجة والدورق على نماذج، ونماذج سفلية (تحت الدورق) وألواح تجفيف، وصناديق أساسية، وقوارير، وأجهزة للتحكم في القوالب والنوى، ونماذج لعناصر نظام البوابات.

باستخدام نماذج في قالب الصب، يتم الحصول على بصمة للتكوين الخارجي للصب. يمكن أن تكون قطعة واحدة أو قابلة للفصل أو مع أجزاء قابلة للفصل. في الإنتاج التسلسلي والضخم، يتم استخدام المعدن بشكل أساسي (في كثير من الأحيان - البلاستيك)، وفي الإنتاج الفردي والصغير الحجم - نماذج خشبية (من الصنوبر، ألدر، الزيزفون، الزان، إلخ). يتم تصنيع النماذج مع الأخذ بعين الاعتبار بدلات تصنيع وصب انكماش المعدن. هذا يعني أنها أكبر حجمًا من الجزء المصبوب أو النهائي. بالإضافة إلى ذلك، من أجل إزالة النموذج بشكل أفضل من القالب الرملي، تحتوي جدرانه الجانبية على منحدرات صب.

الصناديق الأساسية مصممة لإنتاج النوى الرملية. في الإنتاج الفردي والصغير الحجم، يتم استخدام الصناديق الأساسية الخشبية، وفي الإنتاج التسلسلي والضخم - المعدن، في كثير من الأحيان - البلاستيك. اعتمادا على حجم وشكل القضبان، يمكن أن تكون الصناديق صلبة أو منقسمة أو مع أجزاء قابلة للفصل. مثل النماذج، يتم تصنيعها مع الأخذ بعين الاعتبار انكماش الصب وبدلات التشغيل الآلي. نواة - عنصر من قالب الصب لتشكيل ثقب أو تجويف أو محيط معقد آخر في الصب.

مزيف تستخدم الألواح الخشبية أو المعدنية لتثبيت النماذج والقوارير عليها أثناء عملية التشكيل.

قارورة - جهاز للحمل صب الرمالفي صناعة قوالب الصب.

لتزويد المعدن المنصهر في تجويف قالب الصب، املأه وتغذية الصب أثناء التصلب، استخدم النابضة نظام . عادةً، يتكون نظام البوابات من وعاء البوابات (القمع)، والناهض، ومصيدة الخبث، والمغذي.

مواد صب عبارة عن مجموعة من المواد الطبيعية والاصطناعية المستخدمة في تحضير القوالب والخلائط الأساسية. يتم استخدام صب رمال الكوارتز وطين صب المسبك كمواد أولية.

صب الرمل عبارة عن خليط متعدد المكونات من مواد القولبة التي تلبي شروط العملية التكنولوجية لتصنيع قوالب الصب. بناءً على طبيعة استخدامها، تنقسم رمال التشكيل إلى مواجهة وملء ومفردة.

مواجهة الخلطات يستخدم في القولبة اليدوية لتشكيل سطح العمل لقالب الصب، والذي يكون على اتصال مع المعدن السائل؛ سماكة الطبقة 15...20 ملم. تتمتع بأفضل الخواص الفيزيائية والميكانيكية ويتم تحضيرها من الرمل الطازج والطين مع إضافة مواد غير لاصقة .

خليط حشو يُسكب على الوجه، ويُملأ باقي القالب. يتم تحضير هذا الخليط من الخليط المعاد تدويره، وتمت معالجته بعد تحطيم القوارير، مع إضافة 5...10% من الرمل والطين الطازج.

مخاليط مفردة يتم استخدامه في الإنتاج الضخم أثناء صب الآلة لملء الحجم الكامل لقالب الصب. يتم تحضيره من خليط معاد تدويره مع إضافة ما يصل إلى 50% من الرمل والطين الطازج.

بناءً على حالة القالب قبل صب المعدن، يتم تمييز مخاليط صنع القوالب: الرطبة والمجففة والجافة والمتصلبة كيميائيًا والمتصلبة ذاتيًا.

تتكون العملية التكنولوجية لتحضير رمال القولبة من خلط المكونات المكونة للخليط ثم وقوفه وفكه. يتم تحضير المواد الخام وتحضير رمال القولبة في أقسام تحضير الخلطة بالمسابك.

يجب أن تتمتع مخاليط القولبة المحضرة بالخصائص الأساسية التالية: قوة كافية (مقاومة القوى التدميرية أثناء تصنيع ونقل القوالب، وكذلك تأثير المعدن السائل أثناء الصب)، نفاذية جيدة للغاز (تمرير الغازات بعد صب المعدن في القالب) )، محتوى منخفض من الغاز (لا تنبعث منه غازات عند ملامسته للمعدن السائل)، ليونة (قالب جيد ويعطي بصمة واضحة للنموذج)، مرونة (لا تتداخل مع انكماش المعدن عندما يصلب الصب)، مقاومة الحريق (لا يلين أو يذوب تحت تأثير ارتفاع درجة حرارة المعدن السائل المسكوب في القالب)، بالضربة القاضية ( من السهل تدميره وإخراجه من القوالب).

تكنولوجيا صب اليد

يتم استخدام القوالب اليدوية على نطاق واسع في إنتاج المسبوكات الصغيرة والمتوسطة الحجم في الإنتاج الفردي والصغير الحجم، وكذلك في إنتاج المسبوكات الكبيرة (أسِرَّة الآلة، ومصانع الدرفلة، وما إلى ذلك) التي يصل وزنها إلى 200 طن أو أكثر. في الممارسة العملية، يتم استخدام تقنيات التشكيل اليدوي المختلفة.

صب في قوارير مقترنة باستخدام نموذج الانقسام الأكثر شيوعا.

يتم تصنيع قالب الصب، الذي يتكون من نصفي القالب، باستخدام نموذج منقسم بالتسلسل التالي: يتم تثبيت النصف السفلي من النموذج على لوحة النموذج ويتم وضع الدورق السفلي. يتم مسحوق النموذج بالغبار، ثم يتم تغطيته بخليط القولبة وضغطه. تتم إزالة الخليط الزائد باستخدام مسطرة ويتم عمل ثقوب في خليط القالب باستخدام خنق لتحسين تهوية القالب. يتم تدوير نصف القالب النهائي بمقدار 180 درجة، ويتم تثبيت النصف العلوي من النموذج ونموذج ماسك الخبث والناهض وفتحات التهوية. يتم تثبيت الدورق العلوي على طول المسامير المركزية، ويتم ملؤه بخليط القولبة وضغطه. بعد إزالة نماذج الناهض والتوجهات، يتم فتح القالب. تتم إزالة النماذج من نصفي القالب، ويتم تثبيت قضيب في النصف السفلي من القالب، ويتم تغطية النصف السفلي من القالب بالنصف العلوي ويتم تثبيتها أو تحميلها. القالب جاهز لملء المعدن السائل.

التشكيل حسب القوالب تستخدم في الإنتاج الفردي لإنتاج المسبوكات ذات تكوين الأجسام الدورانية.

تشكيل في القيسونات يستخدم في صناعة المسبوكات الكبيرة التي يصل وزنها إلى 200 طن فأكثر.

تكنولوجيا تصنيع قوالب الصب والنوى على السيارات والآلات الأوتوماتيكية

تتميز عملية القولبة الآلية بمزايا كبيرة مقارنة بالقولبة اليدوية: حيث تزيد الإنتاجية بشكل كبير، وتتحسن ظروف العمل للعمال، وتتحسن جودة المسبوكات، كما تنخفض تكاليف الصب والرفض. يستخدم هذا النوع من القوالب بشكل رئيسي في الإنتاج الضخم والدفعي لإنتاج المسبوكات الصغيرة والمتوسطة الحجم. العمليات التي تتطلب عمالة مكثفة مثل ضغط رمل القولبة، وتحويل القالب وإزالة النماذج من القالب تتم بشكل آلي.

لصنع قوالب الطين الرملي على الآلات، يجب أن يكون لديك معدات خاصة للنمذجة والقوارير:

لوحات النماذج المعدنية العالمية، مما يسمح بتركيب وتفكيك النماذج بشكل أسرع؛

نماذج معدنية مصنوعة بدقة؛

قوارير معدنية قابلة للتبديل.

يتم تصنيف آلات القولبة حسب الخصائص التالية:

بطريقة ضغط الخليط في دورق (الضغط والرج وقاذفات الرمل)؛

حسب طريقة إخراج النموذج من القالب (مع إزالة الدبوس، مع سحب النموذج إلى الأسفل، مع لوحة دوارة وطاولة قابلة للطي).

تقنية صنع القوالب على الآلات هي كما يلي: يتم نفخ النموذج المزود بلوحة نموذجية مثبتة على طاولة الماكينة بالهواء المضغوط ورشه بالكيروسين حتى لا يلتصق خليط القولبة. ثم يتم وضع الدورق السفلي على اللوح ويتم ملؤه بالرمل من القادوس الموجود فوق الماكينة. يتم ضغط الخليط الموجود في القارورة، وبعد ذلك يتم قطع الخليط الزائد مع حافة القارورة. بعد ذلك، يتم تثبيت لوحة فرعية على نصف القالب الناتج ويتم تدوير نصف القالب 180 درجة، ومن خلال رفع لوحة النموذج أو خفض القارورة (اعتمادًا على تصميم الماكينة)، تتم إزالة النموذج.

عند قولبة النصف العلوي من القالب، يتم وضع الدورق العلوي ونموذج الناهض على لوحة النموذج الفرعي مع النصف العلوي من النموذج ويتم تنفيذ جميع عمليات القولبة بنفس الطريقة كما في حالة النصف السفلي من القالب. بعد إزالة النماذج، يتم إزالة نصف القالب العلوي النهائي من الآلة ونقله للتجميع.

في موقع التجميع، يتم وضع قضيب في النصف السفلي من القالب ويتم نفخه بالهواء المضغوط. ثم، على النصف السفلي من القالب، على طول قضبان التثبيت، يوضع النصف العلوي من القالب ويثبت كلا النصفين بدبابيس أو يوضع وزن لمنع الدورق العلوي من الارتفاع أثناء صب المعدن.

آلات الاهتزاز تستخدم بشكل رئيسي لصنع قوالب في قوارير عالية. يتم ضغط الخليط بسبب الاهتزاز الذي يحدث عندما تصطدم طاولة الآلة واللوحة الملحقة بها والقارورة بسرير الآلة. ترتفع طاولة الآلة، تحت تأثير الهواء المضغوط الذي يدخل إلى أسطوانة الآلة، إلى ارتفاع 30...100 ملم ثم تسقط تحت تأثير الجاذبية، فتصطدم بالسرير. هذا يثخن الخليط. يعتمد الضغط على قوة التأثير وعدد الصدمات (عادة 30...50 في الدقيقة). وباستخدام آلات من هذا النوع يمكن إنتاج قوالب رملية طينية يتراوح وزنها من 100 كجم إلى 40 طن، وتصل إنتاجية الماكينات إلى 15 قالب كبير في الساعة.

في آلات الاهتزاز، يحدث ضغط رمل القالب في القارورة بشكل غير متساو: الطبقات السفلية أكثر كثافة، والطبقات العليا أقل كثافة. للتخلص من هذا العيب، يتم استخدام آلات الاهتزاز مع ضغط إضافي للطبقات العليا من القالب. في هذه الحالة، يكون توزيع كثافة الخليط أكثر اتساقا.

يضعط تستخدم آلات القولبة في نوعين (الضغط العلوي والسفلي) ويتم تشغيلها بالهواء المضغوط. هذه الآلات أكثر إنتاجية مقارنة بالآلات الهزازة، لأن... يستغرق ضغط الخليط بضع ثوان فقط.

مبدأ التشغيل لآلة الضغط العلوي هو كما يلي. يتم وضع دورق بإطار تعبئة قابل للإزالة على لوحة نموذج فرعي مع نموذج مثبت على طاولة الآلة. تتم تعبئة القارورة وإطار التعبئة بخليط القولبة من القادوس ويتم تثبيت عارضة عرضية دوارة مع كتلة ضغط فوق الدورق. عندما يتم رفع الطاولة، يتم ضغط القالب على اللوحة بواسطة اجتياز. يتم ضغط الخليط بواسطة كتلة، والتي تدخل الإطار، وتضغط الخليط منه وتضغطه في القارورة. ثم يتم إنزال الطاولة ذات القارورة المقولبة ويتم نقل الكتلة مع الكتلة إلى الجانب. تتم إزالة نصف القالب النهائي ويتم وضع الدورق التالي على طاولة الآلة. في الآلات ذات الضغط السفلي، يتم تنفيذ دور إطار التعبئة من خلال فجوة في الطاولة الثابتة. عيب آلات ضغط القوالب هو الضغط غير المتساوي لرمال القولبة على طول ارتفاع الدورق. عند الضغط العلوي، تكون الطبقات العليا من الخليط في الدورق أكثر كثافة، ومع الضغط السفلي، تكون الطبقات السفلية المجاورة للنموذج أكثر كثافة. تستخدم آلات الضغط لقولبة القوارير ذات الارتفاع الصغير (200...250 ملم).

لتصنيع القوالب الكبيرة يتم استخدام القوالب الثابتة أو المتحركة. قاذفات الرمال . إن ضغط الخليط في الدورق جيد جدًا وموحد في الارتفاع. تعمل قاذفة الرمل على النحو التالي: يتم تغذية خليط القولبة بواسطة حزام ناقل إلى رأس قاذفة الرمل، حيث يتم التقاطه بواسطة شفرة مثبتة على قرص دوار ويتم إلقاؤه في الدورق بسرعة عالية من خلال ثقب في الرقبة، ملء القارورة تدريجيا. تصل سرعة دوران القرص إلى 1500 دورة في الدقيقة. أثناء عملية ملء الدورق يقوم العامل بتحريك صندوق النافخ الرملي على كامل مساحة الدورق.

تنقسم آلات القولبة شبه الأوتوماتيكية والأوتوماتيكية إلى دائري أحادي الموضع ودائري متعدد المواضع.

في هذه الآلات، بالإضافة إلى عمليات التشكيل المعتادة كثيفة العمالة، يتم تشغيل كل شيء آخر آليًا (تنظيف النماذج، وتركيب القوارير، وما إلى ذلك).

في الآلات ذات الموضع الواحد، يتم تنفيذ جميع عمليات القولبة (نفخ النموذج، تغذية الخليط في الدورق، الضغط، الضغط المسبق، إزالة نصف القالب من لوحة النموذج الفرعي وتغذيته إلى آلية الاستلام) بشكل تسلسلي. في الآلات الدائرية متعددة المواضع، يتم تنفيذ العمليات المذكورة أعلاه في كل موضع في وقت واحد (بالتوازي) مع الآخرين. يتم وضع جميع الآليات التي تؤدي العمليات التكنولوجية بلا حراك بالنسبة للأشكال النصفية التي تتحرك على الرف الدائري. أثناء التشغيل، يدور الكاروسيل بشكل دوري ربع دورة. في الموضع 1، تتم عملية نفخ النموذج وتشحيمه. في الموضع 2، يتم وضع دورق فارغ على لوحة النموذج الفرعي. ثم، في نفس الوضع، يتم ملء الدورق بالخليط. في الموضع 3، يتم ضغط خليط القولبة عن طريق الرج، يليه الضغط المسبق. في الموضع 4، يتم سحب النموذج وإزالة نصف القالب النهائي باستخدام دافعة. يتم إرسال نصف القوالب النهائية إلى الناقل الأسطوانة للتجميع.

يتم إنتاج النوى في الصناديق الأساسية يدويًا وعلى الآلات (في الإنتاج التسلسلي والضخم). يتم استخدام عدة أنواع من الآلات: رمي الرمل، ونفخ الرمل، والهز، وما إلى ذلك. وهي تختلف عن بعضها البعض بطرق مختلفة لضغط الخليط الأساسي في الصناديق.

تعتبر عملية تجفيف القوالب عملية غير مرغوب فيها لأنها... لأنه يزيد من مدة عملية تصنيع الصب. ومع ذلك، في عدد من الحالات (إنتاج الصلب والمسبوكات الكبيرة من الحديد الزهر) يكون ذلك ضروريا. يجب أن تكون درجة حرارة تجفيف القوالب أقل من درجة الحرارة التي يفقد فيها الطين قدرته على الارتباط. في بعض الحالات، يتم استبدال التجفيف بالتجفيف السطحي لتجويف عمل القالب إلى عمق يعتمد على سمك جدار الصب.

تعتمد دقة المسبوكات المنتجة وجودتها إلى حد كبير على التجميع الصحيح للقوالب. تبدأ عملية التجميع بتركيب النصف السفلي من القالب على منصة الصب أو الطاولة الدوارة أو عربة النقل. ثم يتم نفخ تجويف نصف القالب بالهواء المضغوط، ويتم تثبيت القضبان فيه، ويتم تغطية النصف السفلي من القالب بعناية مع النصف العلوي على طول دبابيس التثبيت. ولمنع نصف القالب العلوي من الارتفاع بسبب الضغط الساكن للمعدن السائل، يتم تثبيته على النصف السفلي باستخدام الدبابيس أو الأوزان.

صب القوالب وفك وتقطيع المسبوكات وتنظيفها

تعبئة يتم إنتاج المعدن السائل في القوالب باستخدام مغارف الصب: يدوية (سعة تصل إلى 60 كجم)، ومغارف غلاية الرافعة (سعة تصل إلى 1 طن)، ومغارف إيقاف الرافعة (سعة تصل إلى 10 أطنان). قبل الصب، يتم تحضير القالب للصب: تجفيفه، تغليفه بطلاء مقاوم للحرارة، وتجميعه.

عند صب المعدن، من الضروري مراعاة بعض الشروط التي ستعتمد عليها جودة الصب. العوامل الرئيسية هي: درجة حرارة التسخين الزائد للمعدن الذي يتم صبه، ومدة الصب، ودرجة امتلاء نظام البوابات بالذوبان، وارتفاع النفاث. على سبيل المثال، المعدن المحموم بشكل غير كاف لا يملأ تجاويف القالب على شكل فتحة بشكل جيد، مما يؤدي إلى نقص الملء. إن تجاوز درجة حرارة المعدن الزائدة يؤدي إلى تكوين جيوب انكماشية وغازية، مما يزيد من احتراق الخليط. درجة الحرارة المثالية لصب المعدن في القالب هي: ل صب الصلب 1450…1550 0 درجة مئوية؛ الحديد الزهر - 1350…1450 0 درجة مئوية؛ البرونز - 1050...1200 0 درجة مئوية والسيليومين - 700...750 0 درجة مئوية.

في الوقت نفسه، بالنسبة للمسبوكات ذات الجدران الرقيقة، تكون درجة حرارة المعدن المحموم حوالي 100 درجة مئوية أعلى من تلك ذات الجدران السميكة. يجب أن يكون تدفق المعدن أثناء الصب هادئًا، دون انقطاع أو اضطراب في المعدن، ويجب أن يكون نظام البوابات مملوءًا بالكامل بالمعدن. قبل الصب، عادة ما يتم الاحتفاظ بالمعدن في مغرفة لبعض الوقت لإطلاق الغازات وطفو الشوائب غير المعدنية والخبث.

بعد التبلور يتم إنتاجه قصا المسبوكات من القالب.

يتم إخراج المسبوكات الصغيرة والمتوسطة الحجم من القوالب على شبكات خروج اهتزازية. وفقًا لنوع المحرك، يتم تقسيمها إلى غريب الأطوار (القيادة من آلية ربط قضيب الكرنك) والقصور الذاتي (القيادة من عمود به حمل غير متوازن). عندما تتأرجح شبكة الضرب، يرتد القالب عليها ويتم تدميره، وتسقط قطع من الخليط على الناقل، وتبقى القارورة مع الصب على الشبكة.

يتم استخدام الروك الاهتزازي لإخراج المسبوكات الكبيرة. في هذه الحالة، يتم تعليق القالب بواسطة رافعة على ذراع متأرجح ويتعرض للاهتزاز باستخدام الهزازات. ينسكب الخليط من خلال شبكة ثابتة على الناقل، ويبقى الصب على الشبكة.

يتم إخراج قضبان الصب باستخدام آلات الاهتزاز الهوائية. يتم غسل القضبان الكبيرة بتيار قوي من الماء.

يتم إخضاع المسبوكات المحررة من القوالب والنوى الحيرة . تتم إزالة نظام البوابات والأرباح عن طريق القطع. ولهذا الغرض، يتم استخدام مكابس القطع، والمناشير الشريطية أو الدائرية، والقطع بالوقود الأكسجيني والغاز. يتم قطع الخلجان والمخالفات في الصب بإزميل هوائي أو تنظيفها بعجلة جلخ.

بعد قطع سطح الصب تطهير من الرمال المحروقة.

في الإنتاج الفردي، يتم التنظيف يدويًا باستخدام فرش فولاذية أو إزميل هوائي. في الإنتاج التسلسلي أو الضخم - في البراميل الدوارة، أو آلات السفع بالخردق، أو آلات السفع بالخردق، أو ضغط الهواء المضغوط بالرمل.

3. الطرق الخاصة لإنتاج المسبوكات

إن إنتاج المسبوكات في قوالب الرمل والطين التي تستخدم لمرة واحدة باستخدام الماكينة وخاصة القوالب اليدوية له عدد من العيوب المهمة: الدقة المنخفضة وعدم كفاية نظافة سطح المسبوكات؛ الحاجة إلى ترك مخصصات كبيرة للتصنيع؛ تشكيل هيكل مصبوب ذو حبيبات خشنة ، وما إلى ذلك. لذلك ، أدى تطوير الإنتاج الضخم وزيادة متطلبات المسبوكات إلى تطوير طرق صب خاصة: في قوالب القشرة ، والشمع المفقود ، وفي القالب ، وتحت الضغط ، والطرد المركزي وغيرها ، مما يجعل من الممكن الحصول على مصبوبات ذات دقة متزايدة، مع أسطح خشونة منخفضة، والحد الأدنى من السماح بالتشغيل الآلي، وضمان إنتاجية عمل عالية، وما إلى ذلك.

صب القشرة هي طريقة صب يتم من خلالها الحصول على المسبوكات في قالب يتكون من قشرتين من الرمل والراتنج. يتم إنتاج قوالب القشرة والنوى من رمل الكوارتز ذو الحبيبات الدقيقة مع إضافة راتنج الفينول فورمالدهايد كمواد رابطة. السمة المميزة لهذه الراتنجات هي قدرتها على التصلب بشكل لا رجعة فيه عند درجة حرارة معينة. عند تسخينها إلى 140...160 درجة مئوية، فإنها تذوب، وتتحول إلى كتلة لزجة، وتغلف حبيبات رمل الكوارتز، وبعد ذلك، عندما ترتفع درجة الحرارة إلى 250...300 درجة مئوية، فإنها تتصلب في غضون ثوانٍ قليلة. وعندما ترتفع درجة الحرارة عن 600 درجة مئوية، يحترق الراتنج دون أن ينصهر، مما يشكل مسام في القشرة تسهل خروج الغازات. يتم إنتاج أنصاف أشكال الصدفة بشكل أساسي بطريقة القبو (السائبة). يتم لصق نصفي القشرة النهائية معًا باستخدام غراء سريع التصلب. يتم استخدام صب قالب الصدفة في الإنتاج الضخم والواسع النطاق لإنتاج مصبوبات صغيرة ومتوسطة الحجم ذات أشكال حرجة عالية الدقة من سبائك مختلفة. هذه الطريقة هي نوع من الصب في قوالب لمرة واحدة.

فقدان صب الشمع هي طريقة يتم من خلالها تشكيل تجويف في قالب قشرة مقاوم للحرارة، وهو ضروري لإنتاج المسبوكات، عن طريق ذوبان نماذج مصنوعة من خليط منخفض الانصهار.

تصنع نماذج المسبوكات ونظام البوابات من تركيبة نموذجية منخفضة الذوبان (50% بارافين و50% ستيارين) في قالب معدني يتكون من جزأين. يتم تجميع النماذج الناتجة في كتل، ثم يتم تطبيق معلق يتكون من 30...40% سيليكات الإيثيل المتحلل و60...70% الكوارتز المسحوق عن طريق الغمس. بعد ذلك، يتم رش الكتلة برمل الكوارتز الجاف الناعم وتجفيفها لمدة 2...2.5 ساعة. يتم تطبيق 4...6 طبقات من الطلاء المقاوم للحريق على كتلة النموذج، يليها تجفيف كل طبقة. يتم ذوبان النماذج من القشرة خزائن التجفيفعند درجة حرارة 110...120 درجة مئوية أو عن طريق الغمر في الماء الساخن. ثم توضع القشرة المقاومة للحرارة في صندوق وتمتلئ حتى القمع برمل الكوارتز الجاف، وتوضع في فرن كهربائي مسخن إلى 850...900 درجة مئوية، وتحفظ لمدة 3...4 ساعات. أثناء عملية التكليس، تحترق بقايا خليط النموذج، وتكتسب القشرة القوة. يتبع التكليس صب المعدن في القالب. تكون عمليات إنتاج مصبوبات الشمع المفقودة آلية ومؤتمتة. تساعد هذه الطريقة على إنتاج مصبوبات بدقة عالية، وخشونة سطح منخفضة، وسمك جدار صغير وتكوينات معقدة، يتراوح وزنها من عدة جرامات إلى عشرات الكيلوجرامات.

بالإضافة إلى نماذج الشمع المفقود، تستخدم المسابك نماذج محترقة (متغوزة) في إنتاج المسبوكات الحرجة التي يصل وزنها إلى 3.5 طن من الحديد الزهر والصلب والسبائك غير الحديدية في الإنتاج الفردي. يتم استخدام البوليسترين الموسع لصنع نماذج الإرهاق.

عند الصب في قالب البرد يتم تصنيع المسبوكات عن طريق صب المعدن المنصهر في قوالب معدنية. وفقا للتصميم، هناك قوالب تبريد من قطعة واحدة (مهزوزة)؛ مع موصل عمودي وموصل أفقي. أفضل مادة لصنع القوالب هي الحديد الزهر الرمادي.

تتكون العملية التكنولوجية من العمليات التالية. تحضير القالب للصب: يتم وضع طبقة من الطلاء العازل للحرارة على القالب ويتم تسخينه إلى 200 درجة مئوية بواسطة مسدس الرش، ثم تسخينه مرة أخرى إلى 300 درجة مئوية، لأن فسكب المعدن في قالب بارد قد يؤدي إلى القذف؛ ملء قالب التبريد بالمعدن السائل؛ تبريد الصب حتى يصلب. حفر الصب إزالة القضبان إزالة sprues وتنظيف الصب. جميع العمليات آلية ومؤتمتة. تستخدم في الإنتاج الضخم والتسلسلي. تتميز المسبوكات المبردة بدرجة عالية من الدقة، وخشونة سطح منخفضة، وخصائص ميكانيكية عالية. وتشمل العيوب كثافة اليد العاملة العالية لتصنيع القوالب، ومتانتها المحدودة، ومحدودية إنتاج المسبوكات من حيث الوزن والحجم.

صب الطرد المركزي هذه هي الطريقة التي يملأ فيها المعدن السائل تجويف القالب تحت تأثير قوة الطرد المركزي المتولدة في قالب دوار. تنتج هذه الطريقة مصبوبات على شكل أجسام الثورة. يتم استخدامه في الإنتاج الضخم والدفعي. إن التبلور الموجه للمسبوكات من السطح الخارجي إلى الداخل يضمن إنتاج مصبوبات كثيفة، خالية من الشوائب غير المعدنية. اعتمادًا على موضع محور دوران القالب، يتم تقسيم آلات الطرد المركزي إلى آلات ذات محاور رأسية وأفقية ومائلة. إذا كان قطر الصب أصغر بكثير من طوله، يتم وضع محور الدوران أفقيا. إذا كان قطر الصب أكبر من ارتفاعه، يتم وضع محور الدوران عموديا. مزايا هذه الطريقة: الحصول على فراغات الأنابيب بدون قضبان؛ وفورات أكبر في السبائك بسبب عدم وجود نظام البوابات؛ إمكانية الحصول على الفراغات من طبقتين.

صب الحقن هذه هي الطريقة التي يملأ فيها المعدن السائل تجويف القالب المعدني (القالب) تحت ضغط قسري قدره 30...100 ميجا باسكال.

يتم إنتاج المسبوكات على آلات خاصة ذات غرف ضغط باردة أو ساخنة.

العملية التكنولوجية لإنتاج المسبوكات على آلات من النوع الأول هي كما يلي: يتم سكب المعدن في نافذة التعبئة لغرفة الضغط بمغرفة، ثم يتم ملء السبائك بمكبس تحت الضغط في القالب؛ بعد أن تصلب السبيكة، تتم إزالة القضيب المعدني، ويتم فتح القالب ويتم دفع الصب للخارج باستخدام دافع؛ ثم تتكرر العملية. من أجل زيادة عمر خدمة القالب، قبل البدء في العمل، يتم تسخينه إلى درجة حرارة 150...300 درجة مئوية ويتم تطبيق مادة التشحيم بشكل دوري على أجزاء الاحتكاك في القالب.

مع التشغيل السليم، يمكن أن يصل عمر خدمة القوالب، اعتمادًا على مدى تعقيد المسبوكات ونوع السبائك، إلى 300...400 ألف مسبوك لسبائك الزنك، 80...100 ألف لسبائك الألومنيوم، 5... 20 ألفاً لسبائك النحاس مزايا هذه الطريقة: أداء عالي جداً؛ دقة عالية وخشونة سطح منخفضة، والقدرة على إنتاج المسبوكات ذات التكوينات المعقدة. العيوب: ارتفاع تكلفة القوالب والمعدات؛ أبعاد ووزن إجمالي محدود للمسبوكات؛ تشكيل المسامية والقذائف في أجزاء ضخمة من المسبوكات. حاليا، يتم إنشاء مصانع صب الحقن الآلي.

4. إنتاج المسبوكات من السبائك المختلفة

الأسس النظرية لإنتاج المسبوكات. خصائص صب المعادن والسبائك

عند تصميم الجزء المصبوب، ينبغي أن يؤخذ في الاعتبار التقدم المحرز في عملية تصلب الصب. في المسبوكات المصنوعة من السبائك ذات الانكماش والفصل الكبير، من الضروري أن يحدث التصلب من الأسفل إلى الأعلى، ونتيجة لذلك ينتقل تجويف الانكماش، وكذلك شوائب الفصل، إلى الجزء العلوي من الصب، حيث الربح تم إنشاء (عنصر من عناصر نظام البوابات لتغذية المسبوكات خلال فترة التصلب لمنع تكوين تجاويف الانكماش).

بعد الصب، يتصلب المعدن في طبقات، بدءًا من جدران القالب. وعندما يتصلب المعدن ويبرد، يتناقص حجم المعدن، وبالتالي ينخفض ​​مستوى المعدن السائل في الربح، وتتصلب الطبقات اللاحقة فيه عند مستويات أقل. نظرًا لأن المعدن الموجود في منطقة الربح هو آخر ما يصلب، فهناك يتم تشكيل تجويف الانكماش.

لإنتاج المسبوكات، يُنصح باستخدام السبائك التي تتمتع بخصائص صب جيدة، مما يجعل من الممكن الحصول منها على مسبوكات ذات تكوينات معقدة للغاية. تشتمل خصائص الصب الجيدة للسبائك على سيولة عالية، وانخفاض الانكماش أثناء التصلب والمزيد من التبريد، والفصل الضئيل، وانخفاض قدرة السبائك على امتصاص الغازات أثناء الذوبان والصب.

سيولة السبائك تسمى قدرتها على ملء تجويف قالب الصب وإعادة إنتاج الخطوط العريضة لهذا التجويف بدقة. تعتمد السيولة على التركيب الكيميائي ودرجة حرارة السبيكة المصبوبة في القالب، وعلى نطاق درجة حرارة التبلور واللزوجة والتوتر السطحي للمصهور، وخصائص قالب الصب وعوامل أخرى.

تتمتع المعادن والسبائك النقية التي تتصلب عند درجة حرارة ثابتة بسيولة أفضل من السبائك التي تشكل محاليل صلبة وتتصلب ضمن نطاق درجة الحرارة. كلما زادت اللزوجة، قلت السيولة. ومع زيادة التوتر السطحي، تقل السيولة، وكلما زادت رقة القناة في القالب؛ مع زيادة درجة حرارة صب المعدن المنصهر ودرجة حرارة القالب، تتحسن السيولة. زيادة التوصيل الحراري لمادة القالب تقلل من السيولة، أي. يزيل القالب الرملي الحرارة بشكل أبطأ، ويملأها المعدن المنصهر بشكل أفضل من القالب المعدني، الذي يبرد المصهور بشكل مكثف.

انكماش هي خاصية المعادن والسبائك لتقليل الأبعاد الخطية والحجم أثناء التبلور وتبريد الصب. هناك انكماش خطي وحجمي.

يصاحب الانكماش الخطي انخفاض في الأبعاد الخطية أثناء التبلور وتبريد الصب. وبالتالي، فإن المسبوكات من الحديد الزهر الرمادي لها انكماش خطي قدره 0.9...1.3%، من الفولاذ الكربوني - 2...2.4%، من سبائك الألومنيوم - 0.9...1.5%، من النحاس - 1.4...2 . 3%. تقاوم النوى والقالب الانكماش الخطي للمعدن، مما يؤدي إلى ضغوط داخلية في الصب، مما يسبب التواء وأحيانًا التشقق (ساخنًا أو باردًا). من أجل تقليل مقاومة الانكماش الخطي، يتم جعل القوالب والخلائط الأساسية مرنة. يؤخذ الانكماش الخطي في الاعتبار في تصنيع النموذج والصناديق الأساسية، مما يؤدي إلى زيادة (تقليل) الأبعاد مقارنة بأبعاد الصب بمقدار الانكماش الخطي للسبيكة المقابلة.

يصاحب الانكماش الحجمي انخفاض في حجم المعدن أثناء التبلور ومزيد من التبريد، وبالتالي يمكن أن تتشكل مسامية الانكماش أو تجويف الانكماش المركز في المقطع العرضي الضخم للصب. ويتم التخلص منه عن طريق تركيب الربح أو الثلاجات في هذا المكان. الربح أكبر من جدران الصب.

تسييل يسمى تكوين عدم تجانس التركيب الكيميائي في أجزاء مختلفة من الصب. هناك نوعان رئيسيان من التصفية: منطقةعندما تكون مناطق الصب الفردية مختلفة التركيب الكيميائي، و داخل البلورات، وتتميز بعدم تجانس الحبوب المعدنية. يتأثر الفصل بشكل كبير بالتركيب الكيميائي للسبيكة ومعدل التبريد وكتلة الصب.

امتصاص الغاز - وهي قدرة سبائك الصب في الحالة السائلة على امتصاص الغازات المختلفة (الأكسجين والهيدروجين والنيتروجين)، وتزداد قابلية ذوبانها مع زيادة درجة حرارة المعدن السائل. في قالب الصب، يتم تبريد المنصهر المشبع بالغاز، وتنخفض قابلية ذوبان الغازات، ويمكن أن تشكل جيوب غازية في الصب، المنبعثة من المعدن. يجب أن تتمتع سبائك الصب التكنولوجية بسيولة جيدة وانكماش منخفض وامتصاص الغاز وعدم التصفية.

تصنيع مسبوكات الحديد الزهر

في الهندسة الميكانيكية المحلية، 74% من جميع المسبوكات مصنوعة من الحديد الزهر الرمادي، و21% من الفولاذ، و3% من الحديد الزهر القابل للطرق، و2% من السبائك غير الحديدية (الألومنيوم والنحاس وما إلى ذلك). إذا أخذنا متوسط ​​تكلفة المسبوكات من الحديد الزهر الرمادي بنسبة 100٪، فإن تكلفة المسبوكات هي: من الحديد الزهر القابل للطرق - 130٪؛ مصنوع من الفولاذ - 150%؛ من السبائك غير الحديدية - 300…600%. لذلك، يتم استخدام مصبوبات الحديد الزهر على نطاق واسع في مختلف مجالات الصناعة: في صناعة الأدوات الآلية - أسِرَّة الآلة، والرفوف، والكتل، والألواح الأمامية، وأغلفة المضخات، والبطانات، والبطانات، وما إلى ذلك؛ في صناعة السيارات - كتل الأسطوانات، والبطانات، وحلقات المكبس، والأقواس، وعلب المرافق، وأسطوانات الفرامل، وما إلى ذلك؛ في الهندسة الثقيلة - أجسام الآلات وعلب التروس وما إلى ذلك.

رمادي حديد زهر يحتوي على 2.7...3.5% C؛ 0.5…4.0% سي؛ 0.3…1.5% من المنغنيز؛ يصل إلى 0.2% P وأقل من 0.15% S، وله سيولة جيدة، وأدنى حد من الانكماش، ونقطة انصهار منخفضة نسبيًا، وامتصاص ضئيل للغاز وميل إلى الانفصال، وخواص ميكانيكية عالية إلى حد ما (В = 100...400 MPa؛ = 0.2. .. 0.5%). يعمل بشكل جيد تحت أحمال الضغط والصدمات، وليس حساسًا للقطع الخارجي، ويخفف الاهتزاز، وله خصائص عالية مضادة للاحتكاك، وسهل التشغيل.

عند صنع قوالب مسبك الرمل والطين لسبائك الحديد الزهر الرمادي، يجب إيلاء اهتمام خاص لنظام البوابات. يتم إحضار المعدن السائل إلى قسم رفيع من الصب لتسخينه وتصلبه في نفس الوقت بأجزاء أكثر ضخامة. للحصول على مصبوبات معقدة وكبيرة، يتم إمداد المعدن بواسطة عدة مغذيات لملء التجويف بأكمله بشكل موحد. يتم تحديد الأرباح فقط في المسبوكات الكبيرة الضخمة. في الحديد الزهر الرمادي العادي، يتبلور الجرافيت على شكل صفائح دموية، والتي تعمل بمثابة شقوق داخلية صغيرة.

قوة عالية يتم إنتاج الحديد الزهر بإضافة خليط 1.0٪ من المغنيسيوم مع الفيروسيليكون أو السيريوم إلى الحديد الزهر الرمادي السائل. نتيجة للتبلور، يأخذ الجرافيت شكلًا كرويًا وليس شكلًا صفائحيًا. تكوين الحديد الزهر عالي القوة حتى 3.3% درجة مئوية؛ ما يصل إلى 2.5% سي؛ 0.5...0.8% من؛ أقل من 0.2% P و0.14% S. تتميز هذه الحديد الزهر بخصائص ميكانيكية أعلى ليست أدنى من الفولاذ الكربوني المصبوب، مع الحفاظ على الخصائص الإيجابية للحديد الزهر. إذن، في =373...1180 ميجا باسكال، =2...17%. يتم استخدام مصبوبات الحديد الزهر عالية القوة لتصنيع أجزاء معدات الدرفلة والتزوير والتعدين، بالإضافة إلى محركات الديزل والتوربينات البخارية والغازية والهيدروليكية، ولفائف الدرفلة، وأعمدة الكرنك، وما إلى ذلك. تكنولوجيا صنع قوالب المسبوكات من عالية القوة - قوة الحديد الزهر لا تختلف عن تكنولوجيا القولبة لإنتاج المسبوكات من الحديد الزهر الرمادي.

طيع يسمى الحديد الزهر، والذي يتم الحصول عليه عن طريق التلدين طويل الأمد لسبائك الحديد الزهر الأبيض. للقيام بذلك، يتم صهر الحديد الزهر بتركيبة كيميائية بحيث يتحول إلى اللون الأبيض عندما يتصلب في القالب. يتم إنتاج المسبوكات من الحديد الزهر الأبيض بالطريقة المعتادة، والتي يتم بعد ذلك تلدينها لتحليل السمنتيت والحصول على الهيكل النهائي المطلوب مع إطلاق الجرافيت على شكل رقائق حرة. التركيب الكيميائي لحديد الزهر الأصلي: 2.2…2.9% C؛ 0.8…1.4% سي؛ 0.3…0.5% من المنغنيز؛ 0.05...0.07% كروم؛ لا يزيد عن 0.2٪ P و 0.1٪ S. تستخدم مصبوبات حديد الدكتايل لتصنيع قطع غيار السيارات والجرارات والآلات الأخرى التي تتعرض لضغوط معقدة وأحمال صدمات أثناء التشغيل. مميزات صناعة قوالب المسبوكات المصنوعة من الحديد الزهر القابل للطرق ترجع إلى زيادة انكماش الحديد الزهر الأبيض ولذلك لا بد من توفير تركيب الأرباح في كل سماكة محلية من الصب والثلاجات المعدنية وخاصة في الأماكن حيث تتراكم أكبر كمية من المعادن. يتمتع الحديد الزهر القابل للطرق بقوة شد عالية تبلغ 300...630 ميجا باسكال، واستطالة نسبية تبلغ 2...12%، ومقاومة عالية للتآكل ومقاومة لأحمال الصدمات، ويمكن تشكيله بسهولة.

حاليًا، يتم صهر ما يصل إلى 90% من الحديد الزهر الرمادي في أفران القبة، ويتم تصنيع الباقي بواسطة أفران القوس والحث.

إنتاج المسبوكات الفولاذية

تصنع المسبوكات على شكل من الكربون وسبائك الفولاذ. خصائص صب الفولاذ، وخاصة سبائكه، أقل من خصائص الحديد الزهر. هذا يمكن أن يؤدي إلى تشكيل تجاويف الانكماش والشقوق في المسبوكات. ولمنع تكون تجاويف الانكماش في القوالب، يتم توفير الأخاديد التي تغذي الأجزاء الضخمة من المسبوكات بالمعدن السائل. لزيادة الخواص المقاومة للحرارة لمخاليط القولبة، يتم إدخال الكوارتز الكروم وخام الحديد والكروم والمغنسيت فيها، ويتم طلاء الأشكال والنوى النهائية بطلاء مقاوم للحرارة. تم تصميم نظام البوابات وموقع الصب في القالب بحيث يتم ملء تجويف القالب بهدوء، ويتم توجيه تصلب الصب من الأسفل إلى الأعلى. بعد التبريد والطرق والقطع، تخضع المسبوكات للمعالجة الحرارية (التليين). يتم إجراء التلدين لتخفيف الضغوط الداخلية وصقل الحبوب وتحسين الخواص الميكانيكية.

اعتمادًا على الغرض من المسبوكات، يتم استخدام الفولاذ الكربوني 15L...60L، وسبائك الفولاذ - 30KhGSL، 15Kh18N9TL، وما إلى ذلك، مع قوة شد تبلغ 400...600 ميجا باسكال واستطالة نسبية تبلغ 10...24% .

لصهر الفولاذ المصبوب، كقاعدة عامة، يتم استخدام أفران القوس والحث، وأحيانا أفران الموقد المفتوح.

إنتاج المسبوكات من سبائك المعادن غير الحديدية

لإنتاج المسبوكات على شكل يستخدمونها نحاسالسبائك: البرونز والنحاس.

يتم استخدام القصدير والبرونز الخاص (الخالي من القصدير). يتمتع برونز القصدير بسيولة جيدة، وانكماش عالي، وفاصل تبلور كبير، مما يتسبب في تكوين مسامية متناثرة في المسبوكات.

يتمتع البرونز الخالي من القصدير بسيولة جيدة وانكماش عالي، ولكن فترة تبلور قصيرة، مما يؤدي إلى تكوين تجاويف انكماش مركزة في المسبوكات.

يمتلك النحاس سيولة مرضية، وانكماش عالي، وفترة تبلور قصيرة، مما يتسبب في تكوين تجاويف الانكماش والمسامية.

المسبوكات من سبائك النحاسيتم تصنيع ما يصل إلى 80٪ بشكل أساسي عن طريق الصب في قوالب الرمل والقشرة، والباقي عن طريق الصب المبرد، تحت الضغط، الطرد المركزي، إلخ. لمنع تكوين تجاويف الانكماش والمسامية، يتم تثبيت هوامش الربح والثلاجات في الصب الضخم وحدات.

يتم صهر سبائك النحاس في أفران الحث والبوتقة والقوس في الهواء أو في الغازات الواقية أو الفراغ. لحماية المعدن من الأكسدة، يتم ذوبان تحت الطبقة فحم. تتم إزالة الأكسدة من السبيكة النهائية باستخدام النحاس الفوسفوري قبل صبها في القوالب. كمادة مضافة غير لاصقة، يتم إدخال زيت الوقود في خليط التشكيل.

يُستخدم برونز القصدير في صناعة التروس، والمحامل، والبطانات، وما إلى ذلك. ويستخدم البرونز الخالي من القصدير في صناعة تركيبات مختلفة لبناء السفن البحرية، والمسامير الدودية، والتجهيزات الصحية.

الألومنيوم تتميز سبائك الصب المستخدمة في تصنيع المسبوكات ذات الخصائص التكنولوجية والميكانيكية الجيدة، والتي تختلف اعتمادًا على تكوين السبائك وطرق الصب والمعالجة الحرارية. يتم تصنيع المسبوكات من سبائك الألومنيوم بشكل أساسي عن طريق الصب في قالب بارد، تحت الضغط، وفي كثير من الأحيان - في قوالب الرمل. يجب أن تتمتع الخلطات القالبية والأساسية بمرونة كافية.

مع الأخذ في الاعتبار الأكسدة القوية لسبائك الألومنيوم، يجب ملء القالب بتيار مستمر لتجنب تكوين أفلام الأكسيد.

يتم صهر سبائك الألومنيوم في أفران الغاز والكهرباء والبوتقة وعاكس اللهب والحث.

تُستخدم مصبوبات سبائك الألومنيوم على نطاق واسع في صناعات الطيران والصواريخ والسيارات وصناعة الأدوات والصناعات الكهربائية.

المغنيسيوم تتميز السبائك بخصائص ميكانيكية وصب أقل من الألومنيوم، ولكنها ذات كثافة أقل (1.8...1.9 جم / سم 3)، ولهذا السبب يتم استخدامها على نطاق واسع في صناعة السيارات والمنسوجات وصناعة الأدوات والطيران وتكنولوجيا الصواريخ. وهي عرضة للحريق عند درجات حرارة قريبة من نقطة الانصهار بسبب الأكسدة القوية. لذلك، عند صنع المسبوكات منها، يتم استخدام عوامل الحماية: يتم الذوبان تحت طبقة من التدفق أو في بيئة محايدة، تتم إضافة ما يصل إلى 8٪ من أملاح الفلورايد إلى خليط القولبة، ويضاف الخليط إلى الخليط الأساسي حمض البوريكوالكبريت (ما يصل إلى 1.0٪). عند صب القالب، يتم رش التيار المعدني باللون الرمادي، ويتم إجراء المعالجة الحرارية في أفران ذات عمود مع جو وقائي. يتم الذوبان في البوتقات أفران كهربائيةأفران المقاومة والحث.

إلى المزايا التيتانيوم تشمل السبائك كثافتها المنخفضة (4.5 جم/سم 3) وقوتها العالية (حتى 1500 ميجا باسكال). وهي تستخدم على نطاق واسع بشكل خاص في تكنولوجيا الصواريخ والطيران وبناء السفن وبناء التوربينات. جنبا إلى جنب مع نقطة انصهار عالية للتيتانيوم (1665 درجة مئوية)، فإنه يحتوي على نشاط كيميائي مرتفع، لذلك يتم استخدام أفران الحث الفراغي الخاصة مع بوتقة الجرافيت لصهر سبائك التيتانيوم. الطريقة الرئيسية لإنتاج المسبوكات من سبائك التيتانيوم هي الصب في قوالب الجرافيت، والصب في قوالب القشرة المصنوعة من أكاسيد محايدة من المغنيسيوم أو الزركونيوم أو مسحوق الجرافيت تستخدم كمواد رابطة.

5. قابلية تصنيع تصميم الأجزاء المصبوبة. أنواع الزواج. التحكم الفني

القانون الأساسي للتصميم هو قابلية تصنيع الصب.

عند تطوير تقنية الصب، من الضروري مراعاة خصائص صب السبائك، وتكنولوجيا تصنيع مجموعة النماذج، والعفن واللب، وتكنولوجيا قطع وتنظيف الصب. بناءً على ظروف العمل والتكلفة وعدد المسبوكات، يتم اختيار نوع الإنتاج (مفرد، متسلسل، جماعي)، طريقة الصب (قوالب لمرة واحدة، قوالب دائمة، إلخ)، وطريقة القولبة (يدوية، آلة). تقلل التكنولوجيا المطورة بشكل صحيح من عيوب الصب وتعزز التطور السريع للمسبوكات في الإنتاج.

يجب أن يكون للمصبوبات سمك موحد قدر الإمكان وخطوط مستقيمة للجدران؛ وهذا يبسط تصميم النموذج ويساعد على تحسين جودة الجزء المصبوب. يجب أن يوفر تصميم الصب موصل نموذجي أبسط، مما يساعد في الحصول على جزء مصبوب بأبعاد أكثر دقة ويسهل استخدام آلات التشكيل. لتسهيل إزالة النموذج من القالب الرملي، من الضروري توفير منحدرات الصب على الأسطح المتعامدة مع مستوى الفراق.

عند توصيل الجدران، يجب أن تتزاوج جميع الزوايا الحادة والقائمة مع نصف قطر يتراوح من 1/3 إلى 1/4 من سمك الجدار؛ يجب أن يكون الانتقال من قسم الجدار السميك إلى القسم الرقيق سلسًا.

في بعض الأحيان، عند تصميم المسبوكات المعقدة والكبيرة، فمن المستحسن تقسيمها إلى مكونات منفصلة، ​​\u200b\u200bوالتي يتم توصيلها بعد ذلك بواسطة البراغي أو اللحام.

لتشكيل الثقوب في المسبوكات، يوصى بالحد الأدنى لأقطار القضبان: للصلب 8...10 مم، الحديد الزهر 6...8 مم، سبائك النحاس 5...7 مم، للسبائك الخفيفة 4.. .5 ملم.

المهام الرئيسية للرقابة الفنية هي: تحديد أسباب الانحرافات في جودة المسبوكات عن تلك المحددة وانتهاكات العملية التكنولوجية، ووضع تدابير لتحسين جودة المنتج؛ التحقق من الامتثال لأنماط وتسلسل العمليات التكنولوجية المنصوص عليها في الوثائق الفنية؛ تحديد مطابقة جودة المواد اللازمة لإنتاج المسبوكات. يتم فحص المسبوكات بشكل مرئي في المقام الأول لتحديد العيوب النهائية أو التصحيحية. يتم التحقق من صحة التكوين والأبعاد عن طريق العلامات، ويتم فحص كثافة معدن الصب عن طريق الاختبارات الهيدروليكية تحت ضغط ماء يصل إلى 200 ميجا باسكال. يتم اكتشاف العيوب الداخلية في المختبرات المتخصصة أو في المسابك (في الموقع) باستخدام أدوات خاصة. معدات الصب (نماذج، صناديق الأساسية، الخ) وجميع عمليةفي جميع مراحل إنتاج الصب (مراقبة خصائص القولبة والمخاليط الأساسية، والتركيب الكيميائي، ودرجة حرارة صب المعدن، وما إلى ذلك).

تنقسم عيوب الصب إلى خارجية وداخلية. أهمها هي:

1 نقص الملء - عدم اكتمال تكوين الصب بسبب انخفاض درجة حرارة الصب، وعدم كفاية السيولة، ونظام البوابات المحسوب بشكل غير صحيح، وفقدان المعدن من القالب.

2 الخلجان - نتوءات وحواف مختلفة على جسم الصب غير منصوص عليها في الرسم. يتم تشكيلها بسبب التركيب غير المحكم لنصفي القالب والفجوات الكبيرة جدًا عند علامات القضيب.

3 محترق - سطح خشن للمسبوكة ناتج عن اختراق المعدن السائل لجدران القالب أو نتيجة التفاعل الكيميائي لمادة القالب مع المعدن السائل. يحدث عندما تكون درجة حرارة الصب مرتفعة بشكل مفرط وتكون مقاومة الحريق للقوالب والمخاليط الأساسية غير كافية.

4 تزييفها - تشويه تكوين وأبعاد الصب تحت تأثير الضغوط الناتجة عن الانكماش غير المتساوي. يحدث هذا العيب نتيجة للتبريد غير المتكافئ للأجزاء الفردية من الصب في القالب، وكذلك بعد الضرب.

5 انكماش التجاويف والهشاشة والمسامية - الفراغات المفتوحة أو المغلقة في جسم الصب ذات السطح الخشن. يتم تشكيلها في مناطق سميكة من الصب، وكذلك عندما يتم تغذية المعدن بشكل غير صحيح إلى القالب أو بسبب ارتفاع درجة حرارة المعدن الذي يتم سكبه.

6 بالوعات الغاز - أن يكون سطحه أملس ونظيف. ويرتبط تكوينها بملء القوالب بمعدن مشبع بالغاز، وانخفاض نفاذية الغاز أو زيادة رطوبة القوالب والنوى، واحتجاز الهواء في مجرى المعدن الذي يتم صبه.

7 قذائف الخبث - تجاويف في جسم الصب مملوءة جزئيا أو كليا بالخبث. تحدث بسبب سوء نوعية تنظيف الخبث من المعدن المصبوب، أو من نظام البوابات المحدد بشكل غير صحيح والذي لا يوفر التقاط الخبث.

8 قذائف الرمال - تجاويف في جسم الصب تحتوي على مادة القولبة. يظهر هذا العيب نتيجة عدم كفاية قوة القالب والمخاليط الأساسية وضعف تعبئة القالب.

9 الشقوق الساخنة - تمزقات أو تمزقات في جسم الصب ذو الأسطح المؤكسدة. يحدث تكوين الشقوق الساخنة بسبب التحولات الحادة في تصميم المسبوكات من المقاطع السميكة إلى الأجزاء الرفيعة، مما يعيق انكماش المعدن عندما يكون القالب مكتظًا بكثافة، ودرجة حرارة صب عالية جدًا.

10 الشقوق الباردة - حدوث تمزقات أو تمزقات في جسم الصب ذو الأسطح النظيفة. يتم تشكيلها عندما يكون انكماش الصب صعبا، عندما يتم إخراجه من القالب قبل الأوان، وكذلك من الصدمات القوية أثناء القطع أو الضرب.

يتم اكتشاف العيوب في المسبوكات من خلال طرق الفحص المختلفة. يتم تحديد تطابق أبعاد المسبوكات مع أبعاد الرسم عن طريق وضع العلامات. يتم التحكم في الخواص الميكانيكية للمسبوكات من خلال اختبار العينات المصنعة الفردية، وكذلك العينات المقطوعة من جسم المسبوكة.

تخضع المسبوكات، التي يجب أن تتحمل الضغط المتزايد للسائل أو الغاز، بسبب ظروف التشغيل، لاختبارات هيدروليكية وهوائية عند ضغوط أعلى قليلاً من ضغط التشغيل.

يتم الكشف عن العيوب الداخلية في المسبوكات عن طريق طرق الكشف عن العيوب بالأشعة والموجات فوق الصوتية.

جوهر طرق التصوير الشعاعي هو تشعيع المسبوكات بالأشعة السينية أو أشعة جاما. ونظرًا لطول الموجة القصير، تمر هذه الأشعة بسهولة عبر سمك المسبوكات. عندما تكون هناك عيوب داخل المسبوكات تمتص الأشعة بدرجة أقل من المعدن نفسه، فإن الأشعة التي تمر عبر هذه العيوب في فيلم الأشعة السينية تعطي اسودادًا أكثر كثافة.

يعتمد اختبار الموجات فوق الصوتية على قدرة الموجات فوق الصوتية على الانعكاس من السطح البيني بين وسيلتين. تنعكس جزئيًا الموجة التي تمر عبر جدار الصب عند الالتقاء بحدود تضمين الخبث أو الكراك أو التجويف. يتم استخدام شدة الموجات المنعكسة للحكم على وجود وعمق وحجم العيوب في المسبوكات.

لتحديد عيوب السطح الخارجي، يتم استخدام اختبار الانارة والكشف عن العيوب المغناطيسية واللونية.

الأدب

1. علوم المواد وتكنولوجيا المعادن: كتاب مدرسي للجامعات في تخصصات الهندسة الميكانيكية / G.P. فيتيسوف، م.ج. كاربمان، في.م. ماتيونين وآخرون - م: المدرسة العليا، 2010. - 637 ص: مريض.

2. علم المواد: كتاب مدرسي للتدريس في الجامعات في مجال التدريب والتخصص في مجال الهندسة والتكنولوجيا / ب.ن. أرزاماسوف ، ف. ماكاروفا، ج.ج. موخين وآخرون – الطبعة الخامسة، الصورة النمطية. - م: دار النشر MSTU im. ن. بومان، 2013. - 646 ص: مريض.

3. لاختين يو.إم، ليونتييفا ف.ن. علم المواد. كتاب مدرسي للجامعات التقنية. متخصص. - الطبعة الثالثة. - ماجستير هندسة ميكانيكية 2010. - 528 ص.

4. تكنولوجيا المواد الإنشائية: كتاب مدرسي لطلاب جامعات الهندسة الميكانيكية / أ.م. دالسكي، تي.إم. بارسوكوفا، إل.إن. بوخاركين وآخرون؛ تحت العام إد. أكون. دالسكي. - الطبعة الخامسة، مراجعة. - ماجستير هندسة ميكانيكية 2013. - 511 ص: مريض.

5. تكنولوجيا المواد الإنشائية. كتاب مدرسي لطلاب تخصصات الهندسة الميكانيكية في الجامعات في 4 ساعات إد. د.م. سوكولوفا، س. فاسين، جي جي دوبنسكي. - تولا. دار النشر جامعة ولاية تولا. - 2007.

6. علم المواد وتكنولوجيا المواد الإنشائية. كتاب مدرسي للجامعات / Yu.P. سولنتسيف، ف. فيسيلوف ، ف.ب. ديميانتسيفيتش، أ.ف. كوزين، د. تشاشنيكوف. - الطبعة الثانية، منقحة، إضافية. - م.ميسيس، 2006. - 576 ص.

7. بوغودوخوف إس. دورة علم المواد في الأسئلة والأجوبة: Proc. دليل للجامعات والتعليمية. في اتجاه التحضير. بكالوريوس في التكنولوجيا، المعدات. وتلقائي. الهندسة الميكانيكية pr-v" وخاصة. "تكنولوجيا الهندسة الميكانيكية"، "آلات وأدوات قطع المعادن"، إلخ. / S.I. بوغودوخوف، ف. غريبينيوك، أ.ف. سينيوخين. - م: الهندسة الميكانيكية، 2003. - 255 ص: مريض.

وثائق مماثلة

اختيار نوع نظام التغذية بالبوابة. تصنيف وخصائص التراكيب النموذجية. إعداد التراكيب النموذجية. تجميع النماذج في كتل. صهر المعادن وصب القوالب. الضربة القاضية والتنظيف والمعالجة الحرارية للمسبوكات. التنظيف المسبق لكتل ​​الصب.

الملخص، تمت إضافته في 15/10/2013


الحصول على ذوبان المسبك. التصنيف وإنتاج القوالب. إنتاج المسبوكات من الحديد الزهر الرمادي. المزايا والمؤشرات الفنية والاقتصادية لإنتاج المسبوكات القالبية. المتطلبات الفنيةلتصميم والمواد من القوالب.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 12/03/2013


حساب وقت التصلب الكامل للمسبوكات في قالب من الطين الرملي وفقًا لطريقة جيرشوفيتش ونيهيندزي. قانون تصلب المسبوكات حسب طريقة خفورينوف وفينيك. بناء مجالات درجة الحرارة في قشرة الصب عند لحظات التصلب الكامل للصب.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 12/16/2014


اختيار طريقة الصب ومبرراتها. تحديد سطح فراق قالب الطين الرملي، وبدلات التشغيل الآلي، وحجم القوارير. حساب نظام البوابات. تطوير تكنولوجيا تجميع وصهر وصب القوالب. مراقبة جودة الصب.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 10/12/2014


مادة الصب وخصائصها. تكوين صب الرمل للمسبوكات الصغيرة. بدلات التصنيع. تصميم معدات المسبك. تصميم عناصر نظام البوابات. تصنيع القوالب والنوى وتشطيب المسبوكات.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 21/10/2013


الخصائص العامة للمؤسسة. سياسة الجودة. تحليل الوثائق التي تنظم تصنيع المنتجات. العملية التكنولوجية لإنتاج المسبوكات على شكل. الدعم المترولوجي والتحكم التكنولوجي واكتشاف العيوب.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 05/07/2014


المفاهيم التكنولوجية في إنتاج المسبك. عيوب المسبوكات وإنتاجها في قوالب الرمل والطين. هيكل نظام البوابات. الصب في قوالب الصدفة، وقوالب التبريد، ونماذج الشمع المفقودة. أساسيات الصب بالطرد المركزي. خصائص صب السبائك.

تمت إضافة الاختبار في 20/08/2015


تصميم ورشة حديثة لإنتاج المسبوكات من السبائك الحديدية. اختيار المعدات وحساب برنامج الإنتاج لهذه الورشة. ملامح العمليات التكنولوجية لصهر الصلب. حساب مساحة المستودع لتخزين المواد.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 13/05/2011


العمليات التكنولوجية لإعداد ذوبان المسبك وخصائصها. تصنيف قوالب التبريد، نطاق التطبيق؛ نظام البوابات المزايا والمؤشرات الفنية والاقتصادية لإنتاج المسبوكات. إنتاج المسبوكات من الحديد الزهر الرمادي.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 13/02/2013


وصف تقنية إنتاج دعامة التعليق الخلفي للمقصورة من الحديد الزهر VCh40 عن طريق الصب في قالب صب من الطين الرملي. حساب زمن تبريد الصب . تكنولوجيا تصنيع القضبان. الأنواع الرئيسية للعيوب وتدابير القضاء عليها.

امتحان

تكنولوجيا المسبك

2. العيوب الرئيسية للمسبوكات

6. صب البرد

7. الصب بالطرد المركزي

الأدب

1. المفاهيم التكنولوجية في إنتاج المسبك

مسبكفرع من فروع الهندسة الميكانيكية ينتج الفراغات عن طريق صب المعدن المنصهر ذو التركيبة الكيميائية المحددة في قالب صب، حيث يكون تجويفه ذو تكوين صب. عند تبريده، يتصلب المعدن المصبوب ويتخذ شكل تجويف القالب.

تسمى قطعة العمل التي يتم الحصول عليها بعد تصلب المعدن بالصب. يمكن أن يكون الصب منتجًا نهائيًا بالكامل أو يخضع لمزيد من المعالجة الميكانيكية.

تُسمى قوالب الصب التي يتم استخدامها مرة واحدة فقط ويتم تدميرها عند إزالة المسبوكات منها (الطين الرملي، والقشرة ذات مادة رابطة راتنجية، والسيراميك قطعة واحدة، وما إلى ذلك) بأنها يمكن التخلص منها. القوالب شبه الدائمة، المصنوعة من مواد شديدة المقاومة للحرارة (الجبس، الأسمنت، الجرافيت، إلخ)، يمكنها تحمل 3...100 أو أكثر من صب المعادن.

تصنع قوالب الصب التي تستخدم لمرة واحدة وشبه الدائمة من تركيبات تسمى النماذج. تسمى عملية صنع مثل هذه القوالب بالقولبة.

نموذج يتوافق في تكوينه الخارجي مع الصب الناتج ويتميز بأبعاده الكبيرة مع مراعاة انكماش المعدن وبدلات التشغيل الآلي. قد يحتوي النموذج على علامات قضيبية.

يجب أن يضمن تكوين النموذج سهولة الإزالة من القالب; تتم معالجة سطح النماذج بعناية لضمان نظافة أسطح القالب. يجب أن يكون النموذج متينًا ولا يتغير في الحجم. النماذج مصنوعة من المعادن والسبائك والخشب والجبس والبلاستيك وقابلة للانصهارالمواد العضوية.

القضيب يسمى الجزء من قالب الصب المصمم لإحداث تجاويف داخلية في الصب.

مع علامات قضيبهي أجزاء بارزة من النموذج لا تشكل تكوين الصب، ولكنها تعمل على تشكيل تجاويف في القالب الذي يتم تركيب القضبان فيه عند تجميع القالب.

نظام البواباتتستخدم لقيادة المعادن فيتجويف القالب بتسلسل معين ومعدل ملء، وكذلك لتغذية الصب أثناء تصلبه.

تحضير المعادن. تستخدم في إنتاج المسبكوتستخدم في تحضيرها السبائك السائلة (الذوبان) ووحدات الصهر المختلفة.

لإنتاج المسبوكات الحرجة، يتم استخدام الأفران الكهربائية بأنواعها المختلفة بشكل رئيسي. يتم استخدام أفران الحث والقوس الكهربائي وأفران المقاومة على نطاق واسع. يتم استخدام الذوبان والصب في ظل ظروف الفراغ على نطاق واسع (على سبيل المثال، عند إنتاج المسبوكات من سبائك التيتانيوم).

2. العيوب الرئيسية للمسبوكات

قذائف انكماشتجاويف مغلقة، مؤكسدة في الغالب، في المسبوكات ذات السطح الخشن (الشكل 1). تتشكل تجاويف الانكماش بسبب عدم كفاية إمدادات الصب في الأماكن التي يتراكم فيها المعدن، والتصميم غير المناسب لنظام الصب والبوابة. يتم القضاء على تجاويف الانكماش بمساعدة الأرباح، والتي تصلب أخيرا، ونتيجة لذلك يتم جلب تجاويف الانكماش إلى الربح ثم يتم إزالتها.

أرز. 1. تجويف الانكماش في المسبوكات وطريقة التخلص منه

الشقوق الساخنة من خلال وغير من خلال فواصل في الجسم الصب. تظهر عادة في أماكن الانتقال من قسم رفيع إلى قسم سميك، في أماكن التحولات الحادة في القسم بزوايا قائمة أو حادة (الشكل 2،أ )، وكذلك إذا كان القالب أو اللب يمنع انكماش الصب (الشكل 2،ب).

بالوعات الغازتنشأ التجاويف في قالب مستدير الشكل ذو سطح أملس، يتراوح حجمها من 1 إلى 10 مم، عندما تكون نفاذية الغاز للقالب منخفضة، أو عندما يتم إنشاء نظام البوابات بشكل غير صحيح.

مملوء وملحوم (الشكل 3) تتكون من تيارات معدنية غير منصهرة فقدت سيولتها وتصلبت قبل ملء القالب.

محترق التفاعل بين قالب الصب والمعدن المصبوب عندما تكون مقاومته للحريق غير كافية ونشاطه الكيميائي مرتفع.

انحراف (الشكل 4) في الصب يتم تشكيلها أثناء التجميع الإهمالي للقالب.

3. تكنولوجيا إنتاج المسبوكات في قوالب الرمل والطين

تعتبر طريقة الصب في قوالب الرمل والطين من أقدم الطرق بشكلها الحديث، وذلك بسبب تحسين تركيبة رمال القولبة، وتستخدم هذه الطريقة في صناعة الطائرات وبناء السفن.

أشكال الطين الرملي لها غرض لمرة واحدة.

قالب مسبك من الرمل والطينهو نظام من العناصر التي تشكل تجويف العمل (الشكل 4،أ ) مملوءة بالمعدن المنصهر. لتشكيل الثقوب والأشكال المعقدة الأخرى في عملية الصب، يتم استخدام نوى الصب، والتي يتم تثبيتها في القالب بمساعدة العلامات التي تتناسب مع المنخفضات المقابلة في تجويف القالب. يتم إنتاج قلوب الصب في الصناديق الأساسية (الشكل 4،ب ) من مخاليط اللب الرملي الخاصة باستخدام آلات تقوم بالعمليات الرئيسية في عملية تصنيع اللب: ضغط الخليط وإزالة اللب من الصندوق. لتزويد المعدن المنصهر في تجويف قالب الصب وضمان ملئه وتزويد المسبوكات أثناء التصلب، يتم عمل نظام البوابات. تسمى عملية صنع قوالب الصب باستخدام النموذج بالقولبة.

ب ج

أرز. 5. منظر عامشكل الرمل الطيني (أ) والقضيب (ب) والنموذج (ج)

النماذج مصنوعة من المعدن أو الخشب، مع مستوى فاصل (الشكل 5، V ) يتطابق موصل النموذج مع مستوى موصل القالب. مع هذه الطريقة، يتم تقسيم قالب الصب بشكل أساسي. (الشكل 5،أ).

يجب أن يحتوي قالب الصب على:

أ) قدرة القوة على تحمل أحمال القوة الناشئة عند صب المعدن المنصهر؛

ب) نفاذية الغاز - القدرة على تمرير الغازات والبخار الموجودة والمتكونة في القالب عند صب المعدن المنصهر؛

ج) الامتثال - القدرة على تقليل الحجم تحت تأثير انكماش الصب عند تبريده؛

د) مقاومة الحريق - القدرة على عدم الذوبان تحت تأثير حرارة المعدن المنصهر.

تستخدم مخاليط القولبة لصنع قوالب المسبك.

عند صنع القوالب، تكون رمال القالب متجاورةإلى النموذج وتشكيل طبقة عمل من القالب تتلامس مع المعدن السائل. خصائص صب الرمال تعتمد على تكوينها. تشتمل تركيبة مخاليط الصب على مواد مقاومة للحريق من الكوارتز Si O 2، أو الزركون ZrO 2 Si O 2 والرمال التي هي أساس الشكل الطينيالمجلدات والمواد المضافة الخاصة التي تعمل على تحسين خصائص المخاليط.

يمكن صنع القوالب يدويالإنتاج المسبوكات الفردية المعقدة للغاية. في مصانع بناء الآلات الحديثة للإنتاج الضخم والواسع النطاق، يتم تصنيع قوالب الطين الرمليعلى آلات التشكيل في قوارير على لوحات نموذجية خاصة (الشكل 5)، والتي تشكل موصل قالب الصب، تحمل أجزاء مختلفة من النموذج (نموذج الصب 1 ونماذج نظام البوابات 2، 3) وتعمل على ملء أحد المقترنة تتم عادة ميكانيكية آلات القولبة الحديثة وفق عمليتين رئيسيتين في عملية صنع القوالب: ضغط خليط القولبة في الدورق وإخراج النموذج من القالب. وبناء على طريقة ضغط الخليط، تنقسم آلات القولبة إلى رج والضغط والاهتزاز بآلات الضغط المسبق ورمي الرمل، بناءً على طريقة إزالة النموذج من القالب، يتم تقسيمها إلى آلات دوارة مع لوح، مع رفع دبوس مع لوح قابل للعكس وبلاطة تطرق .

يتم إنتاج القوالب على آلات الضغط (الشكل 7) بالتسلسل التالي: على لوحة النموذج 4, تعلق على طاولة الآلة، قم بتثبيت القارورة 5، وإطار التعبئة 6 على القارورة. القارورة ذات إطار التعبئة مملوءة بالرمل. يتم تثبيت كتلة الضغط 7 على الجزء العلوي من إطار التعبئة، ويتم توفير الهواء المضغوط تحت الضغط إلى أسطوانة الضغط 1. يرتفع مكبس الضغط 2 نحو كتلة الضغط 7، التي يتم وضعها داخل إطار التعبئة في القارورة، بعد إزالة الضغط، يسقط المكبس مع الطاولة والقارورة. ثم يتم رفع القارورة من لوحة النموذج باستخدام آلية قابلة للإزالة 3.

أرز. 6. لوحة نموذجية خاصة

أرز. 7. آلة الضغط لصنع قوالب الرمل والطين

يتم إنتاج القوالب النصفية التي لا يزيد ارتفاعها عن 200 مم على آلات الضغط، حيث أنها تكون موحدة على ارتفاعات أعلى
كثافة النموذج. يتم إقران الأشكال النصفية التي تم الحصول عليها عن طريق القولبة، ويتم تثبيت النوى مسبقًا إذا لزم الأمر. تمتلئ النماذج المجمعة بالمعدن السائل. يتم استخدام نظام البوابات لصب السبائك. في مسابك الإنتاج الفردي والصغير الحجم، يتم سكب القوالب على منصة التشكيل، ووضعها في صف واحد. في الإنتاج الضخم والواسع النطاق، يتم سكب القوالب على الناقلات الدوارة. وفي الآونة الأخيرة، تم استخدام الخطوط الآلية لصناعة القوالب وصب المعادن. يتضمن تحضير سبائك الصب عملية صهر المواد المشحونة المختلفة. تستخدم أفران الحث عالية التردد على نطاق واسع لصهر الفولاذ، مما يجعل من الممكن تسخين المعدن إلى درجات حرارة عالية، وإنشاء فراغ، وإنتاج معدن عالي الجودة. من الممكن عمليا صب مجموعة واسعة من السبائك في قوالب الطين الرملي والحصول على مصبوبات ذات كتلة غير محدودة وبأي حجم.

لصهر سبائك الألومنيوم، يتم استخدام أفران مقاومة البوتقة على نطاق واسع، والتي يمكن أن تكون دوارة أو ثابتة، بالإضافة إلى أفران الحث ثنائية القناة عالية الأداء ذات القلب المعدني (القلب المعدني هو المصهور نفسه)، حيث يتم الحصول على المعدن ذات جودة أعلى مما كانت عليه عند أفران الصهر من الأنواع الأخرى. يواجه ذوبان سبائك الألومنيوم عددًا من الصعوبات بسبب أكسدتها القوية وتشبعها بالغازات. هناك عدة طرق لإعداد المعادن التي تضمن إنتاج مصبوبات عالية الجودة من سبائك الألومنيوم: الصهر تحت طبقة من التدفق، وتكرير السائل المنصهر بالغازات أو الأملاح المحايدة. في تكرير الغاز، بعد صهر سبائك الألومنيوم عند درجة حرارة 660...680 درجة مئوية، يتم تكريرها بالكلور. تتم عملية التكرير عن طريق نفخ الكلور خلال السبيكة لمدة 5...15 دقيقة.

وبالإضافة إلى الكلور، يمكن استخدام النيتروجين والأرجون في تكرير الغاز.

يُسكب المعدن المكرر في قالب صب مُجهز. بعد صب المعدن وتبريده، تتم إزالة الصب (الخروج)، ويتم تدمير القالب. تتم إزالة الصب من القالب إما يدويا أو ميكانيكيا أو تلقائيا حسب طبيعة الإنتاج.

بعد ذلك، يتم تنظيف المسبوكات في براميل التنظيف أو أجهزة السفع بالخردق من نوع الحجرة أو الأسطوانة. يتم تقطيع وتنظيف المسبوكات من بقايا التغذية والنتوءات والحشوات باستخدام عجلات كاشطة على مكابس كاشطة.

4. هيكل نظام البوابات

نظام البواباتتسمى مجموعة القنوات والخزانات التي يدخل من خلالها المعدن السائل من المغرفة إلى تجويف القالب (الشكل 8).

أرز. 8. رسم تخطيطي لنظام البوابات

وعاء سبرو (2) خزان مصمم لاستقبال المعدن السائل ونقله إلى الناهض 3.

الناهض (3) قناة رأسية (مائلة أحيانًا) ذات مقطع عرضي دائري أو بيضاوي أو أي مقطع عرضي آخر، مصممة لنقل المعدن من الوعاء إلى عناصر أخرى من نظام البوابات.

الماسك الخبث (1) قناة يتم فيها الاحتفاظ بالخبث والشوائب غير المعدنية، ويتم احتجازها بواسطة المعدن السائل في القالب. لمنع دخول الخبث إلى تجويف القالب أثناء الصب، يجب ملء وعاء القالب باستمرار حتى أسنانه. وهذا يعزز تعويم الخبث ويمنعه من دخول تجويف القالب. ومع ذلك، لا يزال من الممكن احتجاز بعض الخبث بواسطة المعدن السائل. لمنعه من الدخول إلى القالب، يتم استخدام مصيدة الخبث. يطفو الخبث، الذي يحتوي على تجويف أصغر بكثير من المعدن، إلى الجزء العلوي من ماسك الخبث ويتم الاحتفاظ به فيه، ويدخل المعدن النقي من الجزء السفلي من ماسك الخبث إلى تجويف القالب من خلال وحدة التغذية. لضمان الحفاظ على الخبث بشكل جيد، عادة ما تكون وحدات التغذية موجودة أسفل صائد الخبث.

يتم استخدام ماسك الخبث للمعادن الثقيلة التي تتميز بمعدل طفو عالي للخبث. بالنسبة للسبائك الخفيفة، يلزم وجود موزع جامع، حيث أن كثافة المعدن المصبوب قريبة من كثافة الخبث ومعدل تعويم الخبث غير مهم.

مغذيات (سبرينغ)(4) قنوات مصممة لنقل المعدن مباشرة إلى تجويف القالب.

تنقسم أنظمة البوابات إلى الأنواع الأكثر شيوعًا التالية (التسميات في الشكل 9 تتوافق مع الشكل 8):

أرز. 9. الأنواع الأكثر شيوعًا لأنظمة البوابات

1) العلوي (الشكل 9، أ ) مغذيات توريد المعدن إلى الجزء العلوي من الصب؛

2) تقوم المغذيات السفلية أو السيفونية بتزويد المعدن بالجزء السفلي من الصب (الشكل 9،ب)؛

3) تقوم مغذيات الفتحات بتزويد المعدن على طول ارتفاع الصب (الشكل 9،الخامس)؛

4) المغذيات المتدرجة تزود المعدن على عدة مستويات
(الشكل 9،ز).

يتم اختيار نوع نظام البوابات اعتمادًا على نوع المعدن، وتصميم الصب، وموقعه أثناء الصب، وما إلى ذلك.

بالإضافة إلى اختيار نوع نظام البوابات، فإن اختيار الموقع لتزويد المغذيات إلى الصب له أهمية كبيرة. اعتمادًا على خصائص السبيكة، فإن تصميم الصب (الأبعاد الإجمالية، سمك الجدار)، عند توريد المعدن، يسعى جاهداً لضمان التصلب الاتجاهي أو التبريد المتزامن والموحد لأجزاء مختلفة من الصب.

يتم حساب أنظمة البوابات. يتم تقليل الحساب إلى تحديد مساحة أصغر مقطع عرضي لنظام البوابات (الناهض أو المغذي) مع التحديد اللاحق من خلال نسب مساحات المقطع العرضي للعناصر المتبقية للنظام.

أصغر منطقة مستعرضةو ن.س العثور على الصيغة

, (1)

حيث ز كتلة المعدن التي تمر عبر الحد الأدنى من المقطع العرضي؛

τ مدة التعبئة: ;

γ كثافة المعدن السائل، جم / سم 3 ;

μ معامل استهلاك نظام البوابات، مع الأخذ بعين الاعتبار فقدان السرعة والاحتكاك والمنعطفات؛

ن ص ضغط التصميم، سم؛δ سمك الجدار السائد للصب، مم؛

س معامل يعتمد على سمك الجدار وتكوين الصب: لسبائك التيتانيوم والمغنيسيوم والصلب 0.91…1.7؛ سبائك الألومنيوم 1.7…3.0.

الضغط ن ص يعتمد على طريقة الصب ونوع نظام البوابات وموضع الصب في القالب وعوامل أخرى. بالنسبة لحالة توريد المعدن من خلال موصل القالب، وهو أمر شائع جدًا في إنتاج المسبك،ن ص يمكن حسابها باستخدام الصيغة

, (2)

حيث ح 0 الحد الأقصى للضغط الأولي للمعدن المصبوب.

ص المسافة من أعلى نقطة في الصب إلى مستوى العرض المعدني؛

مع ارتفاع الصب (حسب الوضع عند صب المعدن).

عند حساب مساحات القنوات البوابية، استخدم العلاقات

أو 1:3:6

5. الصب في قوالب القشرة (القشرة، القشرة).

صب القشرة هو عملية إنتاج المسبوكات عن طريق صب المعدن المنصهر بحرية في قوالب قشرة الرمل والراتنج المصنوعة بواسطة قولبة النمط الساخن.

هناك العديد من أنواع طريقة الصب هذه، والأكثر شيوعًا هي ما يلي.

تصنع قوالب الصدفة من خليط من الرمل والراتنج (قاعدة رمل الكوارتز، 3...8% راتنج الفينول فورمالدهايد، 0.8% بوليمر بترولي) (الشكل 10،أ ) أو يرتدون (الشكل 10،ب ) ، حيث يتم إذابة راتنج الفينول فارمامالديهايد مسبقًا في الأسيتون أو الكحول ثم خلطه مع الكوارتز. تحتوي الخلطات المكسوة على راتينج على شكل طبقة رقيقة تغطي سطح حبيبات الكوارتز (الشكل 10،ب ). تتمتع قوالب القشرة المصنوعة من خليط مكسو بقوة أعلى مع الحد الأدنى من استهلاك الخليط. يتمتع الراتينج بالقدرة على الذوبان عند تسخينه إلى 160...200 درجة مئوية ويتحول إلى حالة لدن بالحرارة، مما يساعد في الحصول على بصمة واضحة للنموذج.

عند تسخينه إلى 290...350 درجة مئوية، يدخل الراتينج في حالة ثابتة من التصلد الحراري (لا رجعة فيه).

في الشكل. يوضح الشكل 11 رسمًا تخطيطيًا لعملية الحصول على نصف قالب القشرة. على القبو 1 (الشكل 17،أ )، الذي يوجد فيه خليط القولبة، قم بتثبيت لوحة النموذج المعدني 3 مع النموذج 4، وتسخينها إلى 160...200 درجة مئوية. بعد هذا، ينقلب المخبأ،يغطي رمل القالب 2 لوحة النموذج الساخن 3 والنموذج 4 (الشكل 17،ب ). بعد ذلك، يدور القادوس بمقدار 180 درجة. تبقى طبقة رمل القالب في النموذج 4 (الشكل 17، V ) ، ويتم فصل لوحة النموذج 3 عن القادوس 1 (كاسوك 17،ز ) وتوضع في فرن كهربائي حتى تصلب القشرة نهائياً. ثم تتم إزالة نصف القالب النهائي من لوحة النموذج 3 (الشكل 11،د ). يتم تكرار العملية التكنولوجية للحصول على النصف الثاني من القالب. يتم ربط النصفين اللذين تم الحصول عليهما بهذه الطريقة بالدبابيس.

أ ب

أرز. 10. غير مرتب (أ ) وملبس (ب ) خليط الرمل والراتنج

أ ب ج د ه

أرز. 11. تسلسل الحصول على نصف قالب عادي

يُسكب المعدن السائل في القالب المُجمَّع ويُبرد إلى درجة حرارة الغرفة. بعد تبلور وتبريد الصب، يحترق رابط قالب الصب بالكامل تقريبًا، وبالتالي يكون من الأسهل إخراج الصب من القالب.

عند استلام المسبوكات الكبيرة، وذلك بسبب خطر اختراق المعدن، أثناء صب قوالب القشرةضعه في دورق واملأه بطلقات من الحديد الزهر.

يتمتع شكل الصدفة بنفاذية غاز أكبر بمقدار 10 إلى 30 مرة من الشكل الرملي الطيني. يتم أيضًا زيادة امتثال قالب القشرة، مما يقلل من حدوث الضغوط الداخلية في المسبوكات. تحتوي هذه القوالب على تساقط قشرة أقل من قوالب الطين الرملي وتطلق غازات مختزلة بشكل ضعيف وقت صب المعادن، مما يحسن نظافة سطح الصب ويقلل من عدد الانسدادات الرملية.

يتيح الصب في قوالب الصدفة زيادة دقة الأبعاد الهندسية للمسبوكات وتخفيض البدلات إلى النصف للتشغيل الآلي؛ يتم تقليل استهلاك مواد التشكيل بنسبة 5 إلى 10 مرات؛ تم تبسيط عمليات الميكنة والأتمتة لإنتاج الصب.

تنتج هذه الطريقة مصبوبات الكتلةما يصل إلى 25...30 كجم، وأحيانًا يصل إلى 100...150 كجم بفتحات مقاس 6 مم وحد أدنى لسمك الجدار 3...4 مم.

يتم إنتاج أعمدة الكرنك والكامة، وصمامات العادم، والتروس، وفلانشات أنابيب العادم، وبطانات الأسطوانة، وعلبة المرافق لكتلة الأسطوانة، والأسطوانات المضلعة، والأقواس، والدعامات، والأغطية، وما إلى ذلك عن طريق قولبة الصدفة.

العوامل المحددة لصب القشرة هي:

1. يتم تقسيم القوالب، مما يؤثر بشكل كبير على دقة أبعاد الصب في اتجاهات متعامدة مع مستويات تقسيم القالب.

عند إنتاج المسبوكات الضخمة، لوحظ تشويه كبير للقوالب.

6. صب البرد

الصب البارد هو عملية إنتاج مصبوبات مشكلة عن طريق صب المعدن المنصهر بحرية في قوالب معدنية.

يتم استخدام الصب البارد على نطاق واسع في الإنتاج التسلسلي والضخم للمسبوكات لمجموعة واسعة من المنتجات بسمك جدار يبلغ 3...100 مم من سبائك النحاس والألومنيوم والمغنيسيوم، وكذلك من الحديد الزهر والصلب، ووزن والتي تختلف بشكل كبير - من عدة جرامات إلى عدة أطنان؛ على سبيل المثال، الشفرات الكبيرة والرؤوس والكتل لمحركات الاحتراق الداخلي، وأغطية الشاحن الفائق للمفاعل، والناشرات، وما إلى ذلك.

يضمن الصب البارد زيادة دقة الأبعاد الهندسية، وتقليل خشونة سطح المسبوكات، وتقليل بدلات التشغيل الآلي، وتحسين الخواص الميكانيكية للمسبوكات مقارنة بالمسبوكات التي تم الحصول عليها في قوالب الطين الرملي.

عيب الصب البارد هو ارتفاع تكلفة التصنيع والتوصيل الحراري العالي للقالب، مما يؤدي إلى انخفاض ملئه بالمعدن بسبب الفقد السريع للسيولة.

تصاميم قوالب التبريد متنوعة للغاية. يتكون قالب التبريد للمسبوكات البسيطة من جزأين، يتوافقان مع القوارير العلوية والسفلية عند الصب في قوالب الطين الرملي. بالنسبة للمسبوكات المعقدة، يتم تصنيع القالب من أجزاء مقسمة، كل منها يشكل جزءًا من الصب، ويتم تحديد سطح فراق القالب من خلال تصميم الصب؛ في هذه الحالة، يتم تحديد سطح فراق القالب من خلال تصميم الصب. بالإضافة إلى ذلك، يؤثر سمك جدران القالب على معدل التصلب والتبريد اللاحق للصب، وبالتالي، تشكيل هيكل الصب.

للحصول على التجويف الداخلي للمسبوكات، يتم استخدام القضبان: للمسبوكات المصنوعة من السبائك منخفضة الانصهار، ومعظمها من المعدن، ولمسبوكات الحديد الزهر والصلب والرمل.

تتم إزالة الغاز الموجود في القالب من خلال قنوات التهوية ومخرج التهوية الموجودة على طول موصل القالب. لإزالة الصب من القالب هناك قاذفات.

تتميز تقنية الصب البارد بعدد من الميزات المحددة التي يحددها تصميم القالب المعدني ومتطلبات المعدن الذي يتم صبه.

من أجل الحصول على صب عالي الجودة وإطالة عمر خدمة القالب، فهو مطلي ببطانة أو طلاء مقاوم للحريق. تعتمد درجة حرارة تشغيل القالب على السبائك التي يتم صبها وهي في حدود 150 إلى 300 درجة مئوية. من خلال تطبيق طبقة أكثر سمكًا من الطلاء على مناطق فردية من القالب، فمن الممكن منع تبديد الحرارة السريع في واجهة القالب المعدني وبالتالي في أجزاء مختلفة من الصب.

غالبًا ما تُصنع الدهانات من مواد تطلق الغاز أثناء فترة الصب عند واجهة القالب المعدني؛ يخلق الغاز جوًا مختزلًا يحمي المعدن من الأكسدة. والأكثر استخدامًا هي أكسيد الزنك والتلك والجرافيت وأكسيد الألومنيوم.

في الإنتاج الضخم والمتسلسل، يتم استخدام آلات تبريد الصب الخاصة مع الفصل الميكانيكي للأجزاء الفردية. في هذه الحالة، يجب أن يتمتع المعدن الذي يتم صبه بسيولة جيدة وانكماش منخفض.

7. الصب بالطرد المركزي

استخدام قوى الطرد المركزي لملء وبلورة المعدن في تجويف القالب– سمة مميزة للصب بالطرد المركزي. يتم إنشاء قوى الطرد المركزي نتيجة لدوران قالب الصب.

يتم استخدام طريقة الصب هذه في المقام الأول لإنتاج المسبوكات المجوفة التي لها شكل الجسم الثوري (الأنابيب، البطانات، الحلقات)، من الحديد الزهر، الفولاذ، السبائك غير الحديدية (النحاس، الألومنيوم، التيتانيوم، إلخ)، على شكل المسبوكات مع انخفاضجدران سميكة، ولكن زيادة في كثافة المواد (شفرات التوربينات، والعلب، وأجزاء المعدات الهيدروليكية، وما إلى ذلك). لإنتاج المسبوكات، يتم استخدام المنشآت ذات المحور الأفقي والرأسي لدوران القالب. تحت تأثير قوى الطرد المركزي، يتم ضغط المعدن السائل 1 (الشكل 12) على السطح الداخلي للقالب الدوار 2، ويتم حمله بعيدًا ويتبلور في هذه الحالة. مع الصب بالطرد المركزي، من الممكن استخدام ليس فقط القالب المعدني، ولكن أيضًا قالب الصدفة 1 (الشكل 13)، قالب الرمل والطين، والعفن الذي تم الحصول عليه من نموذج الشمع المفقود.

أرز. 1 مخطط الصب بالطرد المركزي

يتميز الصب بالطرد المركزي بعدد من المزايا مقارنة بالصب في القوالب الثابتة:

1) المسبوكات لديها كثافة مادية عالية؛

2) يتم إلغاء تكاليف تصنيع القضبان للحصول على تجويف في المسبوكات الأسطوانية؛

3) تحسين قابلية تعبئة القوالب بالمعدن؛

4) من الممكن الحصول على المسبوكات من السبائك ذات السيولة المنخفضة.

أرز. 13. رسم تخطيطي لصب قذيفة الطرد المركزي

طريقة الصب بالطرد المركزي لها العيوب التالية:

1) تلوث السطح الحر للصب بشوائب غير معدنية (أخف من سبيكة الصب)؛

2) وجود عيوب في الصب على شكل عدم تجانس كيميائي في الاتجاه الشعاعي بسبب فصل مكونات السبيكة بالكثافة. مع زيادة سرعة الدوران، يزداد فصل العناصر حسب الكثافة في المقطع العرضي للصب.

تعد سرعة دوران القوالب معلمة مهمة لتكنولوجيا الصب بالطرد المركزي. عندما تكون سرعة الدوران منخفضة جدًا، يصبح السطح الداخلي غير أملس ولا يتم تنظيف المسبوكات بشكل كافٍ من الشوائب غير المعدنية. عند زيادة السرعة، يزداد الضغط الداخلي للمعدن السائل بشكل كبير، مما يؤدي إلى تكوين الشقوق وزيادة كثافة فصل مكونات السبائك. يتم تحديد سرعة الدوران المثلى لكل عملية صب باستخدام الصيغ التجريبية أو الرسوم البيانية.

8. فقدان صب الشمع

فقدان صب الشمعإنها عملية الحصول على المسبوكات في قوالب حرارية من قطعة واحدة تستخدم لمرة واحدة، مصنوعة باستخدام نماذج من تركيبات سهلة الذوبان أو قابلة للاحتراق أو قابلة للذوبان. يتم استخدام كل من الأشكال الصدفية (السيراميك) والمتجانسة (الجبس). في هذه الحالة، يتم تشكيل تجويف العمل للقالب عن طريق ذوبان النموذج أو إذابته أو حرقه.

يجب أن تحتوي التركيبات النموذجية المستخدمة في صب الاستثمار على الحد الأدنى من قيم الانكماش والمعامل التمدد الحراري، لديها سيولة عالية في حالة لزجة بلاستيكية، ومبللة جيدًا بواسطة معلق من السيراميك أو الجبس المطبق على النموذج، ولكن لا تتفاعل معه كيميائيًا، ولها درجة حرارة تليين تتجاوز 40 درجة مئوية.

يتم إنتاج النماذج عن طريق صب أو ضغط تركيبة النموذج في حالة تشبه المعجون (ساخنة) في قوالب خاصة 1 (الشكل 14). على وجه الخصوص، تتضمن طريقة الحقن لإنتاج نماذج رغوة البوليسترين على آلات قولبة الحقن الخاصة تلدين حبيبات البوليسترين عن طريق التسخين (100 - 220 درجة مئوية)، وحقنها في قالب، تليها رغوة النموذج وتبريده. لإنتاج القوالب، يتم استخدام كل من المواد المعدنية (الصلب والألمنيوم وسبائك الرصاص والأنتيمون) والمواد غير المعدنية (الجبس، راتنجات الايبوكسي، فورموبلاست، فيكسينت، المطاط، الخشب الصلب). يجب أن تزود القوالب المستخدمة لإنتاج النماذج بمعلمات عالية من دقة الأبعاد وجودة السطح، وأن تكون ملائمة للتصنيع والتشغيل، وأن تتمتع أيضًا بعمر خدمة يتوافق مع مستوى الإنتاج التسلسلي. وهكذا، في الإنتاج الفردي والصغير الحجم والضخم، يتم استخدام المعدن المصبوب بشكل رئيسي والجبس والأسمنت والبلاستيك والخشب، وكذلك القوالب التي تم الحصول عليها عن طريق طرق المعدنة، المصنعة باستخدام المعالجة الميكانيكية.

أرز. 14. صب الشمع المفقود: قالب واحد؛ 2 نموذج؛ 3 كتلة بوابة النموذج؛ 4 تعليق؛ 5 طبقات مميعة من مادة حبيبية مقاومة للحرارة؛ 6 إمدادات الهواء المضغوط. 7 ذوبان كتلة النموذج (أو الماء الساخن); 8 قالب قذيفة السيراميك. 9 حشو الدعم (رمل الكوارتز)؛ 10 فرن؛ 11 دلو

عند صنع قوالب الجبس، يتم ملء النموذج القياسي (النموذج القياسي)، المصنوع من أي مادة هيكلية، بمعلق مائي من درجات الجبس عالية القوة 350 وما فوق. يمكن لهذه القوالب أن تصمد أمام إنتاج ما يصل إلى 50 نموذجًا، ولكنها لا توفر للأخيرة مستويات عالية من دقة الأبعاد وجودة السطح.

لتصنيع القوالب، يتم أيضًا استخدام طرق الجلفانوبلاستي والتعدين والرش. وبالتالي، يتم تطبيق الطلاء الجلفاني على نموذج مرجعي مصنوع من سبيكة مصقولة تعتمد على الألومنيوم أو الزنك. عند تشكيل طلاءات البلازما على أساس المساحيق المعدنية، يتم استخدام السبائك المعدنية أو الجرافيت أو الجبس كمواد نموذجية مرجعية. يتم الضغط على تركيبات النماذج باستخدام مكابس (هوائية، رافعة، إلخ) أو يدويًا. يتم تركيب الكتل النموذجية من خلال دمج نموذجين صغيرين في 3 كتل(الشكل 14، ب ) مع نظام بوابة واحد، مما يزيد من قابلية التصنيع والإنتاجية والاقتصاد في عملية الصب. يتم تجميع النماذج في كتل نموذجية (أي توصيل نماذج الصب بنموذج صاعد) بطرق مختلفة: أ) اللحام بأداة ساخنة (مكواة لحام أو سكين) أو تكوين نموذج سائل ؛ ب) ربط النماذج في الرقصة مع الصب المتزامن لنموذج النظام الخطي؛ ج) ربط النماذج بالكتل على حامل معدني (إطار) باستخدام التثبيت الميكانيكي (المشبك)؛ د) لصق نماذج الصب ونظام البوابات.

لقد وجدت طريقة صب الشمع المفقود تطبيقًا واسعًا في الصناعة (خاصة في صناعة الطائرات) بسبب استخدام قوالب القشرة الخزفية المكونة من قطعة واحدة. امتلاك مجموعة من الخصائص التشغيلية الضرورية (نفاذية الغاز، مقاومة الحرارة، الصلابة، نعومة السطح، دقة الأبعاد، نقص محتوى الغاز، ارتفاع درجة حرارة التشغيل، إلخ).

عادة، تتكون القشرة الخزفية من 3 × 8 طبقات مطبقة بشكل متتابع (من حيث المبدأ، يمكن أن يصل عدد الطبقات إلى 20 أو أكثر)، مما يؤدي إلى سمك جدار القالب الإجمالي من 2 إلى 5 ملم. في بعض الحالات، يُسمح بسمك جدار أصغر (0.5 × 1.5 مم) من القشرة الخزفية. يتم تطبيق طبقات التعليق 4 عن طريق غمر كتلة نموذجية فيها (الشكل 20،ب ). بعد تصريف المعلق الزائد من النماذج، يتم رشها بمواد مقاومة للحرارة (على سبيل المثال، رمل الكوارتز، ورقائق الشاموت، والأكسيد الكهربي بأحجام حبيبية لطبقات مختلفة تتراوح من 0.1 إلى 1.5 مم) في الطبقة المميعة 5 (الشكل 14،ز ) والمجففة. في هذه الحالة يتم تجفيف كل طبقة من القشرة حتى لا يزيد محتوى الطور السائل فيها عن 20٪.

مزايا طريقة الصب هذه هي: القدرة على الحصول على مصبوبات ذات تكوينات معقدة؛ استخدام أي سبائك تقريبا. جودة سطح عالية ودقة الأبعاد للمسبوكات. الحد الأدنى من البدلات للتصنيع؛ ضمان توازن عالي الجودة وهيكل عمودي وأحادي البلورية مع مستوى عالٍ من خصائص الأداء.

تشمل عيوب طريقة الصب ما يلي: عملية متعددة العمليات وكثيفة العمالة وتستغرق وقتًا طويلاً، وتنوع المواد المستخدمة لصنع القالب.

تنتج طريقة صب الشمع المفقود مصبوبات معقدة عالية الجودة، على سبيل المثال، شفرات التوربينات المصنوعة من سبائك مقاومة للحرارة، ومغناطيس دائم ذو اتجاه بلوري محدد للهيكل، منتجات فنيةإلخ.

9. طريقة الحقن والصب بالعصر

الصب بالحقن هو طريقة لإنتاج المسبوكات المشكلة في قوالب معدنية، حيث يتم ملء القالب بالقوة بالمعدن تحت ضغط يتجاوز الضغط الجوي. يوفر صب الحقن دقة عالية للأبعاد الهندسية وخشونة السطح المنخفضة، ويقلل بشكل كبير من كمية تصنيع المسبوكات وفي بعض الحالات يزيلها تمامًا، ويوفر خصائص ميكانيكية عالية للمسبوكات، ويجعل من الممكن الحصول على مصبوبات ذات تكوين معقد بسماكة جدار صغيرة .

تنتج هذه الطريقة مصبوبات من سبائك الألومنيوم والمغنيسيوم والزنك والنحاس بسماكة جدار تتراوح من 0.7 إلى 6.0 ملم، ويتراوح وزنها من عدة جرامات إلى 50 كجم. يتم استخدامه لتصنيع أجزاء آلات العد الإلكترونية، والأدوات البصرية، وكتل الأسطوانات، وأقراص الفرامل، وما إلى ذلك.

في قوالب الحقن، تتميز القوالب المعدنية بتصميم أكثر تعقيدًا ويتم تصنيعها بدقة وعناية أكبر من قوالب الصب. قوالب الحقن مصنوعة من الفولاذ مع قلوب فولاذية. يتم استبعاد استخدام قضبان الرمل، لأن نفاثة المعدن تحت الضغط يمكن أن تؤدي إلى تآكل قضيب الرمل.

لخلق الضغط عند ملء القوالب المعدنية، يتم استخدام آلات خاصة ومعقدة للغاية. هناك آلات الضاغط والمكبس. يختلف الضغط على المعدن في تصميمات الآلات المختلفة بشكل كبير (من 60 إلى 2000 باسكال).

يتم استخدام الصب بالضغط لإنتاج مصبوبات من نوع الألواح ذات الجدران الرقيقة كبيرة الحجم بأبعاد تصل إلى 1000-2500 مم وسمك الجدار 2.5...5 مم. تتيح هذه الطريقة أيضًا إنتاج المسبوكات مثل الأصداف الأسطوانية ذات الجدران الرقيقة. تقترب دقة المسبوكات من دقة المسبوكات التي يتم الحصول عليها عن طريق الصب الحر في قوالب معدنية، وهي أدنى منها بسبب عدم دقة ربط نصفي القالب. من السمات المميزة لصب الضغط عدم وجود نظام البوابات وإمكانية صب المعدن عند درجات حرارة منخفضة (في حالة التعليق، أي في المرحلة الأولية من التبلور).

10. خصائص صب السبائك

ليست كل السبائك المعروفة مناسبة بشكل متساوٍ لصنع المسبوكات. من بعض السبائك (برونز القصدير، السيلومين، الحديد الزهر الرمادي، إلخ) من الممكن الحصول على مصبوبات مشكلة بتكوين معين مع الخصائص المناسبة باستخدام أي طرق صب من السبائك الأخرى (التيتانيوم وسبائك الفولاذ) يتم إنتاج المسبوكات المرتبطة بالصعوبات التكنولوجية الكبيرة (حماية الفراغ، الضغط العالي، إلخ).

يتم تحديد إمكانيات وصعوبات إنتاج مصبوبات عالية الجودة من المعادن والسبائك إلى حد كبير من خلال خصائص الصب الخاصة بها. خصائص خصائص الصب التي تميز سلوك المعادن والسبائك أثناء تصنيع المسبوكات منها.

وبالتالي، فإن خصائص الصب هي تلك الخصائص التكنولوجية للمعادن والسبائك التي تؤثر بشكل مباشر ومباشر على إنتاج مصبوبات عالية الجودة لتصميم معين مع مؤشرات الأداء اللازمة: الدقة ونظافة السطح.

يجب أن تؤخذ خصائص صب السبائك في الاعتبار عند التطوير المحدد لتكنولوجيا الصب، وكذلك في عملية إنشاء وتصميم الهياكل المصبوبة. يتم تحديد موثوقية ومتانة المنتجات إلى حد كبير من خلال خصائص صب السبائك المستخدمة في تصنيعها.

قد يتغير نطاق خصائص الصب بمرور الوقت اعتمادًا على مستوى إنتاج سبائك الصب والتطور العام للتكنولوجيا. حاليًا، يتكون نطاق خصائص الصب من المؤشرات التالية: السيولة؛ انكماش؛ الميل إلى امتصاص الغازات وتكوين شوائب الغاز. الميل إلى تكوين شوائب غير معدنية. السمات الهيكلية أثناء التبلور الأولي والثانوي للبنية الكلية والمجهرية؛ مقاومة الكراك تشكيل ضغوط الصب. الميل إلى التصفية؛ نشاط تفاعل السبائك مع البيئة و قالب الصب.

تُفهم السيولة على أنها قدرة المعادن والسبائك في الحالة السائلة على ملء القوالب التي يتم فيها تشكيل الصب.

السيولة الجيدة ضرورية ليس فقط لإعادة إنتاج الخطوط العريضة لقالب الصب في الصب، ولكن أيضًا لتحسين إزالة تجاويف الانكماش خارج الصب، لتقليل خطر تكوين جميع أنواع المسامية والشقوق. يعد ملء قالب الصب بالمعدن السائل عملية فيزيائية وكيميائية وهيدروميكانيكية معقدة.

تعتمد السيولة على طبيعة حركة السبيكة، ومع الحركة المضطربة ستكون أقل منها مع الحركة الصفائحية. يعتمد فقدان قدرة المادة المنصهرة على التحرك بشكل صفائحي، مع تساوي جميع العوامل الأخرى، على رقم رينولدزيكرر : كلما انخفض رقم رينولدز للسبيكة المصبوبة، كلما زادت سهولة انتقالها من الحركة الصفائحية إلى الحركة المضطربة. رقميكرر بالنسبة للصلب فهو نصف العدديكرر للحديد الزهر. ويترتب على ذلك أن الفولاذ يمكن أن ينتقل من الحركة الصفائحية إلى الحركة المضطربة بشكل أسهل من الحديد الزهر.

تعتمد السيولة على موضع السبيكة في مخطط الطور. تتمتع المعادن النقية والمواد ذات التركيب سهل الانصهار بأكبر قدر من السيولة (الشكل 21)؛ أصغر السبائك التي تشكل محاليل صلبة. ويرجع ذلك إلى أنه أثناء تصلب المعادن النقية والسبائك ذات التركيب سهل الانصهار، تتشكل بلورات ذات تركيب ثابت، تنمو من سطح الصب في جبهة مستمرة، ويكون للسائل المنصهر القدرة على التحرك بحرية إلى الداخل الصب. في السبائك من نوع المحلول الصلب، يحدث التبلور مع تكوين بلورات تشبه الشعيرات، والتي تخترق حجم الصب كثيرًا في شكل تشعبات رفيعة متفرعة، مما يؤدي إلى انخفاض قوي في السيولة. تعتمد السيولة إلى حد كبير على فترة تبلور السبيكة.

أرز. 15. مخططات الحالة (أ ) والسيولة (ب ) نظام السبائكعربة سكن متنقلة سن

السيولة هي دالة لعدد كبير من المتغيرات وتحديدها التحليلي صعب للغاية، لذلك، في الممارسة العملية، يتم استخدام الاختبارات التكنولوجية لتحديد السيولة. عادة ما يتم تصوير نتائج الاختبار بيانيا في إحداثيات درجة حرارة صب السيولة أو التركيب الكيميائي للسيولة، وما إلى ذلك. يتم استخدام المنحنيات الناتجة عند اختيار درجة حرارة الصب أو تكوين سبيكة الصب.

الانكماش هو خاصية المعادن والسبائك لتقليل الأبعاد الخطية وحجم الصب عند التبريد. عندما يتم تبريد الصب، تبدأ أبعاده الخطية في التغيير من اللحظة التي تتشكل فيها قشرة صلبة قوية على السطح.

في إنتاج المسابك، عادة ما يسمى انكماش المسبوكات المرتبط فقط بخصائص السبائك بالانكماش الحر. إذا تم تحديد الانكماش ليس فقط من خلال الخصائص الفيزيائية للسبائك، ولكن أيضًا من خلال أبعاد وتصميم قالب الصب، فإن هذا الانكماش يسمى صعبًا.

في الجدول يوضح الجدول 1 القيم التقريبية للانكماش الخطي الحر والصعب للسبائك الأكثر شيوعًا. يتغير انكماش السبائك بسبب التغيرات في تركيبها.

الجدول 1

الانكماش الخطي الحر والصعب للسبائك المصبوبة

سبيكة	الانكماش الخطي،٪
		حر	صعب
الحديد الزهر الرمادي	1,1…1,3	0,6…1,2
الحديد الزهر الأبيض	1,8…2,0	1,5…2,0
الصلب الكربوني	2,0…2,4	1,5…2,0
فولاذ خاص	2,5…3,0	2,0…2,5
النحاس	1,5…1,9	1,3…1,6
برونز القصدير	1,2…1,4	0,9…1,0
برونزيات خالية من القصدير	1,6…2,2	1,1…1,8
سبائك المغنيسيوم	1,3…1,9	1,0…1,6

يعد الانكماش أحد أهم خصائص صب السبائك، لأنه يرتبط بالصعوبات التكنولوجية الرئيسية في الحصول على مصبوبات عالية الجودة. يمكن أن يسبب الانكماش ضغطًا على المعدن، وتشوه المسبوكات، وفي بعض الحالات، تكوين شقوق فيها. يمكن أن تكون أسباب الحالة المجهدة لمواد الصب: مقاومة قالب الصب، وانكماش المعدن والتبريد غير المتزامن لأجزاء مختلفة من طريقة الصب المختارة بشكل غير صحيح. عندما يتم تبريد أقسام مختلفة من الصب بمعدلات مختلفة، فإن انكماش هذه المقاطع من المعدن يحدث بشكل مختلف، ونتيجة لذلك، تتطور ضغوط الصب.

للحصول على مصبوبات كثيفة من السبائك ذات الانكماش العالي، يتم توفير الأرباح عند تطوير أنظمة البوابات. يتم تثبيت الربح في الجزء العلوي من الصب بطريقة أنه بسبب التبريد المتسارع للقاع وميل المعدن السائل للانتقال إلى المستويات الأدنى، فإن جميع تجاويف الانكماش ستكون داخل الربح، وهو بعد ذلك منفصلة عن الصب.

عند اختيار المعدن للأجزاء المصبوبة، يجب أن يكون المصممعلى علم بسيولتها، مسبكالانكماش، تكنولوجيا إنتاج هذا الصب وتأثيره خصائص القوةالعقدة التي يجري تطويرها.

الأدب

1. تكنولوجيا المواد الإنشائية: كتاب مدرسي. دليل للجامعات في تخصص "الأتمتة المعقدة للهندسة الميكانيكية" / أ.م. دالسكي، ف.س. جافريليوك ، إل.ن. بوخاركين وآخرون؛ تحت العام إد. أكون. دالسكي. م: الهندسة الميكانيكية، 1990. 352 ص.

2. تكنولوجيا المواد الإنشائية: كتاب مدرسي. للجامعات / أ.م. دالسكي، أ. أروتيونوفا، تي.إم. بارسوكوفا وآخرون؛ تحت العام إد. إيه إم دالسكي. م.: الهندسة الميكانيكية، 1985. 448 ص.

3. تكنولوجيا المعادن والمواد الإنشائية الأخرى. / م.أ. بارانوفسكي، إي. فيربيتسكي، أ.م. دميتروفيتش وآخرون تحت التوجيه العام. إد. أكون. دميتروفيتش. مينسك: أعلى. المدرسة، 1973. 528 ص.

4. تكنولوجيا المعادن واللحام: كتاب مدرسي للجامعات / P.I. بولوكين، ب.ج. جرينبيرج، ف.ت. زدان وآخرون؛ تحت العام إد. باي. بولوخينا. م.: الهندسة الميكانيكية، 1984. 464 ص.

5. تشيلنوكوف ن.م.، فلاسيفنينا إل.ك.، أداموفيتش ن.أ. تكنولوجيا المعالجة الساخنة للمواد: كتاب مدرسي لطلاب المدارس الفنية. م: أعلى. شك، 981.296 ثانية.

6. سيمينوف إي.، كوندراتينكو في.جي.، لابونوف إن.آي. التكنولوجيا والمعدات اللازمة للتزوير وختم القوالب: كتاب مدرسي. دليل المدارس الفنية. م: الهندسة الميكانيكية، 1978. 311 ص.

7. تكنولوجيا ومعدات اللحام التلامسي: كتاب مدرسي لجامعات الهندسة الميكانيكية / د. أورلوف، أ.أ. تشاكاليف، يو.في. دميترييف وآخرون؛ تحت العام إد. دينار بحريني. أورلوفا. م: الهندسة الميكانيكية، 1986. 352 ص.

8. بوليتاييف يو.في.، بروكوبينكو ف.في. القطع الحراري للمعادن: كتاب مدرسي. دليل / معهد فولجودونسك (فرع) SRSTU. نوفوتشركاسك: SRSTU، 2003. 172 ص.

9. تكنولوجيا معالجة المواد الإنشائية: كتاب مدرسي. للهندسة الميكانيكية متخصص. الجامعات / ص. بيتروخا، أ. ماركوف، ب.د. عدم الحراثة، وما إلى ذلك؛ بواسطة إد. ص. بتروخا. م: فيجش. المدرسة، 1991. 512 ص.

10. آلات قطع المعادن: كتاب مدرسي. بدل الكليات. ن.س. كوليف، إل.في. كراسنيتشينكو ، إن إس. نيكولين وآخرون م.: الهندسة الميكانيكية، 1980. 500 ص.

11. الأدوات الآلية للإنتاج الآلي. ت 2./ إد. في إن بوشويفا. م: دار النشر "ستانكين"، 1994. 656 ص.

12. الأسس الفيزيائية والتكنولوجية لطرق المعالجة / إد. أ.ب. بابيتشيفا. روستوف على الدون: دار فينيكس للنشر، 2006. 409 ص.

13. بوتينكو ف. تكنولوجيا المعالجة الميكانيكية للمعادن والسبائك: كتاب مدرسي. تاغانروغ: دار النشر TRTU، 2003. 102 ص.

14. كولينسكي أ.د.، بوتينكو ف. الانتهاء من تجهيز أجزاء الآلة وتعزيزها: كتاب مدرسي. تاغانروغ: دار النشر TRTU، 2006. 104 ص.

15. ديودين بي.في.، ديودين في.بي. الطرق الكهروفيزيائية والكهروكيميائية لمعالجة المواد في صناعة الأدوات: كتاب مدرسي. تاغانروغ: دار النشر TRTU، 1998. 82 ص.

16. بيريلا إيه آي، إيجوروف إس إن. التكنولوجيا والآلات والمعدات لإنتاج الهندسة الميكانيكية: دليل التدريب. نوفوتشركاسك: دار النشر SRSTU (NPI)، 2005. 184 ص.

17. إيفستراتوفا إن.إن.، كومبانيتس في.تي.، ساخارنيكوفا في.إيه. تكنولوجيا المواد الإنشائية: كتاب مدرسي. نوفوتشركاسك: دار النشر SRSTU (NPI)، 2007. 350 ص.

18. تيتوف إن دي، ستيبانوف يو.أ. تكنولوجيا المسبك. م.: الهندسة الميكانيكية، 1974. ص 672.

19. بوتينكو في. آي.، زاخارتشينكو أ.د.، شابوفالوف آر. جي. العمليات والمعدات التكنولوجية: كتاب مدرسي. تاغانروغ: دار النشر TRTU، 2005. 132 ص.

20. بوبوف إم إي، كرافشينكو إل إيه، كليمينكو أ.أ. تكنولوجيا تقطيع وختم الإنتاج في صناعة الطائرات: كتاب مدرسي. روستوف على الدون: مركز النشر DSTU، 2005. 83 ص.

21. فليك إم بي، شيفتسوف إس إن، رودريغيز إس بي، سيبيرسكي في، أكسينوف في إن. تطوير العمليات التكنولوجية لتصنيع أجزاء الطائرات: كتاب مدرسي. روستوف على الدون: مركز النشر DSTU، 2005. 179 ص.

22. دالسكي إيه إم، سوسلوف إيه جي، كوسيلوفا إيه جي. إلخ. دليل تقني الهندسة الميكانيكية. ت 1 م: ماشينسترويني، 2000. 941 ص.

23. سليوسار ب.ن.، شيفتسوف إس.إن.، روبتسوف يو.بي. مقدمة في هندسة وتكنولوجيا الطيران: نص المحاضرات. روستوف على الدون: مركز النشر DSTU، 2005. 149 ص.

24. بوتينكو في.إي.، دوروف د.س. تحسين تجهيز مواد الطيران. تاغانروغ: دار النشر TRTU، 2004. 127 ص.

25. وولف أ.م. قطع المعادن. ل.: الهندسة الميكانيكية، 1975. 496 ص.

26. بوتينكو ف. طحن خالي من العيوب لأسطح أجزاء الماكينة (مكتبة التقني). تاغانروغ: دار النشر TTI SFU، 2007. 60 ص.

27. بوتينكو ف. هيكل وخصائص المواد في ظل ظروف التشغيل القاسية. تاغانروغ: دار النشر التابعة للمعهد التكنولوجي بالجامعة الفيدرالية الجنوبية، 2007. 264 ص.

وزارة التربية والتعليم الاتحاد الروسي

جامعة سيبيريا الحكومية الصناعية

قسم المسبك

الحساب والملاحظة التوضيحية

لمشروع الدورة

على أساس تكنولوجيا المسبك

اكتمل: الفن. غرام. مل-97

كاربينسكي أ.ف.

قائد المشروع: أستاذ مشارك، دكتوراه.

بيريديرنين إل.

مهمة مشروع الدورة ........................................... .................... .............................. ..... 2

1.1 مبررات طريقة القولبة ........................................... ......................................... 4

1.2 مبرر موضع الجزء في القالب عند الصب ........................................... 6

1.3 مبررات اختيار سطح الفراق للشكل والنموذج ........................... 7

1.4 تبرير مقدار الانكماش وبدلات التشغيل الآلي والمنحدرات والشرائح ............................ .................. ................................ ........................ ....... 8

1.5 تحديد تصميمات وأحجام علامات القضبان. علامات التحقق من التجعد ........................................... ................................ ........................................ ........................................... ............... 10

1.6. حساب نظام البوابات ........................................... ......... .......................... 14

1.7 حساب هوامش الربح والثلاجات ........................................... .......... 21

1.8 مبررات المعدات المستخدمة ........................................... ......... ........... 25

1.9. حساب أبعاد القوارير ووزن الحمولة ........................................... ............................ 27

1.10. اختيار القوالب والمخاليط الأساسية ........................................... ........... 30

1.11. طريقة تجفيف القوالب والنوى ........................................... .......... ............... 34

خريطة العملية .............................................. ................... .................... 35

مراجع................................................. .......................................................... 37

2. الجزء الرسومي

2.1. رسم الأجزاء باستخدام عناصر القالب والصب

2.2. رسم نموذج لتجميع اللوحة العلوية

2.3. منظر مقطعي للقالب ومنظر للنصف السفلي من القالب مع

لها بالقضبان

1.1 تبرير طريقة القولبة

القولبة هي عملية صنع قوالب الصب لمرة واحدة. هذه مرحلة حرجة كثيفة العمالة من الدورة التكنولوجية بأكملها لإنتاج الصب، والتي تحدد إلى حد كبير جودتها. عملية صب هي كما يلي:

ضغط الخليط، مما يسمح لك بالحصول على بصمة دقيقة للنموذج في القالب ومنحه القوة اللازمة مع المرونة ونفاذية الغاز وخصائص أخرى؛

جهاز على شكل قنوات تهوية تسهل خروج الغازات المتكونة أثناء الصب من تجويف القالب؛

استخراج النموذج من القالب؛

الانتهاء من وتجميع القالب بما في ذلك تركيب القضبان.

اعتمادًا على الحجم والوزن وسمك جدار الصب، بالإضافة إلى درجة سبيكة الصب، يتم صبها في قوالب رطبة وجافة ومتصلبة كيميائيًا. يتم تصنيع قوالب الصب يدويا، على آلات القولبة، وخطوط نصف آلية وآلية.

وبما أن هذا الصب يزن أقل من 500 كجم، فإننا سوف نقوم بصب الصب خامًا. يعد الصب الرطب أكثر تقدمًا من الناحية التكنولوجية، حيث ليست هناك حاجة لتجفيف القوالب، مما يؤدي إلى تسريع العملية التكنولوجية بشكل كبير.

في ظروف الإنتاج الضخم، يمكن استخدام القوالب اليدوية والآلية. لإنتاج هذا الصب، نستخدم آلة صب. تسمح لك عملية التشكيل الآلي بميكنة عمليتين رئيسيتين للقولبة (ضغط الخليط، وإزالة النموذج من القالب) وبعض العمليات المساعدة (ترتيب قنوات البوابات، وتدوير القوارير، وما إلى ذلك). من خلال مكننة عملية التشكيل، تتحسن جودة الضغط، وتزداد دقة أبعاد الصب، وتزداد إنتاجية العمل بشكل حاد، ويصبح عمل العامل أسهل، وتتحسن الظروف الصحية والصحية في ورشة العمل، وتقل العيوب.

نحن نستخدم آلة من النوع النبضي كآلة قولبة. في مثل هذه الآلة، يتم ضغط الخليط نتيجة لتأثير موجة الهواء (الغاز). يدخل الهواء المضغوط تحت الضغط (6¸10)*10 6 Pa إلى تجويف القالب بسرعة عالية. تحت تأثير موجة الهواء، يتم ضغط خليط القولبة خلال 0.02-0.05 ثانية. تتم إزالة الهواء المتبقي من خلال الفتحات. يتم ضغط الطبقات العليا من رمل التشكيل بالضغط.

عند استخدام مخاليط الرمل والطين التقليدية، تصل صلابة سطح القالب إلى 89-94 وحدة. يتوافق الحد الأقصى لضغط الخليط مع تقسيم نصف القالب. يؤدي تحسين المعلمات التكنولوجية لقالب الصب إلى زيادة الدقة الهندسية للمسبوكات، وتقليل العيوب، وتحسين ظروف العمل الصحية والصحية بسبب القضاء التامالاهتزاز والضوضاء.

1.2 مبررات موضع الجزء في القالب عند الصب

المهمة الرئيسية عند اختيار موضع الصب أثناء الصب هي الحصول على الأسطح الأكثر أهمية دون عيوب الصب. عند اختيار موضع الصب في القالب نسترشد بالتوصيات التالية:

نأخذ في الاعتبار مبدأ تصلب الصب: نضع الصب بحيث تكون أجزائه الضخمة متجهة للأعلى، ونضع النتوءات فوقها؛

يتم وضع الأسطح المعالجة الرئيسية والأجزاء الأكثر أهمية من الصب عموديا؛

يضمن هذا الوضع الاحتفاظ الموثوق بالقضبان في القالب أثناء الصب، ومن الممكن التحقق من سمك جدران الصب عند تجميع القالب؛

توجد جدران رقيقة أسفل وعموديًا على طول الصب، وهو مناسب عند صب الفولاذ، ويكون مسار المعدن إلى الأجزاء الرقيقة هو الأقصر.

1.3 مبررات اختيار شكل ونموذج سطح الفراق

يسمى سطح التلامس بين نصفي القالب العلوي والسفلي بسطح فراق القالب. من الضروري إزالة النموذج من رمل القالب المضغوط وتثبيت النوى في القالب. يمكن أن يكون سطح الموصل مسطحًا أو على شكل.

يحدد اختيار موصل القالب تصميم النموذج وموصلاته، والحاجة إلى استخدام القضبان، وحجم منحدرات القولبة، وحجم القوارير، وما إلى ذلك. إذا تم اختيار سطح الفراق بشكل غير صحيح، فقد يتم تشويه تكوين الصب ويؤدي إلى تعقيد عملية التشكيل والتجميع بشكل غير مبرر.

سطح فراق القالب المحدد يلبي المتطلبات التالية:

سطح فراق القالب والنموذج مسطح، وهو الأكثر عقلانية من وجهة نظر تصنيع مجموعة النماذج؛

يقع القضيب في النصف السفلي من القالب، مما يلغي الحاجة إلى تعليق القضيب في النصف العلوي من القالب، ويسهل التحكم في تركيبه في القالب، ويقلل من احتمالية تلف علامة القرب أجزاء؛

يتم تقليل تكاليف قطع وتنظيف الصب.

يسمح لك بتقليل استهلاك رمل القوالب بسبب انخفاض ارتفاع القالب، حيث يضمن سطح الفصل هذا ارتفاعًا منخفضًا للقالب؛

لا يحتوي نموذج الصب على أجزاء قابلة للفصل.

1.4 تبرير مقدار الانكماش وبدلات التشغيل الآلي والمنحدرات والشرائح

الانكماش هو خاصية المعادن والسبائك لتقليل حجمها أثناء التصلب والتبريد. ونتيجة لذلك، يجب أن يكون النموذج أكبر إلى حد ما من الصب المستقبلي. يسمى الانخفاض في الأبعاد الخطية للصب في ظل ظروف إنتاج معينة بانكماش الصب. تعتمد قيمتها لكل عملية صب محددة على درجة السبيكة وتكوينها وتصميم القالب.

بالنسبة للمسبوكات المصنوعة من الفولاذ الكربوني المتوسط ​​(فولاذ 35L)، يبلغ انكماش الصب 1.6%.

يتم إعطاء بدلات التصنيع على جميع الأسطح المُشكَّلة من الصب. يعتمد مقدار البدل على موضع السطح أثناء الصب، وطريقة الصب ونظافة معالجة السطح، وكذلك على حجم الصب والسطح الذي تتم معالجته.

مع القولبة الآلية، نظرًا لدقة الصب الأكبر، تكون بدلات المعالجة أصغر من القوالب اليدوية. يتم توفير أكبر البدلات للأسطح التي تواجه الأعلى عند صبها، لأنها أكثر انسدادًا بالشوائب غير المعدنية.

تحديد البدلات حسب GOST 26645-85.

الاسمي مقاس	فئة الدقة	درجة تزييفها	انحراف صفحة الحرب	انحراف الإزاحة	قبول	البدل الرئيسي	بدل إضافي	إجمالي البدل
	عدد من البدلات
19		5	0.16	1.2	3.2	5.0	-	5.0
110		5	0.16	1.2	5.0	5.0	-	5.0
Æ110		5	0.6	1.2		5.0	-	5.0
Æ150		5	0.6	1.2		5.0	-	5.0
Æ180		5	0.6	1.2		5.0	-	5.0
300		5	0.16	1.2			-

يُطلق على القوالب اسم المنحدرات التي تُعطى لأسطح العمل لنماذج الصب لضمان إزالتها مجانًا من القوالب أو تحرير الصناديق الأساسية من النوى دون إتلاف في حالة عدم توفير تصميم الجزء للمنحدرات الهيكلية.