Metallarni quyish va bir martalik qolib shakllari. Quli qolib yasah usullari

Qolip va qolip aralashmalari
Qum qoliplarga quyish usulining mohiyati: model to’plamidan foydalanib qolip aralashmasini zichlash yo’li bilan tayyorlangan qoliplarda suyuq metallni kristallantirib quymalar olish. Quyilgan metall qotib, quyma sovuganidan so’ng ularni ajratish, tozalash va qirqish ishlari amalga oshiriladi.
Quyma forma(9.1-rasm, a) ishchi bo’shlig’i(ichiga suyuq metall quyiluvchi)ni hosil qiluvchi elementlar tizimi o’zida ifoda etadi. Quyma forma odatda quyma opokalarda 7 tayyorlanuvchi yuqori 2 va quyi 1 yarimformalardan iborat, opokalar qolip aralashmasini ushlab turish uchun mo’ljallangan moslama. Yuqori va quyi yarimformalar opokalardagi quyilish teshiklariga joylashtiriladigan metall shtirlar 4 yordamida bir-biriga moslanadi(oriyentirlanadi). Bo’shliqlar(teshiklar yoki boshqa murakkab konturlar) hosil qilish uchun qolipga quymakorlik sterjenlari 3 o’rnatiladi, sterjenlar qolip bo’shliqlarining mos botiqlariga kiruvchi bo’rtiqlar yordamida mahkamlanadi. Suyuq metallni quyma forma bo’shlig’iga olib borish, qolipni to’ldirish va quyma kristallanayotgan vaqtida uni ta’minlash uchun quyish tizimi 5 va 6 tayyorlanadi.
Qolip va sterjen aralashmalari quyma formalar tayyorlash uchun foydalaniladi. Asosiy formovka materiali sifatida donadorligi turli xil bo’lgan kvarts qumi, quyma formovka gillari va yordamchi materiallar(mazut, grafit, talk, yog’och qipig’i va boshqalar) qo’llaniladi. Qolip aralashmasi quyma forma tayyorlash texnologik jarayoni shartlariga mos keluvchi ko’pkomponentli materiallar birikmasidan iborat. Ular po’lat, cho’yan va rangli qotishmalar uchun maxsus aralashma turlariga ajratiladi. Qolip aralashmalari tayinlanishiga ko’ra uch xil bo’ladi: qoplovchi, to’ldiruvchi va yagona.
Qoplovchi qolip aralashma deb, qolipning ishchi qatlami tayyorlanadigan aralashmaga aytiladi. Ishchi qatlam deb, suyuq metall bilan ta’sirlashuvchi qatlamiga aytiladi, u quyma model yuzasidan 15-30 mm qalinlikda joylashadi. Bunday qolip aralashmaning 50-90 % i yangi formovka materialidan, 10-50 % esa qayta ishlatish uchun mo’ljallangan va aralashmaning tarkibiy qismini tashkil etuvchi aralashmadan iborat. To’ldiruvchi qolip aralashma deb, qolipning suyuq metall bilan ta’sirlashmaydigan qismlari uchun va qolipni to’ldirish uchun mo’ljallangan aralashmaga aytiladi. To’ldiruvchi qolip aralashma tarkibining 90-98 % i qayta ishlatish uchun mo’ljallangan va aralashmaning tarkibiy qismini tashkil etuvchi aralashmadan iborat, 2-10 % i esa yangi formovka materialidan iborat. Yagona qolip aralashma qolip hamma qismlarini to’ldirishga mo’ljallangan aralashmadir. Bunday aralashmaning 85-90 % i qayta ishlatish uchun mo’ljallangan va aralashmaning tarkibiy qismini tashkil etuvchi aralashmadan iborat va 10-15 % yangi formovka materialidan iborat. Yagona qolip aralshmasini quymalarning mexanizatsiyalashgan ishlab chiqarishida qo’llaniladi.
Sterjen aralshmalari metallmas quyma sterjenlar tayyoralash texnologik jarayonining shartlariga mos keluvchi ko’pkomponentli materiallar birikmasidan iborat.
Murakkab sterjenlar uchun sterjen aralashmalari tayyorlash kvarts qumi va boshqa turli xil bog’lovchi elementlar(oliflar, sulfit-spirt bardi, sintetik smola va boshqalar) qo’shimchalari yordamida amalga oshiriladi. Oddiy va yirik sterjenlar uchun kvarts qumi va gildan iborat. Sterjen quymaga kuyib yopishib qolmasligi uchun aralashmaga ko’mir, grafit, mazut va sterjen beriluvchanligini ta’minlash uchun – yog’och opilka(qipiq) va torf qo’shiladi.
Suyuq o’zi qotib qoluvchi aralashmalar keng qo’llaniladi, ular oquvchanlik xususiyatiga ega bo’ladi, tayyor bo’lganidan keyin o’z-o’zidan qotib qoladi va hajm bo’yicha mustahkamlikni ta’minlaydi. Bunday qotishmalar tayyor bo’lganidan 8-12 minut keyin harakatchanlikka ega bo’ladi va 30-50 minutdan so’ng sterjen yashigini to’ldirib qotib qoladi. Qolip va sterjen aralshmalari yetarli mustahkamlikka, yuqori gaz o’tkazuvchanlikka, egiluvchanlikka, yetarli olovbardoshlik va beriluvchanlikka, va boshqa xususiyatlarga ega bo’lishi shart.
Qolip va sterjen aralshamalarini tayyorlashda kvarts qumi va gil quritiladi va elanadi, qayta ishlangan aralshmadan metall va karkas qoldiq(tomchi)lari olib tashlanadi, maxsus aralshtirgichlarda aralashtiriladi.
Quyma forma ishchi bo’shlig’ini shakllantirish uchun model to’plami foydalaniladi, model to’plami – quyma model, quyish tizimi modellari, sterjen yashiklari, model plitalari, nazorat va yig’ma shablonlarni o’z ichiga oluvchi moslama. Quyma model – quyma formada quymaning o’lchamlari va konfiguratsiyasiga mos keluvchi iz hosil qilish uchun mo’ljallangan moslama. Modellar yig’ma, butun va maxsus turlarga ajratiladi. Kerakli o’lcham va shakldagi sterjenlar tayyoralsh uchun sterjen yashiklari shart. Yashikning ishchi bo’shlig’i sterjen arlashmasi bilan to’ldiriladi. Sterjen yashiklari yig’ma va bir butun bo’ladi. Model plitasi quyma forma ajralish joyini shakllantiradi. Unda modelning turli qismlari, modelning quyish tizimi joylashtiriladi.
Suyuq metallni quyma formaning ishchi bo’shlig’iga olib kelish, qolipni to’ldirish, quymani kristallanish jarayonida suyuq metall bilan ta’minlash uchun quyish tizimidan foydalaniladi. Quyish tizimi suyuq metallni qabul qilish va qolipga uzatuvchi quymakorlik chashkasidan, suyuq metallni quymakorlik chashkasidan qolip ishchi bo’shlig’iga yoki quyish tizimining boshqa elementlariga uzatish uchun mo’ljallangan vertikal yoki qiya kanal, ta’minlagich suyuq metallni qolipning bo’shlig’iga uzatuvchi kanal, ta’minlagichning metallmas qo’shimchalari va shlakni ushlab qolish uchun mo’ljallangan shlakushlagichlardan iborat. Qolipni suyuq metall bilan to’ldirishni boshqarish, gazlar chiqishi va quyma kristallanyotgan vaqtida suyuq metall bilan ta’minlash uchun vipor 5 yoki pribil xizmat qiladi.
Quyma formalar tayyorlash – formovka – modelning aniq izini hosil qilish va unga kerakli mustahkamlikni berish uchun qolip aralshmasi zichlanadi. Qolipda suyuq metall quyish jarayonida hosil bo’luvchi va gazlar chiqishi uchun mo’ljallangan ventilyatsion kanallar mo’ljallab qo’yiladi. Qolipdan model olingandan so’ng opokalar yig’ilishi amalga oshiriladi. Quyilayotgan metall, quyma o’lchamlari va massasiga bog’liq ravishda quruq va nam kimyoviy qotuvchi qoliplar qo’llaniladi, bunday qoliplar qo’lda, formovka mashinalarida va avtomatli formovka liniyalarida tayyorlanadi.
Qo’lda formovkalash yakkalab va kichik seriyali ishlab chiqarishda yirik quymalar tayyorlashda qo’llaniladi. Ko’pchilik hollarda bir martalik qum qoliplar yig’ma modellar bo’yicha juft opokalarda tayyorlanadi. Juft opokalarda formovkalashning asosiy texnologik operatsiyalari bajarilish ketma-ketligi 9.2-rasmda ko’rsatilgan. Bundan tashqari juft opokalarda butun modellar bo’yicha ham formovkalash amalga oshiriladi. Bir necha o’ntonnali yirik quymalar uchun qoliplar maxsus chuqur(kesson)larda tayyorlanadi. Kessonning devori tubi beton yoki temir-beton bilan qoplanadi.
Mashinali formovka – juft opokalarda quyma formalar tayyorlashning asosiy usuli bo’lib, model plitalari bo’yicha amalga oshiriladi. Mashinali formovka opokalardagi qolip aralashmasini zichlashtirish jarayonini mexanizatsiyalashtirish va modelni qolipdan ajratish(eng ko’p mehnattalab operatsiya) imkonini beradi. Qolip aralashmasini zichlashtirish vibratorli va press mashinalarda va qumotgich yordamida amalga oshiriladi.
Silkituvchi mashinalarda(9.3-rasm, a) qolipni zichlash: stol 2 model plitasi 3, opoka 4 va qolip aralashmasi qisilgan havo bilan birgalikda 60-80 mm balandlikka ko’tariladi, keyin silindr bo’shlig’idan avtomatik ravishda havo atmosferaga chiqib ketadi va stol staninaga 1 urilib tushib ketadi. Inertsiya kuchlari ta’sirida yuqori qatlamda yotgan aralashma pastdagi qatlamni bosadi va qolip aralashmasining zichlanishi ro’y beradi. Silkitish bilan har qanday balandlikdagi opokalardagi qolip aralashmasini zichlash mumkin.
Presslab zichlashdapress kolodkasi 1 opoka 3 va to’ldiruvchi ramkadagi 2 aralashma yuzasini bosadi. Presslash jarayonida press stoli 5 model plitasi 4, opoka va to’ldiruvchi ramka bilan birgalikda press kolodkasi 1 tomon ko’tariladi, press kolodkasi to’diruvchi ramka ichkarisiga kiradi. Natijada presslash qum zarralarini bir-biriga yaqinlashadi va mustahkam bog’lanadi.
Qumotgich bilan zichlashda qolip aralashmasi lentali konveyer 2 yordamida golovkaga 1 uzatiladi va aylanuvchi rotorga mahkamlangan kovshga 3 borib tushadi. Qolip aralashmasi kovshdan opokaga 5 tushadi. Qolip aralashmasining zichlanishi aralashma portsiyasining zichlanayotgan qolip yuzasiga tushayotgandagi harakati kinetik energiyasi yordamida ro’y beradi.
Modellarni qoliplardan ajratish mashinali formovka jarayonida maxsus tortuvchi va buriluvchi mexanizmlari yordamida amalga oshiriladi, bu jarayon aniqligi yuqoriroq bo’lgan quymalar olish imkonini beradi Sterjenlar tayyorlash xom sterjenlarni formovkalash, ularni quritish, pardozlash va bo’yashni o’z ichiga oladi. Sterjenlar mustahkamligini oshirish uchun ularni ichiga karkaslar qo’yiladi, ularda gazo’tkazuvchanlikni oshirish uchun ventilyatsion kanallar tayyorlanadi. Sterjenlar quritish qurituvchi metall plitalar yordamida 200-280⁰ C haroratda 2-12 soat davomida amalga oshiriladi. Sterjenlar tayyorlash ko’p hollarda turli sterjen mashinalarda: silkituvchi, presslovchi, qumsepuvchi va suyuqlayin harakatlanuvchi o’ziqotuvchi aralashmali qurilmalar yordamida amalga oshiriladi.
Quyma formalar yig’ish quyidagilarni o’z ichiga oladi: sterjenlarni o’rnatish, qolip asosiy bo’shlig’i o’lchamlarining aniqligini nazorat qilish, quyi yarimforma bilan yuqori yarimformani qoplash, yarimformalarni quyish oldidan mahkamlash.
Qolipga suyuq metall konussimon, barabanli va boshqa kovshlardan quyiladi, kovshlar olovbardosh materiallar bilan futerovkalanadi va to’liqligicha quritiladi. Metallni quyish harorati qotishma turiga, quyma devori qalinligiga, ularning konfiguratsiyasiga va boshqalarga bog’liq. Qoliplarga quyish to’xtovsiz, quymakorlik chashkasi to’lgunicha amalga oshiriladi.
Metall quyib va sovutib bo’lingandan so’ng, quymalar qoliplardan vibratsion panjara yodamida ajratib olinadi va kamerali yoki barabanli tipdagi tozalovchi barabanlarda yoki drobotuvchi qurilmalarda yopishib yoki kuyib qolgan qolip aralashmasidan tozalanadi. Drobotuvchi qurilmalar yordamida tozalashda, quymalar metall drob oqimining zarbiy ta’siri ostida qoladi, drobotuvchi g’ildirak tezligi 70 m/s. Quymalarni qirqish va tozalash abraziv doiralar yoki kesuvchi presslar yordamida amalga oshiriladi.
Po’lat quymalar uchun qolip aralashmalari tayyorlashda quyi namlikka ega bo’lgan yuqori olovbardoshli materiallardan foydalaniladi. Quyma formalar va sterjenlar yuzalari olovbardosh bo’yoqlar bilan qoplanadi. Quymalarni sovutishda kuchlanishlarini kamaytirish uchun qoliplar va sterjenlar beriluvchanligi oshiriladi. Quyish tizimi qolipni bemalol to’ldirilishini ta’minlashi, quymaning yo’naltirilgan kristallanishi va usadkaga xalaqit bermasligi kerak. Usadka rakovinalari oldini olish uchun pribillar – eng oxirida metall qotadigan maxsus ta’minlagichlar, shuning uchun usadka rakovinalari quymada emas, pribillarda hosil bo’ladi.
Cho’yan quymalar tayyorlashda qolip aralashmasining kuyib ketishini kamaytirish uchun aralashmaga toshko’mirli chang qo’shiladi. Suyuqlangan cho’yan quymaning ingichka kesimlariga olib boriladi. Yuqori mustahkamlikka ega va bolg’alanuvchan cho’yanlardan quymalar tayyorlashda usadka rakovinalari oldini olish uchun bobishkalarni ta’minlovchi pribillar o’rnatiladi. Quymalarda yoriqlar bo’lamasligi uchun qolip aralashmasi yuqori beriluvchanlikka ega bo’lishi kerak.
Rangli metallardan quymalar tayyorlashda qolip va sterjen arlashmalari mayda donali kvarts qumidan tayyorlanadi. Gaz rakovinalari oldini olish uchun aralashmalar namligi 4 % dan oshmasligi kerak. Quymalarda yoriqlar oldini olish uchun qolip aralashmasi yuqori beriluvchanlikka ega bo’lishi lozim.
Magniyli quymalar tayyorlashda magniyning o’z-o’zidan yonib ketmasligi uchun qolip aralashmasiga ftorli qo’shimchalar yoki boshqa moddalar qo’shiladi. Suyuq metall gorizontal, sifon(quyi) yoki vertikal-darchali quyish tizimlari orqali quyma formaga borib tushadi, bunda metall oqish tezligini pasaytirish va qolip bo’shlig’ining asta-sekin to’lishini ta’minlash uchun quyish tizimlari ta’minlagichlari ko’ndalang kesimlari kattalashtirilgan bo’ladi. Usadka rakovinalari oldini olish uchun pribillar qo’llaniladi.
Qum qoliplarga quyishda mexanizatsiya va avtomatizatsiya jarayonlari qo’l mehnati o’rnini mashina mehnati bilan almashtiradi, bu ish unumdorligini oshirib, yuqori sifatli quymalar olish imkonini yaratadi. Quyma formalar tayyorlash uchun turli xil yuqori unumdor avtomatik mashina va avtomatik liniyalar qo’llaniladi. Masalan, mayda(0,1 kgdan 3 kggacha) quymalar tayyorlash uchun opokasiz formovka avtomatik liniyalari keng qo’llaniladi. Qolip aralashmasi bunkerdan 2 qisilgan havo bilan birgalikda buriluvchi plita 1 bo’shlig’i va harakatchan model plitalari 3 tomonga qarab harakatlanadi. Model plitasi 3 shtok 4 bilan birgalikda harakatlanishi natijasida qolip aralashmasi zichlanadi. Qolip aralashmasi zichlanganidan so’ng, buriluvchi model plitasi maxsus qurilma yordamida suriladi. Model olinadi va yuqoriga ko’tariladi, qolipning 5 tayyor qismi esa shtok yordamida suriladi va oldin tayyorlanganlarga mahkam qisiladi. Shtok 4 harakatchan plita bilan boshlang’ich holatiga qaytadi.Shundan keyin quymalar tayyorlash bo’yicha barcha operatsiyalar takrorlanadi. Bunday avtomatik qurilma unumdorligi 240 qolip/soat ga teng.
Ishlab chiqarishda avtomatik quyish liniyalari keng qo’llaniladi. Yaxshi ish sharoitlari yaratish va samaradorlikni oshirish uchun quymakorlik sexlarida quymalarni qoliplardan ajratish, tozalash, qirqish va quymalarning dastlabki bo’yash ishlari kompleks ravishda mexanizatsiyalashtirish qo’llaniladi.