5 Теориялық бөлім

Металдан жасалған дайындамаларды және тетіктерді жасаудың негізгі тәсілдері болып құю, қысыммен және кесумен өңдеу саналады. Күрделі пішіні бар бұйымдарды, алдын ала құюмен немесе қысыммен өңдеп жасалған тетіктерді пісіріп, дәнекерлеп немесе тойтарып жасауға болады.

Машиналардың көптеген дайындамалары мен тетіктерін ұнтақты металлургия тәсілдерін қолданып жасайды.

Құю өндірісі машинажасаудың бір саласы болып саналады. Құю өндірісінің мақсаты, сұйықаққыштыққа иемденген металдар мен қорытпалардан массасы, өлшемі мен пішіні әртүрлі болатын бұйымдарды (соның ішінде ішкі қуысы бар бұйымдар) жасау. Жасалатын көптеген машиналарда, құйылған тетіктің үлесі орташа 40...50 %, ал оларды жасаудың бағасы 10...15 % құрайды. Құйған кезде металдық балқыманы бұрынырақ дайындалған құю қорамасына құяды. Осы құю қорамалары бір рет қолданылатын немесе тұрақты пайдаланылатын болып екіге бөлінеді. Бір рет қолданылатын қорамада құйманы жасап, одан кейін оны қиратады, ал тұрақты қорама көптеген құйманы өндіруге жарамды. Құю тәсілін таңдау, тетіктің жұмыс істеу жағдайымен, өндіріс бағдарламасымен, экономикалық қажеттілікпен, тағы да талап қойылатын дәлдікпен және құйманың бетінің сапасымен анықталады. Құйманың көптеген бөлімі құмдық қорамаға құюмен жасалынады. Кейбір жағдайда бұл құймалар қойылатын талапты қанағаттандырмайды. Сондықтан құюдың мынадай арнайы тәсілдерін қолданады: қабыршықты корамаға құю; балқытылатын модельдер бойынша құю; металдан жасалған қорамаға, яғни кокильге құю; қысыммен құю;реттелетін қысыммен құю; центрден тепкіш тәсілмен құю; электрқажылы құю. Құйманы жасағанда қолданылатын технологиялық процестің негізгі операцияларын мынадай негізгі 3 топқа біріктіруге болады: қорамалау; балқыту және құю; құймаларды қағымдау және тазалау.

Қорамалау процесі, модель жинағын жасау, қорамалау мен өзектік қоспаларды дайындау, қорамалау мен өзектік элементтерді жасау және құю қорамасын жинау операцияларын өзіне қосады. Балқыту және құю процестерінде мынадай операцияларды іске асырады: балқыту пешін дайындау және тиеу операциялары; балқыту, құю қорамасына балқыманы құю. Құйма қатайып барып салқындағаннан кейін, құйманы қорамадан қағымдайды, тағы да құйманың құюжолын және қосылмасын өңдеумен кесіп алып тастайды. Ішкі кернеулерді алып тастау үшін және құйма металында берілген құрылым мен механикалық қасиетті алу үшін айтылған құйманысәйкес термиялық өңдеумен өңдейді. Өзіндік қатаятын қоспа құмды-балшықты қорамаға құйманы құюдың технологиялық үрдісі.

Қазіргі кезде өзіндік қатаятын қоспаның сұйық шыны,синтетикалық смала, сульфит-спирт бар.

Тез қататын құмды-балшықты қорамаға құйылғандайындаманы жасаудың техникалық үрдісі өзіне мынадай бірқатар операцияларды қосады: құю қорамасын жасау,қорамаға балқыған металды құю; құйма қатайғаннан кейін, оны қорамадан шығару және тазалау; құйманы термиялық өңдеу.

Құмды-балшықты қорамада құйма жасаудың технологиялық үрдісінің сұлбасы астындагы - суретте толығымен көрсетілген.

Тез қататын құмды-балшықты қорамаға дайындаманы құюдың технологиялық үрдісін жасау өзіне бірнеше негізгі операцияларды қосады. Осы операциялардың негізгі болып мыналар саналады:

- құйма сызбасын жобалау;

- қорама моделінің және өзек жәшігінің сызбасын орындау;

- құюжол жүйесін есептеу;

- қосылманы жобалау;

- қорамжәшікті есептеу;

- жиналған қорама сызбасын орындау;

- қорама және өзекті жасайтын қоспаны таңдау;

- қорамалау машинасын таңдау;

- технологиялық үдерістің картасын құрастыру

Құйманың сызбасын жасау

Құйма жасаудың технологиясын жобалау үшін негізгі құжаттама болып дайын бөлшек сызбасы алынады. Бөлшек сызбасы бойынша құйма сызбасы әзірленеді. Құйма сызбасының нобайын жасағанда бөлшек сызбасының үстіне келесі үлгілеу–құю нұсқамаларын салады:

– үлгі мен қалыптың ажырау жазықтығын көрсетеді.

– механикалық (жонып) өңдеуге арналған әдіптерінкөрсетеді. Оны өңделетін беттердің (бөлшек сызбасында √ белгісімен көрсетілген) үстіне жіңішке сызықпен сызып қояды;

– құю кезінде жасалмайтын тесіктерді жіңішке айқыш сызықтармен (×) үстінен сызып тастайды;

– өзекше сұлбасы мен өзекше белгісін жіңішке сызықпен сызып, шеткі жағын штрихтап қояды;

– құйманың ажырау жазықтығына тік бағытта орналасқан қабырғаларына қалыптау көлбеулігін тағайындайды.

Құйманың сызбасын орындамас бұрын, құйған кездегі қорамның орналасуын, қорам бөліктерінің ажырама бетін,механикалық өңдеуге белгіленетін және технологиялық әдіптер мөлшерін анықтау қажет.

Құймадан жасалған тетікті пайдаланғанда жауапты қызмет жасайтын және айтылған құйманы өңдегенде бетінің тазалығына үлкен талап қойылатын беттерді төмен қаратып, құю қорамасын орналастыру ұсынылады. Ішкі және сыртқы беттері өңделетін цилиндр пішінді құймаларды (айналдырықтар, атанақтар, цилиндрлер, т. б.)

жасағанда, модельдің ажырама бетін көлденең орналастырып қарамалауды жүргізу керек, ал қорамаға сұйық металды құярдың алдында, оны тік жайға аудару керек. Осылай орналастырғанда металдағы бөтен қоспалар жеңіл жоғары көтеріліп, оңай алынып тасталады.

Жасалынатын құйманың үлкен көлденең беттерін жоғары жаққа орналастырмау керек. Өйткені қож және газ қаяуы, қосылық, тартылма сияқты құйма ақаулары осы беттерде жинықталып қалуы мүмкін.

Негізінен қорамалар екі немесе одан көп жартықорамалардан (айтылып жатқан қораманы жасауды жеңілдету үшін және керекті сапаны қамтамасыз ету үшін) тұратын болғандықтан, қораманың ажырама жазықтығын таңдау қажет.

Таңдаған уақытта мыналарды ескеруіміз керек:

1. Ажырама жазықтықта қарапайым пішін болуы керек және ол құю қорамын кішкентай биіктікпен жасауға және осы қорамның ішкі қуыстарына жеңіл жақындауға мүмкіндік беруі қажет. Бұл қарамалауды ыңғайлы жүргізуге және қорамадан модельді кедергісіз шығаруға керекті.

2. Құйма немесе оның үлкен бөлігін астыңғы жартықорамда орналастырған дұрыс. Үстіңгі жартықорамда құйманың тек жауапты емес бөлімдерін орналастыру керек.

3. Саны аз құю өзектерін қолданған дұрыс немесе олардың орнына топырақтан жасалған кеспелтекті қолданған жөн. Негізгі өзектерді төменгі жартықорамда орналастыру қажет. Өйткені оларды осы жартықорамға берік, сенімді және ыңғайлы бекітуге болады.

Құю әдісі дайындама өндіру әдістерінің көп тараған түрі болып табылады. Құю әдісінде ішкі қуысының пішіні алынатын құймаға сәйкес болатын арнаулы қалыпқа балқыған металл құю арқылы құйма дайындамасы жасалады. Осылай алынған дайындама құйма деп аталады. Құйманы әртүрлі әдіспен алады: құм-балшық қалыпта, қабыршақ қалыпта, балқитын үлгі бойынша, кокильге құйып, қысыммен құю арқылы және т.б. Осы әдістерді таңдағанда жасалатын құйманың сапасына қойылатын талаптар, экономикалық тиімділігі сарапқа салынады.

Ең көп тараған әдіс - құм-балшық қалыпқа құйып құйма жасау. Оның себебі аталмыш әдістің басқалармен салыстырғанда қарапайым, әмбебап және арзан болуында.

Бірқолданбалы деп аталатын құм-балшық қалыпта құйма жасаудың технологиялық үрдісі мынадай кезеңдерден тұрады: құйма жасау технологиясын әзірлеу, үлгі жинағын жасау, қалып және өзекше қоспаларын дайындау, құю қалыбы мен өзекшелерді жасау, металл қорытпасын балқыту, қалыпқа металл құю, құйманы қағымдау, оны тазалау және сапасын бақылау.

Құйма жасау технологиясын әзірлеу кезеңінде құйманың сызбасын әзірлейді.

Құйманың сызбасын дайын бөлшек сызбасы бойынша әзірлейді. Осы сызбаны әзірлеу кезінде үлгінің ажырау бетін, қалыптау кезіндегі үлгінің орналасуын, металл құю кезіндегі құйманы жонуға арналған әдіп, металдың шөгу коэффициенті, өзекше белгісі, қалыптау көлбеулігі тағайындалып, құю жүйесі жобаланады. Құйма сызбасын әзірлеу соңында қалыпқа металл құю температурасы, қалып және өзекше қоспаларының құрамы және басқадай қажет болатын деректер беріледі.

Үлгі жинағын жасау кезеңінде құйма үлгісін, үлгі тақтасын және өзекше жәшігін жасайды.

Сонымен бірге опокалар, кептіргіш тақталар, шаблондар және т.б. құралдар дайындалады.

Қалып және өзекше қоспаларын дайындау кезеңінде осы қоспалардың құрамындағы материалдар өз тәртібімен араластырылып дайындалады.

Қалып қоспасының негізін құраушыларына кварц құмы, балшық, су және әртүрлі қосымша заттар жатады. Қоспа дайындау үшін араластырғыш жүгірткілер (бегун) қолданылады.

Қалып және өзекше жасау кезеңі. Құю қалыбын жасау үрдісін қалыптау деп атайды. Құю өндірісінде қолмен, машинамен және автоматпен қалыптау қолданылады. Қолмен қалыптауды жекелеген және ұсақ сериялы өндірісте – машинамен қалыптауды сериялы және ірі сериялы және жаппай өндірістерде қолданады. Қолмен қалыптауда тығыздағыштар, ал машинамен қалыптауда сілкілегіш, баспалаушы және т.б. машина түрлері пайдаланылады.

Өзекше жасау үшін өзекше жәшіктері немесе шаблондар қолданады. Дайындалған өзекшелерді арнаулы пештерде (кептіргіштерде) кептіріп, олардың беріктігін, газ өткізгіштігін жоғарылатып, газ бөлгіштігін азайтып алады. Қалып пен өзекшені жинастырмай тұрып олардың бетіне графит, тальк сияқты заттардың ұнтағын сеуіп, сол арқылы күйе жабысудың мүмкіндігін азайтады. Осыдан кейін қалыптың ішіне өзекшелерді орнатып (керек болса), жинастырған соң, қысып бекітеді. Жиналған қалып одан әрі металл құюға жіберіледі.

Металл қорытпаларын балқыту кезеңінде қажет болатын құрамдағы қорытпаларды пештерде балқытып қорыту орындалады. Балқыту пештері электр қуатымен, жалынмен қыздырылатын болып келеді.

Шойын және болат құйма жасауға арналған материалдар есебінде құйылма немесе қайта өңделетін шойындар, болат және шойын сынықтарын, ферроқорытпалар, отын және қождауыштар пайдаланылады. Түсті металдардан жасалатын құймаларға кесек түріндегі түсті металдар, лигатуралар, қождауыштарды алады. Осы материалдардың жалпылай атауы шикіқұрамдық материалдар деп аталады. Қождауыштар металл бойындағы кірінді, араласқан бөтен заттарды металл бетіне қож етіп шығаруға арналған.