Оборудование для литейного производства
Для того чтобы наладить успешное литейное производство сегодня, необходимо современное литейное оборудование, которое обеспечит высокую технологичность, продуктивность и экономичность всех производственных процессов.
В литейных цехах разных отраслей промышленности используется оборудование общего применения и специализированное технологическое оборудование, необходимое исключительно для литейного производства.
Непосредственно литейным оборудованием являются:
- Плавильные печи.
- Литейные машины.
- Заливочные устройства, механизмы, манипуляторы, средства транспортирования и системы управления, датчики предназначенные для изготовления отливок
- Литейные автоматы, установки, комплексы.
- Ковши литейные.
К общему оборудованию относятся
- Аспирационные системы,
- Смесители,
- Тиристоры,
- Трансформаторы,
- Конденсаторы,
- Различные типы конвейеров,
- Монорельсовый транспорт,
- Крановое хозяйство,
- Подъемники,
- Системы бункеров,
- Питатели,
- Магнитные сепараторы,
- Вентиляционные,
- Калориферные установки.
Современное литейное оборудование значительно отличается от оборудования прошлого. В основном это установки с программным обеспечением, механизированные, автоматизированные системы, использующие высокие и высокоточные технологии в производстве.
Плавильные печи
Основным литейным оборудованием является плавильная печь. Она производится из высокопрочной стали, с использованием теплоизоляторов и огнеупорных материалов повышенной стойкости.
По способу литья печи делятся на индукционные, элекродуговые, газовые и муфельные. Рассмотрим устройство и принцип работы каждой из них отдельно.
Индукционная плавильная печь
См. на рис. 1 а. Построена на принципе экономичного индукционного нагрева — расплавления металла в результате прохождения через него вихревого электрического тока. Электромагнитное поле создается посредством индуктора.
Печь состоит из плавильного тигеля, сделанного из огнеупорного графита, куда помещается металлическая шихта. Тигель, как правило, имеет цилиндрическую форму. Он находится внутри индуктора, который подключен к источнику переменного тока. Благодаря явлению электромагнитной индукции за счет теплового воздействия электромагнитного поля, шихта нагревается и расплавляется. Одним из преимуществ индукционных печей является высокая гомогенность (однородность) сплава, которая достигается благодаря электродинамической циркуляции, перемешивания во время индукционного плавления. Это один из самых быстрых способов плавки. Имеют преимущества в быстроте процесса, малой загрязненности воздуха, экономичности. Тигли графитовые (для бронзы, латуни, меди золота, серебра), чугунные и стальные (для алюминия) или керамические (для чугуна, стали)
В зависимости от объема расплавляемого материала и размера тигля, индукционные плавильные печи делятся на:
- Индукционные печи от 5 до 200 кг для золотодобывающей, инструментальной и ювелирной промышленности, стоматологии, художественной и экспериментальной плавки. Самые мобильные печи для плавки золота, серебра, платины, цветных и черных металлов. ИПП-15,25,35,45,70,90,110,160 (в цифрах указана мощность печи) имеют массу от 34 до 130 кг и способны перерабатывать от 5 до 200 кг металла.
- Индукционный печи от 100 до 1000 кг для плавки цветных металлов. Максимальная температура 1400 °C . Свойства аналогичные, увеличивается размер печи и объем тигля.
- Индукционные плавильные печи от 100 до 20 000 кг. Используются для плавки стали, чугуна, иногда цветных металлов токами средней частоты. Это печи производственного назначения, которые используются на металлургических промышленных предприятиях. Например, в производстве стального проката. Их производительность до 150 тысяч тонн сортового проката в год.
Индукционные печи позволяют быстро переходить от одного вида сплава к другому, делать перерывы между процессами, удобны в обслуживании и эргономичны, имеют большие возможности для автоматизации процессов. В печи может быть создана любая атмосфера (нейтральная, окислительная, восстановительная) и любое давление. Возможность управлять плавкой, регулировать мощность и нагрев тигля позволяет использовать разные режимы работы для разных сплавов. Высокое значение удельной мощности на средних частотах позволяет достичь высокой производительности печи.
Электрическая дуговая плавильная печь
См. на рис. 1 б. Металл нагревается электродугой переменного или постоянного тока, которая возникает между тремя цилиндрическими графитовыми электродами и металлическим шихтом. Такие печи вмещают от 0,5 до 400 тонн металла. Внутри цилиндрической печи используется футировка основным или кислым кирпичом. Во время плавки технологически осуществляется покачивание и перемешивание металла. В дуговой печи используется
- Плавка шихты из легированных отходов без окисления, в этом случае удаляется сера, проводится диффузное раскисление с помощью ферросилиция, молотого кокса, алюминия. И получают легированные стали.
- Плавка на углеродистой шихте с окислением. В качестве шихты – старый чугун, стальной лом, электродный лом, кокс, известь. Во время плавления происходит окисление под воздействием воздуха. Затем месь раскисляют осаждением и диффузным методом, алюминием и силикокальцием. Таким образом выплавляют конструкционные стали.
Электрическая дуговая печь используется для производства жаростойкой, инструментальной и конструкционной высококачественной углеродистой и легированной стали .
Газовые плавильные печи
См. на рис. 1 в. Тепло образуется от горения газово-воздушной смеси, с помощью которого нагревается жаростойкий тигель, в таких печах плавят алюминий, медь, олово, драгоценные металлы, свинец. Газовая печь позволяет достичь максимально точного температурного контроля, что важно для выплавки цветных и ценных металлов.
Муфельная печь
См. на рис. 1 г. В муфельной печи используется защитный материал муфель, который выдерживает температуру не больше 950 °C. Это ограничивает сферу применения.
Современные машины для литья
В соответствии со способом прессования в камере машины для литья делят на два вида:
- Литейные машины с горячим прессованием. Под слабым давлением поршня или сжатого воздуха камера погружается в горячий расплав, который вытесняется в пресс-форму. Так отливаются сплавы с цинком.
- Литейные машины с холодным прессованием.Тут используется высокое давление. Используются преимущественно для медных, магниевых и алюминиевых сплавов.
Использование современных способов автоматизации процесса литья, позволяет создать машины высокой точности и качества сплавов. Рассмотрим это на примере нескольких современных машин для литья алюминия.
Наклоняющиеся литейные машины – новейшее технологическое решение с точным заполнением формы и полным контролем над дозированием и поведением расплава с помощью электрического сервопривода. Стержни вставляются автоматически или вручную. После закрытия заливается расплав. Сервопривод контролирует движение, наклон, процесс литья качанием, предупреждает перекос при открытии формы. Машина обеспечивает идеальный доступ к форме, эргономичность и для заполнения формы, и во время очистки (гидравлический способ выталкивания компонента).
Машины для литья головок цилиндров
Литейная форма закрывается актюаторным элементом стационарного характера после того, как туда вставлены стержни. Алюминий заливают в форму, после усадки форма открывается, деталь извлекается. Литейная машина вновь готова к заливке. Все происходит быстро, очень удобно, точно. Кабели и настройки надежно защищены, ремонт очень простой, доступ к форме идеальный. Конструкция прочная, максимально функциональная для проведе
ния четких последовательных операций.
Литейные машины для 3х форм
В литейных машинах используется метод гравитационного литья с единовременным участием 3 форм. Значительно повышается продуктивность и эргономичность процесса, зона обслуживания минимальна, все происходит на одной машине: и установка стержней, и заливка, и извлечение отливок
Для отлива алюминия используются роторно-линейные машины, работающие под низким давлением и стабилизированным заполнением за счет регулируемого наклона формы, а также машины с противодавлением, использующиеся для создания высококачественных отливок из алюминия, где под давлением находится печь и пресс-форма внутри, создается перепад давлений, значительно повышающий качество продукции. Это еще более автоматизированный и оптимизированный, по сравнению с гравитационным, способ литья, который используется для отливок с прочными равномерно утолщенными стенками.
Литейные автоматы, установки, комплексы.
В литейном производстве сегодня могут активно использоваться новейшие элементы автоматизации, которые представлены такими устройствами:
- Поворотными столами
- Литейными роботами
- Роботами манипуляторами
Современное литейное производство использует сегодня автоматизированные литейные комплексы
- Литейные карусели для крупносерийного и массового производства с поворотным столом, роботами-съемщиками отливок, роботами-установщиками стержней, конвейером охлаждения и плавильными печами.
- Роботизированная литейная ячейка состоит из литейных машин, стола для ручной установки стержней, робота литейного, робота, снимающего отливки, конвейера охлаждения, станции перемены захватов, плавильно-раздаточных печей.
- Литейная автоматизированная линия – комплекс, в который входят литейные машины, манипуляторы для транспортировки и установки стержней и пакетов, манипуляторы для извлечения и перемещения готовых отливок, роботы-съемщики, плавильно-раздаточные печи.
Ковши литейные
Литейные ковши – необходимый элемент литейного производства, который позволяет хранить, транспортировать и производить безопасную разливку расплавленного металла для дальнейшего литья.
Ковши перемещают на специальных тележках или с помощью гибкого производственного модуля. В общем, литейный ковш – это емкость для металла. Различаются ковши
Литейное и формовочное оборудование
Для марок литейного оборудования у нас принята пятизначная индексация, в которой первая цифра указывает на технологическое назначение: 1 – для подготовки формовочных материалов и приготовления смесей; 2 – для изготовления литейных форм и стержней; 3 – для выбивки литейных форм и стержней; 4 – для очистки отливок; 5 – для литья в оболочковые формы; 6 – для литья по выплавляемым и выжигаемым моделям; 7 – для литья под давлением; 8 – для литья в кокиль; 9 – для центробежного литья. Вторая цифра обозначает технологический вид: 1 – вибростолы; 2 – машины формовочные; 3 – машины стержневые; 4 – пескометы и т. д. Третья цифра означает конструктивный тип: 1 – пневматическая встряхивающе-прессовая без поворота полуформы; 2 – то же с поворотом полуформы и т. д. Четвертая и пятая цифры характеризуют типоразмер оборудования. Например, модель 22211 относится к оборудованию для изготовления форм и стрежней (2), к формовочным машинам (2), конструктивный тип которых – встряхивающе-прессовые с поворотом полуформы; 11 – обозначает, что эта машина производит полуформы в опоке 500×400 мм.
Оборудование для подготовки формовочных материалов
Формовочные смеси
Отливки составляют 40 % фасонных заготовок в машиностроении. За год в нашей стране производится около 25 млн. тонн отливок, причем 80 % из них – литьем в разовые объемные песчаные формы. Формовочные смеси для производства таких форм делятся на три группы: 1. Сырые глинистые смеси малой прочности (ПГС), не подвергающиеся после уплотнения при формовке тепловому или химическому упрочнению. Основные компоненты: оборотная смесь 90–98 %, кварцевый песок и формовочная глина, влага. Литьем в песчано-глинистые формы (ПГФ) изготовляется половина всех отливок. 2. Упрочняемые смеси средней прочности. Упрочняются уплотнением при формовке, а затем при сушке. Применяются редко из-за длительности сушки. 3. Самотвердеющие смеси высокой прочности, которую они приобретают на модели в результате химического процесса. Смеси делятся на облицовочные (примыкая к модели, они определяют качество поверхности отливки, поэтому отливки получаются высо- кого качества), наполнительные (заполняют остальной объем формы, качество отливок ниже, чем у облицовочных смесей) и единые (вся форма заполняется одинаковой смесью). Для изготовления стержней применяют смеси (2) и (3) группы. Третья группа включает в себя несколько видов смесей: жидкостекольные, жидкие самотвердеющие смеси (ЖСС), пластичные самотвердеющие смеси (ПСС), холоднотвердеющие смеси (ХТС). Для изготовления стержней и оболочковых форм применяют также песчано-смоляные смеси.
Оборудование
Подготовка формовочных материалов заключается в обеспечении однородного мелкофракционного состава. Для этой цели применяются разнообразные дробилки и мельницы. Щековые дробилки (рис. 1.18) рекомендуются для дробления отработанных жидкостекольных смесей и др. материалов. Дробление производится за счет сжатия между дробящими плитами неподвижной 1 и подвижной 2 щек. Качание подвижной, являющейся одновременно шатуном, осущест-вляяется при вращении экцентриково-го вала 3, распорная плита 4 поддерживает низ щеки 2, сохраняя заданный зазор между дробящими плитами. Ще-ковые дробилки СМД-116, СМД-109, СМД-108 имеют производительность 7,8–30 м3/ч. У молотковых дробилок материал подается через воронку в корпус, внутри которого он дробится молотками, закрепленными с помощью шариков на вращающемся роторе в виде лучей (по радиусу). Продукты дробления проваливаются вниз сквозь колосниковую решетку. Корпус дробилки облицован износостойкими плитами. Молотковые дробилки СМД-112, СМД-114б, СМД-147 производительностью 10–27 т/ч рекомендуются для отработанных холоднотвердеющих смесей, угля и др. материалов. Валковые дробилки (рис. 1.19) предназначены для отработанной смеси, стержней на жидком стекле и др. материалов. Дробление у них происходит затягиванием в зазор между вращающимися в разные стороны валками 2, 5, один из которых опирается на пружину 3, предохраняющую дробилку от поломки при попадании в бункер недробящих-ся, например металлических, кусков. Расстояние между валками регулируется прокладками 4.
Рис.1.18. Щековая дробилка
5 4 Рис.1.19. Валковая дробилка
У роторных дробилок измельчение происходит в результате ударов кусков об отбойные плиты, на которые куски отбрасываются вращающимися относительно горизонтальной оси ротором с битами. Производительность роторных дробилок: СМД-85 – 55 м3/ч, СМД-86 – 125 м3/ч. В вибрационных дробилках куски истираются друг о друга и о стенки бункера с шипами, ребрами, отверстиями. Вибрация возбуждается системой на пружинных опорах под действием вращающихся эксцентриков. Вибрационная дробилка 12213 имеет производительность 15 т/ч. Мельницы шаровые 151М2, а также модели МШЦ и МШР предназначены для тонкого измельчения глины, каменного угля и др. материалов. Представляют собой вращающийся около горизонтальной оси барабан, наполненный измельчаемым материалом и металлическими шарами. Шары за счет вращения барабана поднимаются на некоторую высоту и падают, дробя материал.
Для просеивания различных материалов применяют сита. Они бывают барабанные, вибрационные и инерционные. Сита также делятся на сита грубой и тонкой очистки. Параметры отработанной смеси после выбивки в зависимости от близости к отливке значительно различаются: влажность колеблется от 0 до 3 %, а температура может достигать 80–120 оС. Поэтому перед повторным использованием необходимо охладить смесь и усреднить влажность, для чего применяют различные охладители. При многократном использовании формовочных и стержневых смесей изменяются их свойства. В особенности это относится к песку: изменяется объем зерен, происходит растрескивание, сращивание. Восстановить свойства смесей можно с помощью регенерации, которая включает в себя дробление, магнитную сепарацию металлических включений, просеивание, очистку поверхности песчинок от пленки связующего, обеспыливание песка и классификацию – разделение по фракциям (размерам зерен).
При гидравлической регенерации зерна песка интенсивно промываются в потоке воды. Важнейшим элементом системы гидравлической регенерации является оттирочная машина, где песок очищается за счет соударения в потоках пульпы, создаваемых лопатками вертикальных валов двух камер, имеющих разный угол наклона. Система регенерации содержит также железоочистители, дробилки, грохоты, классификаторы, сушилки и охладители. В системах сухой механической регенерации моделей 14311–14316 зерна песка очищаются от пленки связующего перетиранием смеси в дробилках. Образующаяся пыль удаляется вместе с отсасываемым воздухом. При термической регенерации пленки с зерен песка сжигают прока ливанием смеси при 550–800 оС, после чего производят воздушную сепарацию. Этот способ в 2–3 раза дороже механической регенерации. Имеются установки термической регенерации РТ 0,4 – РТ 10 (цифры указывают на производительность).
Оборудование для приготовления формовочных и стержневых смесей
Формовочные и стержневые смеси состоят в основном из кварцевого песка, пылевидных и жидких добавок. Процесс приготовления смеси состоит из дозирования всех компонентов смеси, включая воду, загрузки их в смесители в определенной последовательности, перемешивания для обеспечения однородности и заданных свойств готовых смесей. Смесители литейные чашечные периодического действия с вертикально вращающимися металлическими катками 15101–15108 предназначены для приготовления единых, наполнительных, облицовочных и стержневых смесей из песчано-глинистых фракций с пылевидными и жидкими добавками. Приставка СК к индексу модели указывает на наличие у смесителя скипового подъемника для загрузки с целью использования в смесеприготовительных системах реконструируемых цехов. При вращении вертикального вала 3 смесь размешивается и растирается катками 2, вращающимися на горизонтальных осях 4, устанавливаемыми с регулируемым зазором «а» относительно чаши 1. Смесь перемешивается, так называемыми, отвалами, расположенными между катками. При этом песчинки обволакиваются оболочкой связующего. Запыленный воздух отсасывается из-под колпака гати. Производительность бегунов (второе название смесителей) зависит от длительности цикла. При цикле 2–4 мин она составляет у модели 15108–15110 – 60 м3/ч. У смесителей моделей 15326 и 15328 катки вращаются на горизонтальных осях. Применяются такие бегуны в основном для сырых песчано-глинистых смесей (ПГС). Производительность 15328 при цикле 2,5 мин = 38,4 м3/ч.
Более производительны смесители (бегуны) литейные чашечные непрерывного действия 15204, 15207, 15208, производительность 8-го габарита достает 240 м3/ч. По конструкции они представляют собой смесители периодического действия с вертикально вращающимися катками, смежные чаши которых сообщаются через общий сегмент. Увеличение производительности происходит благодаря последовательному смешиванию двумя парами катков. Встречное вращение валов в чашах сдвинуто по фазе на 90о и синхронизировано. Разработаны комплексы оборудования для автоматизированных смесительных систем массового и крупносерийного производства КР6, 3К16П-К100НП – А-К400Н, включающие смесители периодического (П) и непериодического (Н) действия, охладители смеси, аэраторы, сита, же- лезоотделители, ленточные конвейеры с весовыми устройствами и плуж-ковым сбрасывателем. Для производства оболочковых форм используются смеси, где каждая песчинка покрыта тонким слоем связывающего – термореактивной слюдой. Смеситель центробежный периодического действия 15411 для приготовления плакированных смесей горячим способом производительностью 1 т/ч имеет нагреватель песка – камеру с вращающимся барабаном внутри нее. Барабан несет ковши, поднимающие и высыпающие песок в верхнем положении.
Песок при падении проходит зону нагрева и поступает в центробежный смеситель с двумя катками на дисках. Затем смесь поступает через вибросито в охладитель. Установка имеет также емкости и дозаторы для смолы, уротропина и стеарата кальция. При изготовлении смесей применяют также лопастные смесители, основными элементами которых являются горизонтальные валы с лопастями, вращающимися в желобе. Лопасти захватывают материалы и перемещают их по окружности и вдоль желоба, постоянно вороша, за счет чего и происходит перемешивание. Лопастные смесители применяются для приготовления ХТС и ЖСС.
Техническая поддержка support@hyper-press.ru
copyright © Поддержка сайта осуществляется ООО «Гипер-Пресс»
поисковое продвижение поддержка сайта
телефон: (495) 228-13-22
Литейное и формовочное оборудование
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ:
РЕАЛИЗАЦИЯ, ИНТЕГРАЦИЯ, СЕРВИС
- Регистрация
Литейное и формовочное оборудование
Оборудование и технологии
литья по газифицируемым
моделям (ЛГМ)
Оборудование для
NO-BAKE процессов
(ХТС)
Оборудование для
песчано-глинистой формовки
(ПГС)
Оборудование для
вакуум-плёночной
формовки(ВПФ)
Машины для
литья в кокиль
Машины
центробежного литья
Стержневое оборудование
Машина литья под
низким давлением
Машина литья под
давлением (ЛПД)
Литье – это сложный и многоэтапный процесс. В связи с этим оборудование для литейного производства характеризуется многообразием и технической сложностью. Устройства для технологичного литейного производства – это база данной отрасли. Производители литейного оборудования особое внимание уделяют не только качеству и производительности техники, но и безопасности эксплуатации в целом. Кроме того, каждый завод литейного оборудования Азии, России или Европы отвечает техническим, квалификационным, экономическим и иным международным нормам и стандартам.
Источник https://otlivka.info/articles/oborudovanie-dlya-litejnogo-proizvodstva/
Источник http://www.spec-tehnica.ru/articles/articles_786.html
Источник https://aitcom.ru/litejnoe-i-formovochnoe-oborudovanie
