 |
Режимы обработки. Требования к точности обработки основных размеров. Приспособления и инструменты для контроля качества.
|
|
|
|
Литейное производство отличается от ряда других производств многооперационностью и разнообразием используемых в технологическом процессе материалов. Отклонение от требуемого качества одного из материалов или неправильное выполнение одной из операций может привести к несоответствию качества отливки предъявляемым требованиям. Качество отливки, в свою очередь, влияет на качество последующих операций металлопокрытий.
В литейном производстве подлежат контролю: поступающие в производство основные и вспомогательные материалы; свойства полученных сплавов; модельно-опочная оснастка; формовочные и стержневые смеси; стержни; формы; отливки на различных стадиях изготовления и обработки.
Механическая обработка в крупносерийном и массовом производстве характеризуется применением специального оборудования, кондукторов и приспособлений, точно определяющих положение заготовки относительно режущего инструмента при механической обработке, а также заранее рассчитанными режимами резания. В этих условиях контроль размеров отливок приобретает особое значение и обусловлен следующими требованиями: контроль должен быть быстрым и точным; проверка размеров должна быть объективной. Использование в таких условиях универсального измерительного инструмента становится затруднительным, и его все чаще заменяют специальными контрольно-измерительными инструментами и приспособлениями (штангенинструменты, микрометрический инструмент, угломеры и тд.).
Размеры любой отливки включают припуск на механическую обработку: допуски на размеры характеризуют точность изготовления отливки.
Припуском на обработку называют толщину избыточного слоя металла, назначаемую в отливке в тех местах изделия, где требуется получение чистой и точной поверхности механической обработкой. Значение припуска определяется классом точности изготовления отливки и имеет исключительно большое значение в машиностроении, так как в значительной мере определяет трудоемкость механической обработки.
|
|
|
Например:
Ø Литье в песчаные формы
Метод обладает низкой точностью размеров заготовки (отливки), что накладывает необходимость закладывать припуски на дальнейшую механическую обработку (резанием и др.)
Ø Литье под давлением
Метод обладает высокой точностью размеров и, как правило, заготовки получают без припусков на механическую обработку, что позволяет получить сразу готовые детали.
Термическая обработка алюминиевых сплавов.
Термическая обработка деталей, изготовленных из алюминиевых сплавов, основана на том, что с понижением температуры растворимость многих элементов в твердом алюминии уменьшается. При нагреве под закалку алюминиевые сплавы неполностью кристаллизуются. Если сплав перегрет, в результате чего структура получилась с крупным зерном, то такой сплав бракуется.
Термическая обработка деформируемых алюминиевых сплавов. Деформируемые алюминиевые сплавы подвергают таким видам термической обработки, как отжиг, закалка, старение.
Отжиг применяют для заготовок с целью придания материалу пластических свойств, необходимых для выполнения операций, которые связаны с обработкой давлением в холодном состоянии. В зависимости от сплава и назначения полуфабрикатов применяют высокий, низкий и полный отжиг.
Высокий отжиг (310-350°С) предназначается для полного разупрочнения (снятия наклепа) материала, происходящего после холодной пластической деформации сплавов А1, АД, AM и др.
Низкий отжиг (150-300°С) также применяют для сплавов А1, АД, AM, но с целью повышения пластичности при сохранении достаточной прочности, полученной нагартовкой.
|
|
|
Полный отжиг (380-450°С) применяют для полуфабрикатов, изготовленных из термически упрочняемых сплавов Д1, Д16, АК6 и т. д., чтобы получить высокую пластичность и снять упрочнение, полученное в результате закалки и старения.
Для снятия эффективности естественного старения и возвращения материала к свежезакаленному состоянию применяют нагрев в течение нескольких секунд или минут при температуре 200-250°С. Такой вид операции называют отжигом на возврат.
Закалка деформируемых алюминиевых сплавов, в основном дюралюминия Д1, Д16 и Д18, состоит только из одной операции - нагрева с охлаждением в воде при температуре 30- 40°С. Температура закалки для Д1 берется равной 495-505°С, для Д16 - 490-500°С, для Д18 - 495-510°С. Выдержка при нагреве устанавливается в зависимости от размеров деталей.
Термическая обработка литейных алюминиевых сплавов. В отличие от деформируемых литейные алюминиевые сплавы почти все подвергаются термической обработке.
Для отливок из сплавов применяют несколько видов термической обработки.
Виды термической обработки литейных алюминиевых сплавов
| Вид термической обработки | Условное обозначение термической обработки | Назначение |
| Искусственное старение без предварительной закалки | Т1 | Для улучшения обрабатываемости резанием литых деталей и повышения механической прочности |
| Отжиг | Т2 | Для снятия литейных и термических напряжений, наклепа и повышения пластичности |
| Закалка | Т3 | Для применения деталей в свежезакаленном состоянии |
| Закалка и естественное старение | Т4 | Для повышения прочностных свойств |
| Закалка и кратковременное старение | Т5 | Для получения достаточно высокой прочности и повышение пластичности |
| Закалка и полное искусственное старение | Т6 | Для получения максимальных прочностных свойств |
| Закалка и стабилизирующий отпуск | Т7 | Для получения достаточной прочности и стабильной структуры |
| Закалка и смягчающий отпуск | Т8 | Для получения повышенной пластичности за счет снижения прочностных свойств |
| Циклическая обработка (холодом и последующим нагревом) | Т9 | Для получения деталей с более устойчивым состоянием по геометрии |
|
|
|
Режимы термической обработки литейных алюминиевых сплавов
| Марка сплава | Обозначение термической обработки | Закалка | Отпуск | ||||
| Температура нагрева, °С | Время выдержки, час | Среда охлаждения и ее температура, °С | Температура нагрева, °С | Время выдержки | Среда охлаждения | ||
| АЛ1 | Т5 | 515±5 | 2-5 | Вода 20-100 | 175±10 | 3-5 | Воздух |
| АЛ1 | Т7 | 515±5 | 2-5 | Вода 20-100 или воздух | 220±10 | 2-4 | |
| Ал4 | Т1 | - | - | - | 175±5 | 5-7 | |
| АЛ4 | Т6 | 535±5 | 2-6 | Вода 20-100 | 175±5 | 10-15 | |
| АЛ9 | Т4 | 535±5 | 2-6 | Вода 20-100 | - | - | - |
| АЛ12 | Т2 | - | - | - | 290±10 | Воздух | |
| В300 | Т2 | - | - | - | 300±5 | 3-10 | |
| В300 | Т7 | Ступенчатый нагрев 500±5 525±5 | 2-5 | Вода 20-100 или масло | 300±5 | 3-10 |
Наиболее важным является оснащение каждой операции необходимыми регулирующими и контрольно-измерительными приборами.
Контроль по наружному виду. Контроль отливок по их наружному виду позволяет выявить литейные дефекты (недоливы, наросты, спаи, трещины, поверхностные раковины, пригар и др.), а также дефекты отделки отливок (заусенцы, переточки, остатки литниковой системы и др.).
Осмотр отливок следует организовать таким образом, чтобы исключить попадание дефектных отливок на последующие операции. Так, непосредственно после выбивки целесообразно подвергать отливки первичной разбраковке с отсортировкой явного брака и только после этого направлять их на дальнейшие отделочные операции.
Готовую отливку, предъявленную для приемки ОТК, в первую очередь подвергают осмотру по наружному виду. Но в ряде случаев осмотр отливок невооруженным глазом является недостаточным. Тогда используют лупы различного увеличения. Для обнаружения мелких внешних пороков, в том числе микротрещин, применяют люминесцентный метод - при люминесцентном методе контроля дефект заполняется индикаторной жидкостью, которая представляет собой раствор либо суспензию люминофора в смеси органических растворителей, керосина, масел и поверхностно-активного вещества. При проявлении извлеченный из дефекта люминофор дает на темном фоне контрастный, светящийся под действием ультрафиолетовых лучей след, что позволяет выявлять дефекты раскрытием более 0,1 мкм.
|
|
|
Измерительные лупы различного увеличения
Гидравлическое испытание отливок. Отливки, предназначенные для работы под давлением, следует подвергать испытанию на гидравлическую или воздушную плотность. В единичном производстве для контроля плотности отливок применяют отдельные пробки, заглушки, фланцы с резиновыми прокладками и стяжными болтами или струбцинами, при помощи которых заглушают каждое отверстие в отдельности. В условиях серийного или массового производства плотность отливок проверяют с использованием специальных приспособлений — гидростанков.
По методу испытания различают гидростанки, в которых испытание проводят при заполнении полости отливки водой (в этом случае дефекты обнаруживают при образовании течи или «потении» стенок отливки), воздухом с погружением отливки в воду (о дефектах свидетельствует появление на поверхности пузырьков воздуха). Иногда погружение испытуемой отливки в воду заменяют смачиванием проверяемой поверхности мыльным раствором.
По способу закрепления отливки станки делятся на ручные, в которых для закрепления отливок и закрывания отверстий используют винтовые или эксцентриковые зажимы, и механизированные, в которых для закрепления применяют быстродействующие пневматические зажимы.
Конструкция гидростанка должна обеспечивать надежное закрывание всех отверстий и, следовательно, возможность проведения испытания при заданном давлении, свободный доступ для осмотра всех контролируемых поверхностей отливки, достаточную производительность механизацией таких операций, как установка отливки, закрывание отверстий, подача и выпуск воды и т. д.
|
|
|
