Формовщик машинной формовки
В разделе описана технология машинной формовки, приведены основные сведения о литейных сплавах, материалах, оборудовании и приспособлениях, применяемых при производстве форм и стержней; освещены вопросы техники безопасности, организации и экономики применительно к условиям современного литейного производства.
В отдельных главах излагаются сведения по технической механике, а также комплексной механизации и автоматизации в литейных цехах.
Общие сведения о машиностроении и литейном производстве
§ 1. Понятие о машиностроении
Применяемые в народном хозяйстве машины (станки, турбины, автомашины, тракторы и т. д.) состоят из деталей, отличающихся большим разнообразием формы, массы и размеров. Прежде чем изготовить машину, в конструкторском отделе машиностроительного завода или в специальном конструкторском бюро создают ее проект, производят необходимые расчеты и изображают на бумаге в виде чертежа машину в целом и ее отдельные детали. Конструктор с учетом назначения и условий работы детали указывает на чертеже ее форму, материал и размеры, знаком в виде треугольника с рядом стоящей цифрой отмечает требуемый класс шероховатости поверхностей детали, подлежащих механической обработке (V 1, V 2, V3 — грубая обработка; V 4, V 5, V 6 — чистая обработка; V 7—V 14 — весьма чистая обработка). Шероховатость поверхности отливок, а также получаемых из них деталей характеризуется высотой неровностей, допускаемых на их поверхностях. Требуемая шероховатость поверхностей деталей достигается механической обработкой (точением на токарных станках, фрезерованием, шлифованием и др.).
Процесс создания машины начинается в технологическом отделе завода, где разрабатывают наиболее рациональные технологические процессы производства отдельных деталей и сборки машины с учетом имеющихся на заводе производственных условий. Детали, сборочные единицы и машины в целом изготовляют в различных цехах завода. В заготовительных цехах (литейном, кузнечном и др.) производят заготовки, т. е. отливки и поковки различных конструкций и определенной формы, приближающейся к очертаниям требуемых деталей. На рис. 1 показан общий вид литой заготовки детали «фланец». Заготовка передается в механический цех, где путем обработки на металлорежущих станках (токарном, зубофрезерном и др.) из нее получают деталь нужных размеров и требуемой шероховатости поверхности (рис. 2 и 3).
Рис. 1. Заготовка-отливка «фланец»
Рис. 2. Деталь «фланец»
Рис. 3. Чертеж детали «фланец»
Собирают машины в сборочном цехе (или на специально выделенных участках механического цеха), после чего тщательно проверяют (испытывают) в работе, а затем передают заказчику.
Заготовки производят различными способами: ковкой, штамповкой, сваркой и др. Одним из наиболее простых, быстрых и дешевых способов получения заготовок является литье. Этот способ характеризуется универсальностью, т. е. возможностью получать самые разнообразные по конфигурации и техническим свойствам фасонные отливки из чугуна, стали, алюминиевых, магниевых, медных и других цветных сплавов, масса которых достигает 200 и более тонн. Примером наиболее крупной отливки может служить рабочее колесо турбины Красноярской ГЭС массой 270 т.
С учетом массы получаемые из чугуна и стали отливки принято делить на мелкие (до 150 кг), средние (до 1 т), крупные (до 5 т), тяжелые (до 15 т) и особо тяжелые (свыше 15 т).
Высокие механические и эксплуатационные свойства, а также экономичность литых заготовок обусловливают широкое их применение в различных отраслях промышленности и машиностроения. В связи с разработкой новых методов литья (кокильный, под давлением и др.) и повышением точности отливок, а также улучшением свойств литейных сплавов применение фасонных отливок в машиностроении все более расширяется за счет сокращения числа заготовок, получаемых ковкой, штамповкой и другими способами.