Р. Ғабдысалық А. Г. Мачульский

Р. Ғабдысалық

А.Г. Мачульский

ӨСКЕМЕН

Ғабдысалық Р., Мачульский А.Г. Дайындамаларды жобалау және өндіру: 050712 «Машинажасау» мамандығы «Машинажасау технологиясы, металлкесуші білдектер және құрал-саймандар» мамандануы студенттеріне арналған дәріс курсы/ ШҚМТУ.-Өскемен, 2011.- 22 б.

Дәріс курсы дайындамалардың сызбаларын жобалау, дайындама түрлерін және оларды өндіруге қатысты сұрақтардың қысқаша мазмұнын қамтиды, сонымен қатар осы пән бойынша оқулықтарға сілтеме жасай отырып, дайындамаларды жобалау және өндіру процесін мұқият зерттеуге мүмкіндік береді.

МАЗМҰНЫ

Берілген анықтама көптеген оқулықтарда кездесетін анықтамалардан өзгеше, себебі кейбір оқулықтарда дайындама нақты өндіріс процесін сипаттаса, жоғарыдағы анықтама бойынша дайындама тетіктің ең соңғы механикалық өңдеу операциясына дейінгі шалаөнімі деп қарастырылады. Сонымен бірге бастапқы дайындама түсінігі кейбір әдебиеттерде қарастырылатын өнімнің механикалық өңделген дайындама немесе механикалық өңделген дайындама алу үшін пайдаланылатын соғылған немесе қалыпталған дайындама екендігіне назар аудармастан пайдаланылады.

Механикалық өңдеумен алынған дайындама дайын тетіктен алынып тасталатын (негізінен қиып алатын) материал қабаттарының болуымен сипатталады. Дайындамаларды алу әдістері (негізінен ыстық) тетіктің дәлдігін бірден қамтамасыз ете алмайды, айқын дәлдікке кейінгі механикалық өңдеу кезеңінде қол жеткізіледі.

Әрбір механикалық өңдеу операциясында шығарылатын металл қабаты операцияаралық әдіп деп аталса, берілген беттегі барлық операциялармен шығарылатын жиынтық қабат жалпы әдіп деп аталады.

а) дайындама-құймалар, қандай да бір құю әдісімен алынады;

г) механикалық тәсілмен кесіліп, шабылып алынбайтын, қандай да бір отты тәсілмен (автоген, плазмалық, лазерлік кесу) металилемнен кесіліп алынатын түрдегі фасонды немесе қарапайым геометриялық түрдегі дайындамалар;

m_{жидк.мет} – құйманы алуға шығындалған сұйық металл салмағы;

m_{расх.мет} – шығындалатын бастапқы металл салмағы (құймакесек, метталилем);

Тетікті дайындауға қажет дайындама түрін толықтай бағалау үшін материалды пайдалану коэфиценті (МПК) қолданылады:

мұнда m_дет – тетік салмағы;

НРМ – материал шығыны мөлшері, яғни оның максималды мүмкін салмағы.

2 ҚҰЙМА ДАЙЫНДАМАЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ЖӘНЕ ӨНДІРУ
2.1 Дайындамаларды құю әдісінің артықшылығы
Басқа әдістермен салыстырғанда бірқатар өзіндік артықшылықтары бар құйма әдісі фасонды дайындамаларды алудың ежелгі әрі бүгінгі күні кең таралған әдістерінің бірі болып табылады:

а) салыстырмалы жоғары МПК ие;

б) тәжірибе жүзінде шектеусіз көлемдегі және салмақтағы дайындамаларды алуға мүмкіндік береді;

в) пластикалық деформацияға икемсіз және кесіп өңделуі күрделі қорытпалардан дайындама алуға мүмкіндік береді (тозуға төзімді шойын, тұрақты магниттер, жоғары марганецті құрыш және т.б.).

а) бір мәртелік пішіндерге құю, яғни бір мәрте ғана пайдалану;

б) бірнеше мәрте пайдалану пішіндеріне құю.

Әрбір түр ішінде құйма пішінді дайындау тәсілі бойынша бөлінеді . Бір мәрте қолданыста болатын пішінді даярлаудың кең тараған тәсілдері:

- төбесі жоқ цехта – ашық форма;

- төбесі жабық цехта – жабық форма;

- цех ішінде үлгі бойынша;

- қорамжәшікте;
б) құм-балшық пішіндерді машинамен қорамалау;
в) сыртқабықшалы пішіндерге құю;
г) қорытылатын, ерітілетін, қатырылатын, газдандырылатын үлгілер бойынша құйма.
Бірнеше мәрте пайдалану пішіндеріне құюдың кең таралған түрлері:
а) металл емес пішіндерге құю (ғаныштық, құмды-цементтік, кірпіштік, балшықтық, графиттік, тас);
б) темірқорамға құю (металдық пішін);
в) металл пішінге жоғары қысыммен құю;
г) орталап құю;
д) сығымдаумен құю;
е) электроқожды құю;
ж) үздіксіз, жартылай үздіксіз құю.
Құюдың тәсілдерін таңдау барысы өндіріс түріне (бірлік, ұсақ сериялы, сериялы, ірі сериялы, жаппай), құйма қорытпасының маркасына, қорытпаның көлемі мен құрама пішініне, қорытпа бетінің қажетті жарамдылығы мен тегістігіне байланысты жүзеге асады. Қандай да бір тәсілді нақты қолдану шарттарын, сонымен қатар кейбір түсініктерді нақтылау үшін берілген пән бойынша бекітілген силлабуста көрсетілген әдебиеттер мен анықтамалықтардан қара.
2.3 Қорытпаларға талаптар және олардың маркалары
Құйма әдістер:
а) талап етілген физикалық-химиялық, физикалық-механикалық қасиеттерді пайдалану мерзімі бойында тұрақты қамтамасыз етуі тиіс;
б) жеткілікті құймалық сипаттарға (жоғары сұйықтық, аз шөккіштік, жарықтардың пайда болуына төмен бейімділік, газдарды сіңіруге төмен бейімділік) ие болуы тиіс;
в) құймалық ауытқуларды түзетуде басты орын алатын жақсы қайнағыштық сипатқа ие болуы тиіс;
г) кескіш құралмен өңдеуге икемді болуы тиіс;
д) қорытпа үшін пайдаланылатын материалдар улы, құйма өндірісіне зиянды болмауы тиіс, компоненттер дефицитсіз әрі үнемді болуы тиіс.

Құйма қорытпалардың құрамы мен сипаттамасы ГОСТтар (жиыны 300 бірлік) мен ОСТтарда (жиыны 450 бірлік) көрсетілген және бұл ақпарат анықтамалар мен құрыш маркалауында қорытпалар санаттарының келесі аралығында сипаталған:

- шойын (сұр, соғылмалы, беріктігі жоғары, қоспаланғыш, ыстыққа төзімді, тозуға төзімді);

- болат (құрылымдық қоспаланғыш, қоспаланғыш емес, құралдық, коррозияға төзімді, ыстыққа төзімді, қышқылға төзімді, тозуға төзімді);

- мыс, аллюминий, мырыш, қалайы, титан, магний, никель, кобальт негізіндегі түсті металдар қорытпалары және т.б.

2.4 Құмды-балшықты пішіндерге құюдың техпроцестері
Қолмен қорамаланған құмды-балшықты пішіндерді пайдалана отырып құйма дайындау келесі процестерден тұрады:

- үлгі мен өзектік жәшіктер даярлау;

- қорамалық және өзектік қоспалар даярлау;

- құю пішінін даярлау – қорамалау, өзектерді дайындау;

- жұмыс қуысын жартыпішіндермен (пішіндер) және сыртқы бетін өзектік күймейтін бояу немесе ұнтақпен жабу;

- жартыпішінді және өзекшені кептіру;

- алдын ала өзектер мен тоңазытқыштарды орналастыра отырып пішінді жинақтау;

- құйма қорытпасын балқыту;

- пішінге сұйық қорытпаны толтыра құю;

- құйманы кристалданып қатуы үшін суыту;

- құйманы пішіннен ажырату;

- құйманы шабу – құюжол жүйесін құймадан ажырату;

- шабу орнын тазарту;

- қажет жағдайда құйманы термоөңдеу;

- құйма бетін өңдеу, яғни күйіктен, отқабыршықтан, қылаулардың түйіршіктерінен тазалау;

- қажет болған жағдайда құйманы түзету;

- құйманы бояу;

- құйманы соңғы техникалық бақылау. Аралық бақылау барлық процестер бойында жүзеге асырылады;

- құймалық ауытқушылықтар орын алған жағдайда түзету жұмыстарын жүргізу.

Барлық техпроцестерді ішкі құрылымын оқулықтар мен техникалық әдебиеттерден қара.

а) құйманың кристалдану процесінің баяулауы мен біркелкі емес құрылымға, төмендеген механикалық сипаттарға ие түйіршіктенуге алып келетін төмен жылуөткізгіштігі, сәйкесінше құймалардың термоөңделуі қажет болады;

Құйманың технологиялылығына келесілер әсер етеді:

а) құйманың құрама пішіні;
б) құйма қабырғаларының, қырларының, ернеулерінің қалыңдығы;
в) қабырғалар мен өтпелердің жанасуы және аралық қалыңдықтарының өзара қатынасы;
г) терезе, тесік, шұңқыр, кемер, дөңесше, құйылма, ойықтардың үлкендігі мен пішіні, орналасуы;
д) дайын тетікте құйма еңкіштігінің болуы, құйма пішіні ажырамасында ауытқу болу, құюжол жүйесінің қалдықтары, және де басқа құйма кінараттары.
Құйма құрылымы технологиялылығының бірден бір критериі үлгінің немесе күрделі өзек құрылымының алынбалы бөлігінің болмауымен сипатталады және бұл жағдай «көлеңке» ережесімен тексеріледі.

Құйма қабырғаларының анықтамаларда ұсынылған минималды рұқсатты қалыңдықтан жұқалығы өз кезегінде құйманың сұйықтығына байланысты қалың қабырға мен жұқа қабырға түйіспелігіндегі жарықшақтармен, бетақаулардың болуымен, құйманың толық құйылмауымен сипатталады. Шамадан тыс қалың қабырғалар құйма салмағын ұлғайтып, термикалық тораптарда шөкпе қаяулардың болуына әкеледі. Сондықтан қабырғалардың қалыңдығының біркелкілігіне баса назар аудару шарт, бұл өз кезегінде құймалардың өзара біркелкі қатуы мен ішкі шөгінді қалдықтардың болмауына әсерін тигізеді.

Құмды-балшықты пішінді үлгіні алу кезінде бүлдіріп алмау үшін құйманың барлық қабырғаларында пішін қабырғаларына перпендикуляр қорамалау еңкіштігі қарастырылуы тиіс.

Металдың тығыз қымтамалы құрылымын талап ететін құйма тетіктер үшін құйма құрылымы біркелкі қабырғалар және біркелкі температурада суыту принципімен жүзеге асады. Жарықшақтарды болдырмау үшін қабырғалардың бір қалыңдығынан екіншісіне ауысу бірқалыпты (радиусты немесе еңісті) болуы тиіс.

Қабырғалардың өзара түйісуі анықтамалықтардағы ұсыныстарға сәйкес болуы шарт. Түйісулердің аз радиусында жарықшақтар пайда болуы мүмкін, ал өте үлкен түйісу радиустарында құймада шөгіндік қаяу пайда болады.

Жарықшақтарды болдырмау үшін ұсынылатын терезелер пішіні дөңгелек немесе доғал болуы тиіс. Құйылатын тесіктер үлкендігі өндіріс түріне сәйкес келесі көрсеткіштермен сипатталады: жеке – 50 мм, сериялы –30 мм, жаппай –20 мм кем емес.

Құйма құрылымында көптеген дөңесше, терезе, тесік, шұңқыр, кемер, құйылма, ойықтарды болдырмауға тырысқан жөн, термикалық тораптармен қиылысатын қиықтар да өз кезегінде құйманың бірқалыпты сууы мен шөгуін тежеп, құйманың шалыстығы орын алады, жарықшақтар пайда болады. Құймада шалыстық пен жарықтардың орын алмауы үшін төмендегідей құрылымдық және технологиялық шаралар қарасырылған:

- еркін шөкпелі қималарды қолдану;

- үлгілердің геометриялық пішіндерін өзгерту арқылы құйманың шалыстығын компенсациялау;

- тегіс қабырғалар пішінінің орнына дөңес пішіндегі қабырғалар қолдану;

- ұзынбойлық қабырғалар, терезелер ернеуін қалыңдату;

- термикалық тораптар үстіне қосылмалар орнату;

- термикалық тораптарда тоңазытқыштар орнату;

- құймаларда термоөңдеуді қарастыру.

Сонымен бірге құйма тетік құрылымы келесі сатыдағы құйманы механикалық өңдеудің технологиялық талаптарын да ескеруі тиіс (анықтамалықтарға сәйкес).

2.7 Құюдың дәл тәсілдері
Құймаларды шығарудың жылдық көлемінің өсуіне байланысты құм- балшықты пішіндердің орнына дәлдігі жоғары, майда әрі өнімділігі жоғары тәсілдермен құймалар құю қажеттілігі туындады. Сыртқабыршақты құймада қоспаның орнына жұмыс қуысы пішіні неғұрлым дәл әрі кедергісіз майда болуы үшін термореактивті шайырды пайдаланады. Құйма пішінін алуға арналған машиналар пішіндерді дайындаудың өнімділігін арттырады.

Балқытпалы үлгілер бойынша құймалар көп орындылық және пішіндерді алудың механикаландырылған тізбесі есебінен жоғары дәлдікпен майда құймаларды өндіру өнімділігін күрт арттырады.

Темірқорамды құйма және бірнеше мәрте пайдаланылатын металдық пішіндерге қысыммен құю үлгі жасау, қорамалық қоспалар даярлау процесін шетке ығыстырады, құймалар дәлдігін жоғарылатады, беттердегі бұдырларды азайтады, құймаларды алу процесінің өнімділігін бірден жоғарылатады. Металл пішіндерге өз ортасынан айналдыра құю өзектерсіз келесі құйма түрлерін аздаған құюжол жүйесі массасымен алуға мүмкіндік береді–төлкелер, балдақтар, құбырлар, қарулар оқпандары. Жауапты тетіктерді құйма қорытпалардың күрделі химқұрамынан алу үшін химқұрамы құйма пішінде электродтармен балқытылу арқылы қамтамасыз етілетін электроқождық құю пайдаланылады, ал металдың жоғары сапасы қорытпаны ауа атмосферасынан қорғап тұратын құйма бетіндегі балқыған қождың болуымен қамтамасыз етіледі. Үлкен көлемді жұқа қабырғалы аллюминий, магний қырлы панелдерін алу үшін сығымдай құю әдісі қолданылады, мұнда артық құйма қозғалмалы механикалық металл жартыпішінінің айналуы нәтижесінде сығымдалып қалыптан шығады. Жаппай өндірісте күрделі көлденең қималы дайындама қажет болғанда қосымша метталл илемдерін қайталап құймас үшін үздіксіз немесе жартылай үздіксіз құю процесі ұымдастырылады.

3 МЕТАЛДЫ ҚЫСЫММЕН ӨҢДЕУ ЖОЛЫМЕН ДАЙЫНДАМАЛАРДЫ ЖОБАЛАУ ЖӘНЕ ӨНДІРУ