После выбивки из форм отливки
обычно обрубают и очищают.
Обрубка отливки заключается в отделении от нее прибылей,
литников, выпоров и в удалении заливов по месту сопряжения полуформ или в
области стержневых знаков. Обрубают отливки с помощью молотков и
пневматических зубил, абразивных кругов и прессов, ленточных и дисковых пил,
также используют дуговую, газовую или анодно-механическую резку. В некоторых
случаях прибыли отрезают на токарных станках.
Пригар на поверхностях отливок существенно затрудняет
отрезку литников и прибылей. В таких случаях перед обрубкой отливки вместе с
литниками и прибылями очищают. ' Литники от чугунных отливок легко отбиваются
при слабом ударе. От мелких отливок они отделяются в основном при выбивке форм.
Оставшиеся на отливках литники отбивают молотками или обламывают на прессах.
В отдельных случаях отделение литников от чугунных отливок совмещают с
предварительной очисткой в галтовочных барабанах. Литники от мелких стальных
отливок также отбивают молотками. Прибыли и литники от крупных отливок из
углеродистых и низколегированных сталей отделяют дуговой и газовой резкой.
При производстве отливок из некоторых высоколегированных сталей для этой цели
применяют механическую или анодно-механическую резку. Ленточные и дисковые
пилы, механические прессы широко применяют для отрезки литников и прибылей от
отливок из алюминиевых, магниевых и медных сплавов.
Очистка отливок. Для удаления пригара и улучшения
поверхностей отливки подвергают очистке галтовкой, дробеструйной;
дробеметной, вибрационной и электрохимической обработке.
Очистку отливок галтовкой осуществляют в барабанах
периодического и непрерывного действия. Барабаны периодического действия
применяют в цехах мелкосерийного производства, в массовом производстве
используют барабаны непрерывного действия. Очистка отливок в барабанах
происходит в результате их взаим-
ного трения. Для усиления эффекта трения в барабан вместе
с отливками загружают звездочки из отбеленного чугуна. При вращении барабана
отливки перекатываются, трутся друг о друга и о звездочки, в результате чего
удаляется приставшая к поверхности отливок формовочная смесь.
Галтовочные барабаны непрерывного действия ( 58) имеют два
кожуха. Отливки по лотку 5 и звездочки с помощью
лопаток 4 непрерывно поступают во внутренний кожух у.
Перемещаясь к другому концу барабана, отливки очищаются. Звездочки, не доходя
до конца барабана, проваливаются во Енешний кожух 2 и спиральными
направляющими 3 вновь подаются к загрузочному окну. Отработанная смесь проваливается
через отверстия во внешнем кожухе и удаляется из барабана.
Для очистки отливок широко используют дробеструйные
аппараты. Из таких аппаратов на поверхности отливок под давлением воздуха или
воды подается чугунная дробь. Она обладает большой кинетической энергией и
очищает поверхность отливок тем быстрее, чем мощнее струя. Дробеструйную
очистку проводят в барабанах, на поворотных столах, в специальных камерах.
Выбор того или иного оборудования зависит от номенклатуры отливок и их
сложности. Дробеструйной очистке нельзя подвергать отливки из мягких сплавов,
так как это ухудшает качество их поверхностей. Для очистки отливок из
алюминиевых сплавов вместо чугунной дроби используют кусочки алюминиевой
проволоки.
Чугунные и стальные отливки обычно подвергают дробеметной
очисгке. На очищаемую поверхность дробь подается метательнымч головками 1 в
виде турбинок, вращающихся с частотой до 3000 об/мин. Дробь, выбрасываемая
большой центробежной силой, ударяется о поверхность отливок 2 и очищает ее (
59). Дробе- метная очистка более производительна, чем дробеструйная. Она
осуществляется в дробеметных очистных барабанах и камерах. В дробеметных
барабанах очищают мелкие и средние отливки массой до 40 кг. Равномерная очистка всех поверхностей огливок достигается в процессе их перекатывания внутри
вращающегося барабана 3 ( 59, а) или на движущемся пластинчатом конвейере 3 (
59, б) внутри неподвижного барабана. В массовом производстве применяют
очистные барабаны с пластинчатым конвейером непрерывного действия, в которых
отливки в процессе очистки перемещаются еще вдоль оси барабана.
В дробеметных камерах очищают отливки массой более 50 кг. Отливки устанавливают на вращающиеся очистные столы или подвешивают на вращающиеся подвески 3
( 59, в). Очистка происходит внутри камеры 4. В массовом производстве
применяют проходные дробеметные камеры непрерывного действия, а при небольшом
объеме производства отливок — тупиковые дробеметные камеры периодического действия
Остатки смеси и пригар на внутренних поверхностях чугунных
и стальных отливок, труднодоступных при дробеметной очистке, успешно удаляют
электрохимической обработкой. Для этого отливки погружают в расплав NaOH или
КОН, температура которого 450—500 °С, и подключают к источнику постоянного
тока напряжением 2,5—3,5 В и плотностью 0,03—0,05 А/м2. Отливки в течение 7—8
мин являются катодом, в течение 3—4 мин анодом и 3—4 мин вновь катодом. После
этого их промывают в холодной и горячей воде. Очистка поверхности огливок
происходит за счет катодного восстановления оксидов железа и растворения Si02
пригара и смеси в щелочном расплаве с образованием силикатов.
Мелкие отливки весьма эффективно очищаются вибрационным
способом. Для этого отливки и абразивный наполнитель загружают в контейнер,
установленный на упругой подвеске, и приводят в колебательное движение с
частотой до 3000 в минуту с амплитудой 3—5 мм. В процессе взаимного
перемещения частицй наполнителя обрабатывают металлическую поверхность.
В современных крупных литейных цехах используют
комплексные установки для очистки отливок. Например, поточная линия очистки
включает выбивную решетку, галтовочный барабан(, дробеметные установки,
зачистные станки и систему конвейерой для передачи отливок с одной операции
на другую.
Зачистку отливок проводят с целью удаления мелких заливов,
остатков прибылей и литников, а также других неровностей и выступов на
поверхности отливки. Зту операцию выполняют с помощью абразивных кругов,
установленных на различных станках. Отливки массой до 10 кг зачищают на стационарных шлифовальных станках. Для очистки отливок большей массы применяют
подвесные, маятниковые или переносные станки. В массовом производстве мелких
и средних отливок нашли применение полуавтоматические и автоматические станки
и линии, обеспечивающие повышение производительности обработки в 5—10 раз.
Отливки из вязких сплавов — сталей, ковкого чугуна, бронзы и алюминиевых
сплавов — зачищают корундовыми шлифовальными кругами, а отливки из хрупких
сплавов, например серого чугуна, — карборундовыми.
Отливки из легкоплавких сплавов очищают также
электроконтактным способом. По этому способу отливку и вращающийся стальной
диск подключают к источнику тока. При контакте диска с выступом на
поверхности отливки цепь замыкается, заусенцы и заливы оплавляются и в виде
мелких частичек отбрасываются диском от зачищаемой поверхности.
Стальные отливки зачищают также газокислородными
горелками, которые применяют для обрезки литников и прибылей.
Термическая обработка отливок. Отливки в литом состоянии
имеют крупнозернистую структуру, высокую твердость, низкие прочностные и
пластические свойства. В них сохраняются значительные внутренние напряжения.
Структура и свойства отливок могут быть значительно улучшены термической
обработкой. Вид обработки (отжиг, нормализация, закалка, отпуск) определяется
природой сплава, конфигурацией отливки и техническими условиями.
Стальные отливки обычно подвергают термической
обработке в два этапа. Сначала проводят предварительную термообработку
(отжиг, нормализацию или нормализацию с отпуском) для снятия внутренних
напряжений, измельчения структуры и уменьшения твердости перед механической
обработкой. При отжиге эти задачи решаются полнее, однако недостатком этого
вида обработки является большая продолжительность. Поэтому отжигают лишь
отливки, склонные к образованию значительных внутренних напряжений. Отливки
простой конфигурации подвергают нормализации. Для отливок ответственного
назначения назначают нормализацию и отпуск. При окончательной термической
обработке стальные отливки подвергают нормализации и отпуску или закалке и
отпуску. Выбор закалочной среды (вода или масло) зависит от состава стали (ее
закаливаемости) и сложности отливки, а температура отпуска (низкий, средййй
или высо* кий) — от требуемых механических свойств отливки. По мере повышения
температуры отпуска прочность и твердость снижаются, а пластические свойства
и ударная вязкость повышаются. Если нагрев и охлаждение отливок происходят в
окислительной среде, то поверхность покрывается окалиной. Поэтому отливки
подвергают повторной очистке. Механически обработанные стальные отливки при
необходимости подвергают цементации, азотированию и другим видам химико-
термической обработки.
Чугунные отливки подвергают термической обработке
значительно реже. Ее применяют для снятия внутренних напряжений, стабилизации
размеров, снижения твердости и улучшения обрабатываемости, повышения
механических свойств или износостойкости. При низкотемпературном отжиге
(500—630 °С) снимаются внутренние напряжения и стабилизируются размеры
отливки, а механические свойства практически не изменяются. При
низкотемпературном графитизирую- щем отжиге (680—750 °С) происходит
графитизация и частичная сфероидизация эвтектоидного цементита. Вследствие
этого снижаются прочность и твердость, но улучшается обрабатываемость.
Высокотемпературный графитизирующий отжиг (850—980 °С) применяют для
графитизации первичных карбидов в чугунах всех видов. При получении ковкого
чугуна из белого этот вид термообработки является обязательным.
При нормализации и закалке чугунных отливок улучшаются
механические свойства. При нагреве до 850—950 °С часть графита растворяется в
аустените. При последующем охлаждении на воздухе или в закалочной среде
углерод не успевает вновь полностью выделиться в виде графита, поэтому
количество связанного в цементит углерода возрастает, и прочность, твердость,
а также износостойкость отливки увеличиваются. При нормализации чугуна
образуется перлитная металлическая матрица, а при закалке — мартенситная.
Соответственно во втором случае достигается больший прирост твердости,
прочности и износостойкости. Закаленные отливки требуют дополнительной
термической обработки для снятия внутренних напряжений.
Чугунные отливки при необходимости придания им особых
свойств подвергают химико-термической обработке: азотированию, алитированию,
сульфидиро- ванию, борированию и т, п.
Качество отливок из алюминиевых и магниевых сплавов
улучшают путем старения, отжига, закалки и закалки с последующим
искусственным старением. Отливки из медных сплавов обычно не подвергают
термической обработке. Лишь в отдельных случаях их отжигают для снятия
внутренних напряжений.
|