TURNAREA IN FORME METALICE, PRIN CURGEREA IN CADERE LIBERA A ALIAJULUI Principiul turnării gravitaţionale în forme metalice
In mod curent metoda este denumita impropriu turnarea statica sau turnarea gravitationala ; STAS 4600-76 referitor la terminologia din domeniul turnarii metalelor prevede termenul de “ turnarea in forma metalica ”. Formele permanente metalice sunt denumite in mod curent cochile, desi in STAS 4600-76 se prevede termenul de forma metalica . Dintre numeroasele avantaje tehnico-economice ale turnarii in forme metalice se pot enumera: - excludere excludereaa operatiil operatiilor or de formare, formare, cu cu toate toate aspectel aspectelee legate legate de aceste acesteaa atat in ceea ce priveste consumul de materiale, cat si forta de munca, investitii, suprafete sau depozite; - imbunatati imbunatatirea rea indic indicelui elui de scoate scoatere re a metalu metalului lui ca ca urmare urmare a micsorar micsorarii ii consumului de aliaj lichid la reteaua de turnare, maselote si adaosuri de prelucrare; - utilizarea utilizarea mai rationa rationala la a caract caracterist eristicilo icilorr intrinse intrinseci ci ale aliajelor aliajelor ca ca urmare urmare a finisarii structurii prin marirea vitezei de racire si posibilitatea inlocuirii materialelor metalice deficitare turnate; - scurtarea scurtarea pe ansamb ansamblu lu a ciclul ciclului ui de fabricati fabricatiee sa marirea marirea posibi posibilitat litatilor ilor de mecanizare si automatizare a proceselor. Dintre dezavantajele care limiteaza extinderea procedeului se pot enumera: - cost ridica ridicatt al matriţ matriţelor elor care care face face ca procedeul procedeul să să fie econom economic ic numai numai în cazul cazul unor producţii de serie; -
efectele negative ale contractiei aliajului si rezistenta mare a formei care se opune acestei contractii; se impun se impugn deci atat anumite conditii la constructia piesei, cat si calitati ale aliajului din care se realizeaza turnarea;
fluiditate mică a aliajelor lichide în cazul turnării în forme metalice ca urmare a conductibilităţii termice mari a formei de turnare;
-
-
durabilitatea redusa a formei metalice si S.D.V.-urilor in cazul cand ecestea au fost incorect proiectate, confectionate dintr-un material inadecvat conditiilor de exploatare sau cand nu s-au respectat anumiti parametri tehnologici: temperature de preincalzire si turnare, protectia termica prin acoperiri refractare, functionarea necorespunzatoare necorespunzatoare a sistemului de racire, etc. Aplicabilitate
Condiţia esenţială pentru aplicarea acestui procedeu o reprezintă asigurarea unei durabilităţi corespunzătoare a matriţelor (cochilelor). În acest scop temperatura de turnare a aliajului din care se toarnă piesele trebuie să fie mai mică decât temperatura de topire a formei. Din această cauză turnarea în forme metalice se aplică în special pentru turnarea pieselor din aliaje neferoase cu pereţi relativ groşi. Formele se realizează din aliaje feroase (fontă sau oţel) sau chiar din aliaje neferoase având refractaritate corespunzătoare. În practică cel mai des se toarnă piese din aliaje pe bază de aluminiu şi pe bază de cupru. Se pot turna piese propriu zise cu geometrie relativ simplă (cu număr redus de miezuri) (capace, pârghii, bucşe, roţi, suporţi, blocuri, etc.) sau semifabricate (bare, tuburi, plăci etc.) PARTICULARITATILE PARTICULARITATILE CONSTRUCTIEI CONSTRUCTIEI FORMELOR METALICE
Formele de turnare permanente se execută în general din aliaje metalice având refractaritate (temperatură de turnare) suficient de mare pentru a rezista turnărilor repetate în funcţie de natura (temperatura de turnare) a aliajului din care se toarnă piesa. Formele metalice pentru turnare gravitaţională cuprind în general aceleaşi elemente tehnologice ca şi formele clasice, crude, din amestec de formare pe bază de nisip şi anume: -
amprenta piesei; reţea de turnare; maselote; supr supraf afaţ aţăă de sepa separa raţi ţie; e; miezuri; elem elemen ente te de cen centra trare; elemen elemente te de de strân strânger geree (înc (închid hidere ere,, asigu asigurar rare); e); elem elemen ente te de aer aerisir isiree; extractoare.
Proiectarea construcţiei formelor metalice (cochilelor) necesită rezolvarea următoarelor probleme: - dimensiona dimensionarea rea grosim grosimii ii pereţ pereţilor ilor formei formei astfel astfel încât să se se asigure asigure solidificarea optimă a piesei şi durabilitatea maximă aformei, - evacua evacuarea rea aerulu aeruluii şi şi a gazelo gazelorr din din formă formă;; - montarea şi extragerea miezurilor metalice; - închid închidere ereaa şi desc deschid hidere ereaa rapid rapidăă a semif semifor ormel melor; or; - extragerea piesei din formă. Construcţia formelor metalice prezintă particularităţi din punct de vedere al suprafeţei de separaţie, al grosimii pereţilor, al construcţiei miezurilor, al evacuării aerului şi a gazelor, al construcţiei reţelei de turnare, al construcţiei maselotelor, şi al sistemelor de centrare şi închidere. Planul de separaţie (suprafaţa de separaţie) a formelor metalice este totdeauna verticală. Această particularitate este impusă de necesitatea ca suprafaţa de separaţie să secţioneze reţeaua de turnare şi respectiv maselotele, astfel ca după solidificare acestea să poată fi extrase din formă odată cu piesa, întrucât forma nu se dezmembrează prin dezbatere ca în cazul formelor pierdute. Grosimea pereţilor formelor metalice pentru turnare gravitaţională este mult mai mică decât în cazul formelor pierdute, clasice, din amestec de formare. Formele metalice nu se realizează cu pereţi masivi din necesitatea ca acestea să asigure un transfer de căldură corespunzător spre mediul ambiant. Pereţii formelor metalice sunt relativ subţiri, fiind eventual rigidizaţi prin nervuri, astfel ca piesa să se solidifice cu o viteză optimă. Această construcţie determină în acelaşi timp o greutate redusă a matriţelor, manevrarea mai uşoară a acestora şi în plus reducerea consumului de metal pentru execuţia lor. Grosimea redusă a pereţilor permite de asemenea preîncălzirea rapidă cochilelor la demararea turnării, pentru a atinge temperatura de regim de lucru normal în vederea umplerii şi solidificării fără defecte a pieselor turnate. Construcţia miezurilor, montarea şi extragerea acestora din formă este diferită. În cazul formelor metalice miezurile sunt executate de obicei de asemenea din aliaje metalice. Este posibil să se utilizeze şi miezuri pierdute (de unică folosinţă) din amestecuri de miez, dar aceasta are efect negativ în ceea ce priveşte rugozitatea suprafeţelor piesei piesei turnate, precizia dimensională dimensională a acesteia, degajarea degajarea de gaze şi posibilitatea de apariţie a unor sufluri de natură exogenă în piesă şi microclimatul din atelierul de turnare. Miezurile metalice ridică probleme la turnare datorită incompresibilităţii incompresibilităţii lor. De aceea ele trebuie extrase din piesă (din formă) cât mai rapid după solidificarea piesei, imediat ce aceasta a dobândit o rezistenţă mecanică
suficientă pentru a-şi menţine geometria. Ca urmare miezurile trebuie astfel concepute şi asamblate în formă încât să poată fi extrase înainte de deschiderea formei. Suprafeţele active ale miezurilor trebuie să fie prelucrate foarte fin şi să aibă înclinaţii ale suprafeţelor care să permită extragerea din piesă. Amprenta piesei din formă trebuie să prezinte de asemenea înclinaţii în vederea extragerii piesei din formă după solidificare. Poziţia piesei (amprentei piesei) în formă este foarte importantă pentru calitatea pieselor turnate. Prin poziţia piesei la turnare trebuie să se asigure o umplere liniştită a amprentei, fără turbulenţe. Poziţia piesei trebuie fie favorabilă eliminării gazelor din formă în timpul umplerii. De asemenea este necesar să se asigure eliminarea din amprentă a eventualelor incluziuni de oxizi care se formează la suprafaţa metalului lichid, prin împingerea acestora în maselote sau răsuflători. În cazul pieselor foarte mici, pentru rentabilitate se recomandă turnarea simultană a mai multor piese într-o semiformă. Canalele de aerisire ale amprentei pieselor au o importanţă majoră pentru umplerea corectă (completă) a amprentei şi pentru obţinerea unor piese de calitate, deoarece pereţii formelor metalice nu au permeabilitate. Canalele de aerisire se poziţionează obligatoriu la partea superioară a pieselor deoarece zonele superioare ale amprentelor se umplu ultimile cu aliaj lichid. În cazul că la partea superioară a amprentei se formează zone (acumulări) izolate de aer în timpul umplerii, fiecare zonă trebuie prevăzută cu canale de aerisire. Secţiunea canalelor de aerisire trebuie să asigure evacuarea uşoară a gazelor. Pentru a fi posibilă extragerea pieselor din formă canalele de aerisire trebuie plasate de asemenea în planul de separaţie al formei. CURGEREA ALIAJULUI IN CADERE LIBERA
Umplerea cavitatii-amprenta cavitatii-amprenta se realizeaza prin curgerea aliajului in cadere libera numai sub actiunea fortei de gravitatie , la fel ca si la turnarea obisnuita in forme din amestec. ASPECTE TEHNICO-ECONOMICE ALE TURNARII IN FORME METALICE
Comparativ cu turnarea in forme nemetalice folosirea formelor metalice prezinta cateva particularitati, care totodata constituie, din punc de vedere tehnicoeconomic si avantaje, care se regasesc sub o forma sau alta la orice tip de reper turnat dupa aceasta tehnologie: - durabi durabilit litate ateaa mare mare a formel formelor or metali metalice; ce;
- vite viteza za mul multt mari marita ta de de raci racire re a ali aliaj ajul ului ui - scaderea scaderea sau sau chiar chiar eliminar eliminarea ea amestecu amestecului lui de formare formare cu cu consecint consecintele ele legate legate de de utilizarea acestuia - cresterea cresterea produc productivit tivitatii atii specif specifice ice pe unitatea unitatea de de suprafata suprafata si pe muncit muncitor or de ~1,5-6 ori - imbunatati imbunatatirea rea calitat calitatii ii pieselor pieselor turnate turnate sub toate aspectele aspectele respec respective tive creste cresterea rea compactitatii peretelui, marirea netezirii suprafetelor si a preciziei dimensionale, cresterea caracteristicilor mecanice pentru aceleasi marci de aliaje turnate, etc. si concomitent scaderea rebutului si consumului de aliaj lichid, deci marirea indicelui de scoatere - formele formele metalic metalicee sunt sunt rigide rigide si rezist rezistente ente si dau posibi posibilitat litatea ea mecaniza mecanizarii rii si automatizarii intr-o masura mult mai mare decat la procedeul cu forme din amestec - operatiile operatiile tehnologi tehnologice ce pot fi executa executate te intr-un intr-un timp scurt scurt si si pe supraf suprafete ete mici mici datorita posibilitatii unor instalatii compacte si cu productivitate mare Aliajele turnate in forme metalice cu ponderea cea mai mare sunt cele neferoase cu baza de aluminiu, cupru, zinc, magneziu, staniu; se toarna current fonta cenusie si fonta cu grafit nodular. Otelurile si fonta maleabila, din cauza temperaturii ridicate de turnare, respectiv a contractiei deosebit de mare a fontelor albe initiale, au o intrebuintare mai restransa si sunt turnate intr-o gama mai redusa de repere.
ANALIZA CONSTRUCTIEI PIESEI CE URMEAZA AI FI TURNATA Piesa luata in studiu este un portelectrod din AlSi12. 3.1. Aliajul de aluminiu AlSi12
Folosirea aliajelor de aluminiu se justifica prin faptul ca principalele proprietati se situeaza intre cele ale otelului si a aliajelor neferoase grele, avand insa greutatea specifica mult mai redusa.
Aliajele de aluminiu sunt deosebit de indicate pentru diferite piese folosite in constructia de aparate, constructia de masini, mai ales in industria de automobile, aviatie, in industria electrotehnica. Aceasta utilizare s-a impus ca urmare a unor caracteristici ale aluminiului sa aliajelor sale, intre care: -
rezist rezistent entaa mare mare la dife diferit ritii agen agenti ti chimic chimici; i; conduc conductiv tivita itate te term termica ica si elec electri trica ca ridi ridicat cata; a; greu greuta tate te spec specif ific icaa mic mica; a; prel preluc ucra rabi bili lita tate te bun bunaa in gene genera ral; l; posibi posibilit litati ati de turn turnare are usoa usoara ra a diferi diferitel telor or sortu sorturi ri de piese piese;; prec preciz izie ie dim dimen ensi sion onal alaa mare mare;; supr supraf afat ataa cura curata ta lip lipsi sita ta de de ader aderen ente te;; alumin aluminiul iul si alia aliajel jelee sale sale nu nu sunt sunt magnet magnetice ice;; posibilita posibilitatea tea imbin imbinarii arii prin sudura sudura pentru pentru unele din aliajele aliajele de de aluminiu aluminiu;; posibi posibilit litate ateaa prelucr prelucrari ariii anodice anodice a supraf suprafete etelor lor piese piesei; i; posibilita posibilitatea tea tratam tratamentu entului lui termi termicc pentru pentru unele unele din aliaje aliajele le de aluminiu. aluminiu. Cele mai raspandite aliaje ale aluminiului pentru turnatorie sunt cele cu siliciul. Aluminiul si siliciul nu formeaza compusi intermetalici, sunt total miscibili in stare lichida si partial miscibili in stare solida. AlSi12 poate fi intrebuintat pentru piese turnate foarte complicate, cu
grosimi mici de perete, cu rezistenta ridicata si alungire dupa modificarea cu natriu, cu o foarte buna rezistenta la coroziune. -
Compozitia chimica a aliajului:
sili silicciu: iu: 11 11,0 – 13, 13,55 % mangan: 0,2 – 0,5 % aluminiu: rest cand Fi Fier: > 0,40 % atun atunci ci Man Mangan: gan: > 0,2 0,255 % Impuritati admise:
-
fier: 0,8 % magneziu: 0,1 % zinc: 0,2 % cupru: 0,1 % nichel: 0,1 % plumb: 0,05 % staniu: 0,05 % titan: 0,2 %
- alte altele le:: - fie fieca care re cate cate:: 0,0 0,055 % - total: 0,2 % La turnarea in forme metalice se tolereaza un continut de magneziu de max. 0,65 %. Marcarea aliajului de aluminiu AlSi12 se face cu doua dungi albastre. Aspect: conforn STAS 201/1-80, piesele turnate din aliaje de aluminiu trebuie sa aiba suprafata curata, lipsita de sufluri, retasuri, incluziuni, fisuri, bavuri, lipsuri de material sau alte defecte, care pot sa influenteze negative proprietatile functionale. Executie: abaterile limita si adaosurile de prelucrare trebuie sa se incadreze in prescriptiile STAS 6287-80. Caracteristici mecanice la temperatura ambianta: ATCSi12:
- stare stare de de livra livrare: re: M ( fara fara trata tratamen mentt termi termic); c); 2 - limita de curgere R p p 0,2 min = 80 N/mm ; - rezistenta la rupere R m min = 180 N/mm 2; - alungirea A5 min = 3 %; - duritatea Brinell HB min = 50
Proprietati fizice: ATCSi12: - densitatea (greutatea specifica): 2,65 kg/dm 3 [ 26,0 N/dm3 ]; - interval de solidificare: 580 – 570 0C; - coeficiectul de dilatare termica intre 20 0C si 100 0C: 20*10-6 0C; - caldura specifica la 100 0C: cca.0,23 cal/g * 0C [ cca. 963 J/kg* 0K ];
- contra contracti ctiaa volum volumica ica de de solidi solidific ficare are:: cca. cca. 3,5 % vol. vol.;; - conductivitatea termica la 20 0C: 0,38 cal/cm*s * 0C [ 1590,5 W/m*0K ]; - conductivitatea electrica la 20 0C: 20 la 22 m/Ohm*mm 2 (Siemens) - caldura caldura latent latentaa de solidific solidificare: are: 15,27 kJ/atom kJ/atom gr gr [ 557,1 557,1 kJ/kg kJ/kg ].
Caracteristici tehnologice si indicatii de utilizare: ATCSi12:
-
capa capaci cita tate te de a ump umple le form forma: a: buna buna tend tendin inta ta de fisu fisura rare re la cald cald:: mic micaa prel preluc ucra rabi bili lita tate te:: sufi sufici cien enta ta rezi rezist sten enta ta la la pre presi siun une: e: bun bunaa aspect aspectul ul supr suprefe efetel telor or lustru lustruite ite:: suffi sufficie cient nt rezist rezistent entaa la corozi coroziune une::- in atmisf atmisfera era:: buna buna - in apa de mare: buna - caract caracteri eristi stici ci mecani mecanice ce la tempe temperat raturi uri inalt inalte: e: medioc mediocre re - indicatii indicatii de utiliz utilizare: are: piese cu pereti pereti subtiri subtiri si rezistente rezistente mecanice mecanice si la coroziune ridicate
Temperatura de turnare:
redusa).
680 – 750 0C (trebuie sa fie cat este posibil de
Contractia in stare solida:
- la turn turnar area ea in ames ameste tec: c: 1,0 1,0 – 1,1 1,1 % - la turn turnar area ea in coch cochil ila: a: 0,8 0,8 – 1,0 1,0 % CONSTRUCTIA CONSTRUCTIA PIESELOR TURNATE O prima conditie de tehnologitate a piesei turnate este ca aceasta sa aiba o grosime de perete minim necesara pentru ca in timpul turnarii cavitatea formei sa fie complet umpluta.Este de dorit de asemenea ca grosimea de perete sa fie constanta si pe cat posibil sa fie evitate schimbarile de sectiune bruste. Evitarea formarii retasurilor trebuie urmarita in afara de modelul in care se face imbinarea intre pereti si prin realizarea unor sectiuni ale peretilor favorabili iesirii retasurii din corpul propriu-zis al piesei. De asemenea trebuie avuta in vedere posibilitatea unei curatiri usoare a pieselor turnate mai ales din punct de vedere al evacuarii miezurilor din interiorul acestoara. La turnarea aliajelor de aluminiu, diametrele minime ale orificiilor obtinute prin turnare se considera de 8 mm, pentru piese mici, 10 mm pentru cele mijlocii si 12 mm pentru cele mari, la un raport mediu intre adancimea orificiului si diametru de 2/3.
Tabelul 1.
Inclinarile constructive la piesele turnate in forme metalice sunt mai mari decat in cazul turnarii in forme din amestec. Adaosurile de prelucrare depind de pozitia de turnare a suprafetei respective, de precizia de executie a S.D.V.-urilor si corecta lor montare la asamblarea completului de turnare. In tabelul urmator sunt indicate tolerantele admisibile privind abaterile dimensionale dupa GOST 2789-75: Tabelul 2.
STABILIREA UTILAJULUI TEHNOLOGIC FOLOSIT
Piesele simple pentru productia de serie, sau complicate, dar turnate in numar mic, pot fi turnate in forme metalice montate pe masini individuale, care in principal asigura macanizarea a doua operatii principale: inchiderea-deschiderea semiformelor si introducerea-extragerea miezului. Ca operatii auxiliare des
intalnite sunt operatiile de vopsire a suprafetelor active sau de racire fortata; mai rar se executa preincalzirea electrica, prin radiatie sau cu flacara a semiformelor. Actionarea formelor (semiformelor) (semiformelor) la masinile individuale se poate face manual, pneumatic, hidraulic, electric sau electromagnetic. Maşinile cu acţionări pneumatice sau hidraulice se utilizează dacă suprafaţa formei este mai mare de 300x300 mm. Construcţia unei maşini universale unipoziţionale este prezentată în figura urmatoare. Cele două semiforme au planul de separaţie vertical, semiforma mobilă este fixată pe o placă placă mobilă acţionată de de un motor hidraulic hidraulic liniar. Plăcile Plăcile sunt prevăzute cu canale în formă de T pentru fixarea semiformelor metalice. Extragerea piesei se realizează cu dispozitivul de extragere montat lângă placa fixă. Deschiderea semiformelor, expulzarea piesei, conectarea şi deconectarea apei de răcire a formelor se realizează automat după terminarea turnării piesei.
Maşina universală unipoziţională:
1 – placă fixă; 2 – mecanism cu pârghii pentru extagerea piesei din formă; 3 – motor hidraulic liniar; 4 – rolă; 5 – reazem; 6 - motor hidraulic pentru închidereadeschiderea formei; 7 – coloană de ghidare; 8 – placă mobilă.
PROIECTAREA ELEMENTELOR TEHNOLOGICE ALE FORMEI METALICE Stabilirea pozitiei piesei la turnare si a numarului de cavitati dintr-o forma Stabilirea pozitiei piesei la turnare are o influenta directa asupra calitatii viitoarei piese turnate, precum si asupra cheltuielilor de productie. De cele mai
multe ori pozitia piesei la turnare este identical cu pozitia acesteia la formare. La alegerea pozitiei la turnare trebuie sa se tina seama de urmatoarele: - consumul consumul de metal lichid lichid si de de amestec amestec de formare formare sa fie minim minim (aici, (aici, metalul metalul necesar formei metalice, cochilei); - suprafetel suprafetelee care se prelucr prelucreaza eaza sa sa fie plasat plasatee in partea partea de de jos a formei formei si in in rama rama inferioara, pentru ca in aceasta zona se obtine o compactitate mai mare a piesei si o suprafata mai curata si ca urmare se poate micsora adaosul de prelucrare; - sa se se poata poata monta monta cu cu usuri usurinta nta miezur miezurile ile in form forma; a; - sa se reali realizez zezee o solidi solidific ficare are diri dirijat jataa a piesei piesei spre spre masel maselota ota.. Pentru cresterea productivitatii se vor turna 2 piese simultan,
Stabilirea suprafetei de separatie a miezurilor
Suprafata de separatie se stabileste in functie de pozitia piesei la formare. Suprafata de separatie desparte modelul in doua sau mai multe bucati. La alegerea suprafetei de separatie trebuie sa se tina seama de urmatoarele: - trebui trebuiee astfel astfel aleasa aleasa ca sa sa asigure asigure extra extrager gerea ea modelu modelului lui din din forma forma fara fara sa se distruga forma; - pe cat cat posib posibil il sa sa coinci coincida da cu una din din supr suprafet afetele ele pies piesei; ei; - daca este este posib posibil il pi piesa esa se va ampl amplasa asa numai numai in in semifo semiforma rma infer inferioa ioara; ra; - trebui trebuiee sa treac treacaa prin prin cat mai multe multe golur golurii ale piesei piesei;; - se alege alege astfel astfel incat incat sa se se asigure asigure forma formarea rea utili utilizand zand un un numar numar redus redus de miezuri; - se alege alege astfe astfell incat incat grosi grosimea mea form formei ei metal metalice ice sa sa fie cat cat mai mica mica;; - pe cat cat pos posib ibil il,, treb trebui uiee sa fie fie pla plana na;; - trebui trebuiee sa permita permita monta montarea rea miezur miezurilo ilorr in semifor semiformal mal infer inferioa ioara; ra; - suprafe suprafetel telee mari si si plane plane nu vor fi fi plasate plasate pe cat cat posibi posibill in semifo semiforma rmall superioara. Stabilirea inclinarilor si modalitatilor de extragere a piesei din forma Pentru a se asigura o extragere usoara a modelelor din forma si a miezurilor din cutiile de miez, ele se prevad cu o anumitra inclinare. Inclinarile se prevad numai pe suprafetele perpendiculare pe suprafata de separatie, respective parallel cu directia de extragere a modelului sau a miezului.
Marimea inclinatiilor de formare se alege in functie de inaltimea peretelui ce trebuie inclinat si de materialul din care este confectionat modelul. Pentru piesa luata in studiu, unde inaltimea peretelui ce trebuie inclinat este de 25 mm, inclinarea va fi de 1 0.
Studierea imbinarii peretilor si stabilirea razelor de racordare
Racordarile sunt rotunjiri ale unghiurilor interioare in cazul imbinarii a doi sau mai multi pereti, cu scopul de a evita efectul negativ al transcristalizarii pentru reducerea volumului nodului termic, precum si pentru evitarea muchiilor ascutite. Cele mai frecvente cazuri de imbinari sunt cele in care se intalnesc doi pereti perpendiculari. Pentru piesa luata in studiu se adopta razele de racordare de 1 mm. Stabilirea adaosurilor de prelucrare
Adaosurile de prelucrare sunt un surplus de metal prevazut pe suprafetele care urmeaza a fi prelucrate prin aschiere pentru a se obtine forma si dimensiunile piesei finite. Marimea adaosurilor de prelucrare depinde de mai multi factori, dintre care amintim: - natura aliajului care se toarna (otel, fonta, neferoase); - tehnologi tehnologiaa de turnare turnare (forme (forme din amestec, amestec, forme forme coji, forme forme metalice metalice,, turnare turnare sub presiune, etc.); - clas clasaa de de pre preci cizi ziee a pies piesei ei;; - dime dimens nsiu iune neaa maxi maxima ma de de gaba gabari ritt a pies piesei ei;; - dimens dimensiun iunea ea nomin nominal al ace ace se se obtine obtine dupa dupa prelu prelucra crare; re; - poziti pozitiaa supraf suprafete eteii preluc prelucrat ratee (sus, (sus, jos, jos, later lateral) al).. Adaosurile de prelucrare prelucrare pentru piese din din aliaje neferoase sunt sunt date in STAS 6287-80. Suportul de inel luat in studiu se va confectiona dintr-un aliaj neferos neferos (AlSi12), astfel ca adaosul de prelucrare se adopta 1%. Stabilirea unor adaosuri tehnologice Adaosurile tehnologice sunt sporuri suplimentare aplicate pe suprafetele pieselor cu scop tehnologic in vederea realizarii unor conditii optime de solidificare si racire sau pentru a usura prinderea piesei pe masini-unelte in vederea prelucrarii.
In functie de scopul urmarit adaosul tehnologic este de urmatoarele tipuri: - adaos pentru pentru asigurar asigurarea ea raciri raciriii dirijate dirijate a aliajului aliajului topit din peret peretii ii piesei piesei spre spre maselote; - adaos sub forma forma de nervur nervurii de rigidizare rigidizare pentru pentru a preintam preintampina pina deformar deformarea ea piesei turnate la racire, datorita tensiunilor termice; - adaos pentru pentru compens compensarea area contr contractie actieii franate franate in cazul cazul piesel pieselor or cu flanse; flanse; - adaos pentru pentru a usura usura prinde prinderea rea piesei piesei pe pe masini masini unelte unelte in vederea vederea prelucr prelucrarii arii prin aschiere; - adaos pentru pentru a usura usura realiz realizarea area de de orificii orificii pe suprafe suprafetele tele inclina inclinate te pa masini masini unelte. Stabilirea adaosurilor de contractie Datorita contractiei aliajului in stare solida, dimensiunile piesei vor fi in final la temperatura ambianta mai mici cu valoarea contractiei.De aceea, ca piesa sa rezulte dupa racire cu dimensiunile cerute, modelele si cutiile de miez vor fi prevazute cu adaosuri de contractie, respectiv se vor mari cotele corespunzator contractiei aliajului in stare solida. La alegerea coeficientului de contractie trebuie avut in vedere faptul ca prezenta unor proeminente, flanse, bosaje, miezuri, etc. duc la franarea contractiei. Deci marirea dimensiunilor modelului si a cutiilor de miez se va face cu coeficientul contractie contractie libera sau franata. Piesa ce urmeaza a fi turnata este din AlSi12, contractia pentru acest aliaj este de 1%. Stabilirea retelei de alimentare
Sistemul de canale prin care aliajul topit este condus spre cavitatea formei poarta denumirea de retea de alimentare. Reteaua de alimentare este compusa din palnie (1), piciorul palniei (2), canal colector de zgura (3) si alimentator Retelele de turnare se clasifica dupa pozitia fata de piesa si forma geometrica, in: - retea de turnare directa; - retea retea de de turna turnare re oriz orizont ontala ala sau int interm ermedi ediara ara;; - rete reteaa de de tur turna nare re in sifo sifon; n; - rete reteaa de de tur turna nare re etaj etajat ata; a; - rete reteaa de de tur turna nare re in fant fanta; a;
- rete reteaa de de tur turna nare re in ploa ploaie ie;; - retea retea de de turna turnare re cu cu alime alimenta ntare re rub rub form formaa de corn corn;; - rete reteaa de de tur turna nare re in izvo izvor; r; - retea retea de de turna turnare re cu cu alime alimenta ntatoa toare re tang tangent ential iale. e. Pentru piesa luata in studiu s-a adoptat reteaua de alimentare in sifon. Aceasta asigura o umplere linistita a formei si este recomandata pentru piese mici si complicate.
CONFECTIONAREA FORMEI METALICE Alegerea materialului pentru forma
Materialul din care se va confectiona forma este Fc 250. Aceasta este o fonta cenusie cu grafit lamellar, si are urmatoarea compozitie chimica : - carbon: 3,1 - 3,3 % - siliciu: 1, 1,6 – 2,2 % - mangan: 0,6 – 0,8 % - fosfor, ma max: 0, 0,25 % - sulf, ma max: 0,12 % Caracteristicile mecanice ale acestei fonte sunt: -
rezistenta la tractiune: 250 N/mm 2;
-
rezistenta la incovoiere, min: 420 N/mm2;
- sageata, mi min: 5 mm; - dur durit itat atea ea:: 180 180 – 24 240 HB; HB; -
rezistenta la compresiune: 700 – 1000 N/mm 2;
Caracteristici fizice: -
densitatea: 7,35 g/cm3;
-
caldura masica: 0,13 cal/g* 0C;
-
conductibilitatea termica: 0,121 cal/cm* 0C*s;
-
dilatarea liniara: 11*10-6 0C;
- rezi rezist stiv ivit itat atea ea:: 100 100 μ*Ω* μ*Ω*cm cm.. Stabilirea sistemelor de incalzire si de racire a formei
Pentru evitarea socurilor termice, matrita este supusa unei preincalziri, de pana la aprox. 100 0C. Racirea formei se face artificial, cu ajutorul apei de racire a formelor. Stabilirea modului de vopsire a formei
Utilizarea vopselelor se face pentru obtinerea, in principal, a urmatoarelor efecte: - dirijarea dirijarea solidi solidifica ficarii, rii, prin prin modific modificarea area intens intensitati itatiii schimbului schimbului de caldura caldura piesapiesaforma; - prevenire prevenireaa producer producerii ii socului socului termi termicc si eroziu eroziunii nii supraf suprafetei etei forme formeii metalice, metalice, deci izolarea termica si protejarea mecanica a acesteia; -
obtinerea unei atmosfere gazoase reducatoare la contactul aliajului lichid cu suprafata formei in scopul evitarii oxidarilor, a cresterii capacitatii de umectare a suprafetei formei de catre aliaj si marirea fluiditatii, copierii de catre acesta a detaliilor reliefului suprafetei active si chiar posibilitatii de aliere superficiala a piesei turnate, in cazul utilizarii unor acoperii active pe baza de pulberi metalice (ex. FeSi macinat, pentru evitarea albirii);
- imbunatati imbunatatirea rea operati operatiei ei de extragere extragere din piesa piesa turna turnata ta a miezuri miezurilor lor metali metalice. ce. In cazul de fata s-a optat pentru seu grafitat.
PROTE PROTECT CTIA MUNC MU NCII II Prefacerile politice, sociale, economice, din ultimii ani din ţara noastră au determinat şi reevaluarea domeniului securităţii şi sănătăţii în muncă, pentru care s-a creat o nouă legislaţie armonizată cu directivele europene, cu convenţiile şi recomandările recomandările Organizaţiei Mondiale a Muncii. Noua legislaţie a introdus sau a dezvoltat concepte care asigură schimbarea modului de abordare a aspectelor referitoare la asigurarea securităţii şi sănătăţii în muncă. Dintre trăsăturile esenţiale care caracterizează noua legislaţie se pot enunţa: - întărirea întărirea oblig obligaţiei aţiei angajator angajatorilor ilor de de a asigura asigura secur securitate itateaa şi sănătat sănătatea ea angajaţilor prin măsuri care iau în considerare principiile generale de prevenire; - dezvoltarea la nivel naţional şi la nivel de unitate economică a unor politici de prevenire, care să trateze hollistic securitatea şi sănătatea în muncă, luând în considerare tehnologiile, organizarea muncii, mediul de muncă şi, nu în ultimul rând, executantul nu toate cerinţele sale; - instruirea, formarea şi perfecţionarea angajaţilor în corelaţie cu sarcinile de muncă şi cu riscurile la care pot fi expuşi; - prioritat prioritatea ea măsurilo măsurilorr de protec protecţie ţie intrin intrinsecă secă şi şi colectivă colectivă faţă de cele cele individuale: - instituir instituirea ea responsab responsabilit ilităţil ăţilor or angajaţil angajaţilor or faţă faţă de propria propria securitat securitatee şi sănătate; sănătate; - dezvoltarea capacităţii instituţionale a unor organisme de control şi de îndrumare a activităţii de prevenire ale statului, care să dispună de mijloace juridice, tehnice, financiare etc, eficace. Astfel spus, noua legislaţie impune intensificarea preocupărilor preocupărilor pentru calitatea de securitate a echipamentelor tehnice, pentru înlocuirea sau chiar eliminarea substanţelor şi produselor periculoase, pentru organizarea ergonomică a locurilor de muncă, pentru creşterea nivelului de pregătire a lucrărilor şi asigurarea participării acestora la elaborarea şi luarea deciziei în domeniul protecţiei muncii şi pentru supravegherea sănătăţii lucrătorilor în muncă. Aceste preocupări sunt susţinute de contextul economic actual, marcat de creşterea importanţei calităţii produselor care implică şi calitatea de securitate a acestora şi face să crească numărul de organizaţii şi societăţi preocupate să conceapă şi să utilizeze tehnici şi instrumente, metode şi proceduri care sa faciliteze îmbunătăţirea continuă a calităţii, metode de evaluare a nivelului de securitate.
Transpunerea în sistemul de reglementări reglementări din România a Directivelor U.E. derivate din art. 100A şi 118A din Tratatul de la Roma (1957), privind cerinţele esenţiale de securitate şi sănătate ale echipamentelor tehnice, respectiv, cerinţele minime de securitate şi sănătate la locul de muncă, impune şi alinierea practicilor noilor organisme create cu cele ale organismelor europene în materie de securitate şi sănătate. Activitatea de protecţie a muncii în România urmăreşte elaborarea şi aplicarea unui ansamblu de măsuri menite să asigure, în toate domeniile activitate, activitate, îndeplinirea sarcinilor sarcinilor în condiţii normale de muncă, iară accidente şi îmbolnăviri profesionale. Importanta care se acordă protecţiei muncii este relevantă de faptul că chiar în Constituţie sunt stabilite principiile de bază ale protecţiei angajaţilor, principii care sunt dezvoltate apoi în Legea cadru.
