TURNARE proiectare

8/2/2019 TURNARE proiectare

1/192


2/192

6

-modificri care s asigure accesul uor la toate suprafeele interioare iexterioare ale pieselor turnate, pentru dezbaterea uoar a miezurilor iextragerea armturilor;

-modificri care s asigure debavurarea uoar, ndeprtarea uoar areelei de turnare i a adaosurilor tehnologice;

-modificri privind realizarea de economii de metal prin modelarea mairaional a piesei sub raportul rezistenei i rigiditii, prin folosirea metodeitehnologice i a materialului cel mai convenabil;

Tehnologul trebuie s analizeze cu mult spirit de rspundere piesa ce seva turna i, pe baza cunotinelor sale, s propun proiectantului de maini osoluie constructiv convenabil ambelor pri.

Configuraia adoptat la proiectare, n conformitate cu anumite cerinefuncionale i de rezisten, sau cea rezultat n urma diferitelor modificriconstructive trebuie s respecte estetica i arhitectura exterioar a viitoarelorsemifabricate turnate. Aceast necesitate este impus att din dorina de a daproduselor un aspect ct mai plcut, ct i din motive de securitate a muncii.

Piesele care intr n componena mainilor i agregatelor sunt alctuite

dintr-o serie ntreag de corpuri geometrice simple i odat cu cretereacomplexitii piesei, crete i numrul acestor elemente geometrice.Elementele geometrice mrginite de suprafee plane sau curbe pot da

natere la piese cu sau fr goluri. Elementele geometrice simple din caresunt compuse piesele turnate pot fi:

-corpuri geometrice cu suprafee plane;-corpuri geometrice cu suprafae curbe;-corpuri geometrice de revoluie care rezult prin rotirea unei

generatoare n jurul unei axe fixe, raza de rotaie ntr-o anumit seciunermnnd constant.

n cadrul analizei piesei ce urmeaz a se turna, studenii vor mpripiesa n corpuri geometrice simple pentru ca ulterior, dup stabilirea

adaosurilor de prelucrare, s poat determina volumul acestor pri i nfinal greutatea piesei brut-turnate.n cazul cnd se vor constata erori de proiectare sau unele deficiene

care ar putea afecta procesul tehnologic de turnare, vor face propuneri demodificare cu motivrile tehnice necesare.

2. Stabilirea poziiei piesei la turnare

Poziia piesei la turnare determin n mare msur modul de formare,construcia reelei de turnare, valoarea adaosurilor de prelucrare i aadaosurilor tehnologice, mrimea ramelor de formare. Poziia piesei la turnareare o influen direct asupra calitii viitoarei piese, ct i asupra cheltuielilor

de producie.La analiza poziiei piesei n timpul turnrii trebuie s se in seama de

urmtoarele recomandri:1-poziia piesei turnate n form trebuie s permit ca prile importante,

de care depind compactitatea i etaneitatea s se afle n partea inferioar.Suprafeele supuse prelucrrii mecanice de precizie, suprafeele de


3/192

7

rspundere care nu trebuie s aib defecte de turnare, se poziioneaz npartea inferioar unde nu se separ incluziuni, sufluri sau nu se producretasuri;

2-dac profiIul piesei sau metoda de formare nu permit aezarea acestorsuprafee n partea de jos a formei, atunci suprafeele respective se aeazvertical sau nclinat;

3-dac din motive diferite suprafeele piesei turnate supuse prelucrriitrebuie neaprat situate la partea superioar, trebuie s se creeze condiiiastfel nct defectele de turnare (retasuri, sufluri, incluziuni) s se formeze nacele pri ale piesei care se vor ndeprta la curire sau prelucrare, adic nmaselote, canalele reelei de turnare, sau n adaosurile de prelucrareamplasate pe suprafeele superioare ale piesei;

4-piesele turnate executate din aliaje cu contracie mare n timpulsolidificrii, se toarn n poziia n care este asigurat solidificarea dirijat ametalului n form, spre maselote;

5-poziia piesei n timpul turnrii trebuie aleas astfel nct s reduc pect posibil consumul i preul materialelor, precum i cheltuielile de manoper,

de modele i de rame de formare; n acest scop se va urmri ca:-reeaua de turnare s fie ct mai simpl, uor de ndeprtat i snu mreasc dimensiunile formei;

-forma s aib un volum ct mai mic pentru a nu se consuma multemateriale, s fie simpl, s nu necesite pri demontabile ale modelului, unnumr mare de miezuri, complicate i greu de aezat, s nu necesite rotirepentru umplere i uscare prealabil;

-garnitura de model s fie simpl, fr cutii de miez sau n orice cazcu un numr redus de cutii de miez simple;

6-poziia formei la turnare se stabilete astfel nct miezurile s poat fiaezate n form ct mai uori sigur, s nu necesite o fixare anevoioasi snu se deformeze sub greutatea proprie sau sub influena aliajului lichid. Din

acest motiv se vor evita pe ct posibil miezurile suspendate, aezate unilateralprecum i miezurile orizontale lungi i subiri, insuficient rezemate;7-pentru a asigura umplerea corect sau pentru a evita reprizele, pereii

plani i subiri ai piesei turnate se aeaz n partea inferioar a formei. n figura1.1 sunt prezentate dou modaliti de poziionare a piesei n timpul turnrii.

Fig.1.1. Poziia unei piesecu pereii subiri la turnare:

a-greit; b-corect

Poziia 1b este cea corect, deoarece asigur o umplere complet iuniform ca urmare a poziiei nclinate care determin o curgere bun a aliajului


4/192

8

lichid. De asemenea, gazele care se apar la turnare se evacueaz mai uori nmersul lor ascendent nu ntlnesc pereii piesei. Poziia 1a este greit deoarecenu se asigur umplerea formei cu aliaj lichid i nici evacuarea corespunztoare agazelor.

3. Stabilirea poziiei modelului la formare, alegerea suprafe

ei de

separaie a formei i a modelului

Stabilirea poziiei modelului la formare precum i alegerea suprafeei deseparaie a formei i modelului exercit o influen decisiv asupra construcieiformei i modelului, asupra procesului tehnologic de formare i miezuire iasupra preciziei dimensionale a piesei turnate.

La stabilirea poziiei modelului n timpul formrii i la alegerea suprafeeide separaie trebuie s se in seama de urmtoarele recomandri:

1-poziia modelului la formare ct i suprafaa de separaie a formeise stabilete astfel nct garnitura de model s fie ct mai simpli s aibun numr minim de pri componente;

2-stabilind poziia modelului la formare i suprafaa de separaie a formeitrebuie s se tind ca forma s aib ct mai puine suprafee de separaie is fie posibil divizarea modelului. n figura 1.2 se dau dou posibiliti depoziionare n form a unui model. Varianta 1.2a este mai bun dect varianta1.2b pentru c nu necesit secionarea modelului crescnd astfel preciziadimensional, iar proeminenele se afl n partea inferioar a formei.

Fig.1.2. Stabilirea suprafeei de separaie pentru aevita secionarea modelului: a-corect; b-greit

Introducerea a dou sau mai multe suprafee de separaie ale formeicomplic construcia, reduce precizia, ngreuneaz formarea mecanizat iduce la creterea consumului de materiale.

n figura 1.3 sunt reprezentate mai multe posibiliti de alegere asuprafeelor de separaie. n figura 1.3a s-au ales dou suprafee de separaieceea ce implic un consum exagerat de amestec de formare i un numr marede rame scznd astfel i precizia dimensional. n figura 1.3b s-a reprezentatvarianta cu o singur suprafa de separaie i cu un miez exterior. Aceastsoluie contribuie la reducerea consumului de amestec i a numrului de rame

de formare, dar crete numrul de miezuri.Cea mai bun soluie tehnologic este prezentat n figura 1.3c unde sepoate observa c formarea se execut n dou rame i este necesar un singurmiez. n acest caz trebuie luate msuri suplimentare de evacuare a gazelor dinmiez, ntruct poziiile a i b erau mai convenabile din acest punct de vedere.


5/192

9

Fig.1.3. Posibiliti de stabilire a suprafeei de separaie pentru obuc

Mergnd pe aceeai idee de reducere a numruluide rame de formare, n figura 1.4 se observ c o piesse poate turna n patru rame, figura 1.4a, fiind necesaretrei suprafee de separaie i n dou rame cu o singursuprafa de separaie, figura 1.4b, aceasta din urm

fiind o soluie mai bun.

Fig.1.4. Reducerea numrului de rame deformare prin alegerea corect a suprafeei deseparaie.

3-Suprafaa de separaie trebuie s fie pe ct posibil plan. n acest scopse vor evita suprafeele de separaie frnte n mai multe locuri, figura 1.5, carecomplic executarea formei i necesit luarea unor msuri speciale (suprafeede separaie false).

Fig.1.5. Suprafa de separaiefrnt

Atunci cnd configuraia piesei permite, se recomand evitareasuprafeelor de separaie frnte sau curbe, figura 1.6, i alegerea unorsuprafee de separaie plane ca n figura 1.6b.

Fig.1.6. Suprafae de separaiedenivelate i plane


6/192

10

4-Poziia modelului la formare i suprafaa de separaie trebuie astfelstabilite nct numrul de miezuri s fie minim. Aceasta duce la economie dematerial i manoper att la executarea cutiilor de miez ct i a miezurilor. Deasemenea, se reduce manopera de montare a miezurilor la asamblarea formei.

n figura 1.7a se observ c o pies se poate obine prin turnarecu trei miezuri ceea ce duce la cheltuieli mari pentru materiale

i manoper

.

Fig.1.7. Reducerea numrului de miezuri prin stabilirea corect a suprafeei deseparaie.

Aceeai pies se poate turna cu un singur miez prin schimbarea poziieide turnare i a suprafeei de separaie, figura 1.7b. Aceast soluie este multmai economic dect prima, obinndu-se i o precizie dimensional bun.

n figura 1.8a este reprezentat o pies care se poate turna n douvariante: n trei rame - figura 1.8b sau n dou rame - figura 1.8c.

Fig.1.8. Reducerea numrului desuprafee de separaie prin confecionareaunui miez suplimentar

Se observ c n acest caz reducerea numrului de suprafee deseparaie, deci i a numrului de rame de formare, a dus la mrirea numruluide miezuri. ntruct ambele situaii sunt neconvenabile din punct de vederetehnologic, proiectantul trebuie s opteze pentru varianta cea mai avantajoasdin punct de vedere economic. Deci, va trebui apreciat n ce msur miezul


7/192

11

introdus suplimentar este sau nu mai economic dect rama suplimentar dinfigura 1.8b. Dac se toarn mai multe piese, atunci cheltuielile pentru cutia demiez sunt mai uor de amortizat i se prefer varianta 1.8c. Pentru una saudou turnri se alege varianta 1.8b.

5-Poziia modelului la formare i suprafaa de separaie a formei sestabilesc astfel nct numrul de pri demontabile s fie minim. n figura 1.9aeste reprezentat o pies care ar necesita la formare patru rame cu treisuprafee de separaie, pentru a nu se rupe amestecul dintre proeminene.Problema poate fi rezolvat fie prin realizarea unei proeminene inferioaredemontabile, fie prin realizarea unui miez care s reproduc golul dintre acesteproeminene, figura 1.9b.

Fig.1.9. Reducerea numrului de pri demontabile prin introducerea unui miez

n ambele situaii s-a redus numrul de rame de la patru la dou, prinalegerea suprafeei de separaie la partea superioar a modelului. n ceea ceprivete rentabilitatea celor dou soluii trebuie s ne referim din nou lanumrul de piese care se toarn. La un numr mic de piese este de preferat sse prevad o parte demontabil, pe cnd la un numr mare de piese trebuieconfecionat o cutie de miez care se amortizeaz uor. De asemenea, priledemontabile nu se recomand la formri mult repetate pentru c se uzeaz. norice caz, cea mai bun configuraie exterioar se realizeaz cu miez, ceea cepoate influena asupra alegerii variantei optime.

6-Poziia modelului la formare i suprafaa de separaie a formei se

stabilesc astfel nct nlimea modelului i a formei s fie minim. nlimeaexagerat a modelului este neconvenabil, deoarece:

-ngreuneaz extragerea modelului din form i mrete pericolul dedeteriorare a formei la demulare;

-ngreuneaz montarea miezurilor n form adnc;-provoac deformarea piesei turnate deformaia este cu att mai mare

cu ct modelul este mai nalt;-ngreuneaz alegerea ramelor de formare.7-La stabilirea suprafeei de separaie a formei trebuie s se tind ca

toate miezurile s se afle n semiforma inferioar.8-La formarea pieselor turnate prevzute cu deschideri nguste sau cu

perei subiri a cror grosime trebuie strict respectat, suprafaa de separaietrebuie s se stabileasc astfel nct aceste elemente s se afle ntr-o singurparte a formei. n caz contrar, o mic deplasare a formei n direcieperpendicular pe limea deschiderii sau pe grosimea peretelui, produce odeformare considerabil a acestor elemente. n figura 1.10a este dat orezolvare tehnologic greit, deoarece n cazul cnd semiforma superioar sedeplaseaz cu distana c, jumtile superioare ale tlpilor cu grosimea s i


8/192

12

modific dimensiunile n s+c i s-c.

Fig.1.10. Alegerea

suprafeei de separaie aformei pentru o pies dubluT: a-greit; b-corect

Rezolvarea prezentat n figura 1.10b permite eliminarea defectelormenionate. n caz de deplasare a semiformelor n suprafaa de separaie,rezult proieminenele m care se pot ndeprta prin polizare.

Unele cazuri generale de alegere a suprafeei de separaie la modele icutii de miez sunt date n figura 1.11.

Din toate acestea se va alege n fiecare situaie acea suprafa care nuduce la modificarea configuraiei piesei, pentru a se putea asigura extragereamodelului din form sau a miezului din cutia de miez. Din acest punct devedere sunt recomandabile cazurile a, b, e, i, j din figura 1.11.

Un caz aparte este prezentat n figura 1.12 cnd pentru a se realiza omaselot deschis, modelul acesteia poate fi secionat n dou sau trei buci,urmnd ca dup formare extragerea diverselor elemente din form s se facn ordinea numerotrii lor.

Fig.1.11. Exemple de alegere a suprafeei de separaie la modele i cutii de miez


9/192

13

Fig.1.12. Alegerea suprafeelor deseparaie pentru o maselot nchis

La alegerea poziiei modelului la formare i la stabilirea suprafeei deseparaie a formei i modelului, se va avea n vedere ca soluia tehnologicadoptat s rspund pe ct posibil la toate cerinele expuse anterior.

4. Stabilirea adaosurilor de prelucrare, a abaterilor dimensionale i aabaterilor de la masa nominal a pieselor

Adaosurile de prelucrare reprezint un surplus de metal prevzut pesuprafeele care urmeaz a fi prelucrate prin achiere pentru a se obine formai dimensiunile piesei finite.

Sistemul de tolerane dimensionale i adaosuri de prelucrare este cuprinsn SR ISO 8062 din august 1995. Prin acest standard internaional se defineteun sistem de tolerane i de adaosuri de prelucrare pentru piesele turnate.

n accepiunea acestui standard apar urmtoarele definiii:-cot de baz dimensiune a unei piese brut turnate nainte de

prelucrare, figura 1.13, care include adaosul de prelucrare necesar, figura 1.14;

Fig.1.13. Indicaii pe desen

Fig.1.14. Limitele toleranelor


10/192

14

-toleran dimensional a se vedea ISO 286-1;-adaos de prelucrare precizat, RMA adaos de material la piesele brut

turnate, care trebuie s permit ndeprtarea de pe suprafa a efectelorformrii, prin prelucrare ulterioar, obinndu-se astfel starea dorit a suprafeeii precizia dimensional necesar. Pentru piesele cilindrice sau prelucrate ladou cote, RMA se ia n considerare de dou ori, figurile 1.15 i 1.16;

Fig.1.15. Prelucrare exterioar a unui bosaj:R-cota de baz a piesei brute; F-cota piesei finite;RMA-adaos de prelucrare precizat; CT-tolerana laformare

Fig.1.16. Prelucrare interioar

-abatere deplasare relativ a suprafeelor unei piese turnate datoratimpreciziilor diferitelor pri componente ale formei, figura 1.17;

Fig.1.17. Abatere maxim

-unghi de nclinare (conicitate) pant suplimentar pe elementeleformei (n special pe suprafeele de revoluie) necesar pentru a uurademularea piesei (formei, cochilei sau modelului) sau separarea prilor uneiforme permanente.


11/192

15

Clasele de tolerane. Exist 16 clase de tolerane ale pieselor turnate,

notate de la CT1 pn la CT16, conform tabelului 1.1.Pentru cotele la care toleranele generale nu sunt adecvate se prevd

tolerane individuale. Dac trebuie redus valoarea abaterii, pe desen se indicvaloarea maxim, figura 1.10.

Fig.1.10. Indicarea pe o anumit suprafa a unui adaos de prelucrare precizat, RMA.

Tolerane ale pieselor turnate Tabelul 1.1

Cu excepia unui acord contrar, tolerana la grosimea de perete dinclasele de la CT1 pn la CT15, se stabilete mai mare dect toleranageneral pentru alte cote; de exemplu dac tolerana general pe desen esteCT10, tolerana la grosimea de perete trebuie s fie CT11.

Adaosuri de prelucrare precizate, RMADac nu exist un acord contrar, adaosul de prelucrare precizat este

valabil pentru ntreaga pies brut. Nu se indic dect o singur valoare pentrutoate suprafeele prelucrate i aceasta trebuie s fie aleas din intervalul dedimensiuni corespunztor, n funcie de cea mai mare dimensiune a pieseifinite, dup prelucrarea final, figura 1.18.

Cota maxim a unui element brut turnat, nu trebuie s fie mai mare dectcota final, la care se adaug adaosul de prelucrare prevzut i tolerana totalla formare, figurile 1.14, 1.15, 1.16, 1.19 i 1.20.

Tolerane totale la formare, mmCot de baz apiesei brute,

mmClase de tolerane dimensionale, CT, ale pieselor turnate

peste pn la,i

inclusiv

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

-1016

101625

0,090,1

0,11

0,130,140,15

0,180,2

0,22

0,260,280,3

0,360,380,42

0,520,540,58

0,740,780,82

11,11,2

1,51,61,7

22,22,4

2,83

3,2

4,24,44,6

--6

--8

--

10

--

12254063

4063

100

0,120,130,14

0,170,180,20

0,240,260,28

0,320,360,40

0,460,500,56

0,640,7

0,78

0,91

1,1

1,31,41,6

1,82

2,2

2,62,83,2

3,64

4,4

55,66

789

91011

111214

141618

100160250

160250400

0,15--

0,220,24

-

0,30,340,4

0,440,5

0,56

0,620,70,78

0,881

1,1

1,21,41,6

1,82

2,2

2,52,83,2

3,64

4,4

55,66,2

789

101112

121416

161820

202225

400630

1000

63010001600

---

---

---

0,64--

0,91-

1,21,41,6

1,82

2,2

2,62,83,2

3,64

4,6

567

789

101113

141618

182023

222529

283237

1600250040006300

250040006300

10000

----

----

----

----

---

----

2,6---

3,84,4--

5,46,27-

891011

10121416

15172023

21242832

26303540

33384450

42495664


12/192

16

Fig. 1.18. Dimensiunea cea mai mare a pieseifinite

Fig.1.19. Prelucrare n scar

Fig.1.20. Prelucrarea cotei unui element

Clase de adaosuri de prelucrare precizate. Sunt prevzute 10 clasede adaosuri de prelucrare, notate de la A la K, tabelul 1.2.

Toate suprafeele care se prelucreaz n turntorie i adaosurilenecesare pentru prelucrarea final se indic pe desen de ctre client, conformISO 1302. Adaosurile de prelucrare necesare sunt n responsabilitateaturntorului, independent de valorile prezentate n tabelul 1.2.


13/192

17

Adaosuri de prelucrare precizate, RMA Tabelul 1.2

Clasele recomandate pentru adaosurile de prelucrare prevzute nfuncie de anumite aliaje sau metode de fabricaie, cu caracter informativ, suntprezentate n tabelul 1.3.

Tabelul 1.3Clase tipice de adaosuri de prelucrare precizate pentru piese brut turnate

Clase de adaosuri de prelucrare precizateMetale i aliaje turnateMetoda

Oel

Fontcenuie

Fontcug

rafit

nodular

Fontmale

abil

Aliajedecupru

Aliajedezinc

Aliajedemetale

uoare

Aliajepebazde

nichel

Aliajepebazde

cobalt

Formare n amestecclasic i formare

manual

GK FH FH FH FH FH FH GK GK

Formare n amestecclasic, formare

mecanizati formecoji

FH EG EG EG EG EG EG FH FH

Forme metalicepermanente (turnare

gravitaionali lajoas presiune)

- DF DF DF DF DF DF - -

Turnarea sub presiune - - - - BD BD BD - -Formare de precizie E E E - E - E E E

Adaosuri de prelucrare precizate, mmCota cea maimare, mm Clase de adaosuri de prelucrare precizate

peste pn la,i

inclusiv

A B C D E F G H J K

-4063

4063100

0,10,10,2

0,10,20,3

0,20,30,4

0,30,30,5

0,40,40,7

0,50,51

0,50,71,4

0,712

11,42,8

1,424

100160250

160250400

0,30,30,4

0,40,50,7

0,50,70,9

0,81

1,3

1,11,41,8

1,52

2,5

2,22,83,5

345

45,57

6810

4006301000

63010001600

0,50,60,7

0,80,91,0

1,11,21,4

1,51,82

2,22,52,8

33,54

45

5,5

678

91011

121416

160025004000

6300

250040006300

10000

0,80,91,0

1,1

1,11,31,4

1,5

1,61,82

2,2

2,22,52,8

3

3,23,54

4,5

4,55

5,5

6

678

9

91011

12

131416

17

182022

24


14/192

18

Toleranele la formare se indic pe desen, ntr-unul din modurileurmtoare:

-cu informaii generale referitoare la tolerane;

Exemplu Tolerane generale ISO 8062-CT 12

-n cazul restriciei referitoare la abatere;

Exemplu Tolerane generale ISO 8062-CT 12 abatere maxim 1,5

-n cazul toleranelor individuale se nscriu dup cota de baz;

Exemplu 953 sau 53200+

Pe desen se indic suprafeele care se prelucreaz, valoarea adaosuluide prelucrare i ntre paranteze, clasele de adaosuri de prelucrare precizate.

Adaosurile de prelucrare precizate trebuie indicate pe desen astfel:

-cu informaiile generale referitoare la toleranele i la adaosurile deprelucrare precizate;

Exemplu pentru un adaos de prelucrare precizat de 6 mm, din clasa H, pentru o pies turnat, la care cea mai mare dimensiune se situeaz nintervalul cuprins ntre 400i 630 mm (cu o toleran general pe piesa turnatISO 8062-CT 12):

ISO 8062-CT 12 RMA 6 (H)

i/sau-pe o anumit suprafa, dac este necesar, se indic adaosul de

prelucrare precizat, conform figurii 1.10.

Tolerane la formareTabelele 1.4 i 1.5 prezint clasele de tolerane care, n mod obinuit, se

pot obine prin procedeele de formare. Precizia unui procedeu de formaredepinde de numeroi factori:

-complexitatea desenului;-tipul utilajului (modele sau cochile);-metalele i utilajele utilizate;-starea utilajelor (modele sau cochile)-metodele de lucru n turntorie.Pentru serii mari, care se repet, se poate realiza i controlul riguros al

poziiei miezurilor, pentru a se atinge tolerane mai severe dect cele indicaten tabelul 1.4.Pentru formarea n amestec clasic, a unor serii mici i piese unicat, este

n general nerealist i neeconomic s se utilizeze modele metalice, utilaje iprocedee de formare care impun tolerane strnse. Tolerane mai largi pentruaceast clas de fabricaie sunt date n tabelul 1.5.


15/192

19

Clase de tolerane pentru piese brut turnate produse n serie mare Tabelul 1.4Clase de tolerane, CTMetale i aliaje turnateMetoda

Oel

Fontcenuie

Fontc

ugrafitnodular

Fontmalea-bil

Alia

jedecupru

Aliajedezinc

Aliajedemetale

uoare

Aliajepebazde

nichel

Aliajepebazde

cobalt

Formare n amestecclasic i formare

manual

1114 1114 1114 1114 1013 1013 912 1114 1114

Formare n amestecclasic, formare

mecanizati forme coji

812 810 810 810 810 810 79 812 812

Forme metalicepermanente (turnare

gravitaionali la joaspresiune)

Turnarea sub presiuneFormare de precizie

Valorile se stabilesc prin acord ntre turntori client

Tabelul 1.5Clase de tolerane pentru piese brut turnate produse n serie mic sau unicat

Clase de tolerane, CTMetale i aliaje turnate

Metoda Material de

formare

Oel

Fontcenuie

Fontcugrafitnodular

Fontmalea-bil

Aliajedecupru

Aliajedemetale

uoare

Aliajepebazde

nichel

Aliajepebazde

cobalt

Nisipliat cu

bentonit

1315 1315 1315 1315 1315 1315 1315 1315Formare namestec

clasic iformaremanual Nisip

liatchimic

1214 1113 1113 1113 1012 1012 1214 1214

Dimensiunile piesei i a suprafeei care se prelucreaz influeneazhotrtor asupra valorii adaosurilor de prelucrare. Sub aciunea metalului lichidpereii formei se deformeazi apar denivelri sau ondulaii care mai trziu seregsesc n profilul exterior al piesei turnate. Deformrile sunt mai mari lapiesele cu dimensiuni mari i de aceea adaosurile de prelucrare cresc cudimensiunile piesei turnate.

n ceea ce privete influena naturii aliajului asupra mrimii adaosurilor deprelucrare se poate arta c adaosurile pentru piesele din oel sunt cu circa50% mai mari dect pentru cele din font, deoarece suprafaa activ a formeieste mult mai solicitat.


16/192

20

5. Stabilirea adaosurilor tehnologice i a sporurilor de contracie

pentru piesele turnate

Adaosurile tehnologice reprezint surplusurile de metal prevzute pesuprafeele pieselor turnate ca rezultat al aplicrii tehnologiei de turnare i auca scop obinerea unor piese bune, fr defeciuni i n acelai timp creareaposibilitii de prindere n dispozitivele obinuite de prelucrare ale mainilorunelte.

Adaosurile tehnologice cuprind:-adaosuri la turnarea gurilor, canalelor, ngrorilori adnciturilor;-sporurile de nclinare ale pereilor piesei turnate;-adaosurile n vederea ndeprtrii prin tiere a maselotelor;-adaosurile suplimentare folosite pentru fixarea piesei la prelucrarea pe

maini unelte;-barele de legtur care asigur piesa mpotriva deformrii;-nervurile de contracie care previn crparea pieselor;

-adaosurile pentru compensarea contraciei diferite n anumite direcii, nraport cu valoarea admis a contraciei i deformaiei piesei turnate;-adaosuri negative la model.Reelele de turnare i maselotele se vor trata separat n alte capitole.

5.1. Adaosuri tehnologice la turnarea gurilor, canalelor,ngrorilori adnciturilor

La piesele turnate se deosebesc guri care rmn neprelucrate n piesafiniti guri care urmeaz s se prelucreze mecanic. Dei nu s-au elaboratreguli precise n ceea ce privete realizarea gurilor prin turnare, turnare iprelucrare sau numai prin prelucrare, trebuie s se analizeze atent modalitatea

de obinere a gurilor. n principiu, gurile de diametre mici nu se realizeazprin turnare ci prin prelucrare mecanic. De asemenea, gurile, canalele,ngrorile i adnciturile se toarn pline n condiiile cnd:

-adnciturile turnate complic mult modelul sau formarea;-condiiile tehnice ale piesei permit acest lucru;-tierea materialului de umplere nu prezint dificulti i se realizeaz

fr mult manoper;-adnciturile pline sunt necesare pentru prelucrarea piesei;-se urmrete obinerea unor piese fr defecte de turnare. Atunci cnd se decide turnarea gurilor pline trebuie analizat dac nu

sunt necesare msuri pentru evitarea retasurilor. Foarte multe guri suntplasate n bosaje, care n cazul gurilor pline devin noduri termice. n aceste

noduri termice este de ateptat s se produc retasuri, deci se va da atenianecesar combaterii lor, fie prin utilizarea rcitorilor, fie prin maselote oarbe.Sunt cazuri n care este absolut necesar s se realizeze guri prin turnaredeoarece acestea pot fi cu coturi sau materialul piesei nu permite gurirea pemaini unelte. De exemplu, oelul austenitic manganos, la gurire, seecruiseazi burghiile se distrug.


17/192

21

Diametrele minime ale gurilor, care se recomand s fie obinute printurnare cu ajutorul miezurilor, sunt indicate n tabelul 1.6, n func ie degrosimea pereilor.

Diametrele minime ale gurilor obinute prin turnare (cu miez) Tabelul1.6Grosimea peretelui n care se prevede gaura, mmLungimea

saunlimea

gurii,mm

25 26-50 51-80 81-125 126-180 181-265 266-360 361

25 25 25 25 25 25 25 25 3026-50 28 32 33 33 33 33 33 40

51-100 32 38 40 40 40 40 40 50101-150 38 42 50 50 50 50 50 60151-250 - 48 55 60 60 60 60 70251-400 - 54 65 80 80 80 80 90401-600 - - 72 90 100 100 100 110

601-800 - - 76 95 105 110 110 115801-1000 - - 80 100 110 120 120 1251001 - - - 110 120 132 145 160

n general, la piesele din oel, diametrele minime ale gurilor turnateneprelucrate se adopt ceva mai mari dect cele date n tabelul 1.6.

n alte situaii este preferat realizarea gurilor numai prin prelucrare. Deexemplu, gurile lungi i de diametru mic ar trebui s se realizeze cu miezurilungi i subiri care de cele mai multe ori se vitrific sub aciunea termic aaliajului lichid. Att dezbaterea miezurilor ct i prelucrarea mecanic ulterioardevin foarte anevoioase ntruct materialul vitrificat uzeaz mult sculele deachiere i totodat se produc ovalizri. n asemenea situaii se preferumplerea gurilori realizarea lor prin prelucrare cu luarea tuturor msurilor deprentmpinare a apariiei retasurilor.

La piese mari se practic guri cu diametre pn la minimum 50 mm cucondiia ca grosimea peretelui s nu depeasc diametrul gurii mai mult de 5ori. Este foarte important ca miezurile s fie construite n aa fel nct s poatfi uor eliminate la operaia de curire. La golurile din piese complet nchise seprevd orificii speciale pentru curire.

Golurile se pot obine i direct din formare fr a se utiliza miezuri.Dimensiunile minime ale acestor guri sunt date n tabelul 1.7, notaiile fiindconform figurii 1.21.

Fig.1.21. Realizarea gurilor fr miezuri


18/192

22

Dimensiunile minime ale gurilor obinute prin formare (fr miez) Tabelul 1.7a, mm 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20d, mm 8 10 12 14 16 18 20 22

Dimensiunile acestor guri sunt date n funcie de grosimea a aperetelui piesei.

5.2. Sporurile de nclinare a pereilor piesei

Pentru ca o pies s poat fi obinut prin turnare, este necesar ca pereiisi s aib nclinri de formare sau de turnare pentru a permite extragereamodelului din form sau a piesei din forma metalic. nclinrile se aleg nfuncie de suprafaa de separaie a modelului i a cutiei de miez. nclinrile deformare se prevd, n general, la pereii verticali ai pieselor turnate pentru cadup formare s fie posibil extragerea modelului din form sau a miezului dincutia de miez fr a se deteriora suprafaa activ a acestora. Valoarea

unghiului de nclinare att din punct de vedere constructiv ct i tehnologicdepinde de dimensiunile de gabarit ale piesei turnate, de procedeul tehnologicde producie, de precizia de realizare a utilajului tehnologic ct i de materialuldin care urmeaz a se turna piesa.

n conformitate cu SR ISO 8062 din august 1995, dac desenul cuprindeun element conic (de exemplu un element cu un unghi de nclinare) toleranase aplic simetric n lungul suprafeei, figura 1.22.

n general pe desen se indic dac nclinarea se calculeaz n plus, nminus sau n plus i minus, de exemplu:

-nclinare +, figura 1.22a-nclinare -, figura 1.22b-nclinare , figura 1.22c.

nclinrile anumitor suprafee, care se prezint n mod diferit fa dedispunerea general anclinrilor din desen trebuieindicate separat pe suprafa,de exemplu +

Pentru dimensiunile carese prelucreaz, se aplicnclinarea + indiferent deindicaia general de pe desenpentru nclinri, astfel nct sfie respectate dimensiunilefinale.

Fig.1.22. Cmp de toleran peelementele cu nclinare


19/192

23

Cmpul de toleran trebuie repartizat simetric fa de cota de baz,

adic jumtate n zona pozitivi jumtate n zona negativ, figura 1.14.Pentru suprafeele care nu se prelucreaz se recomand s se aplice

nclinarea din fig.1.22a, fiind cazul cel mai des ntlnit n practic; al doilea cazse recomand atunci cnd se admite reducerea parial a grosimii pereteluipiesei realiznd prin aceasta i o nsemnat economie de metal, figura 1.22b.Cel de al treilea caz se recomand a fi utilizat atunci cnd suprafeele nu seprelucreaz sau cnd se admite reducerea grosimii piesei turnate.

nclinaiile de formare din punct de vedere al construciei piesei sunt daten tabelul 1.8.

Dac piesa proiectat nu are nclinaiile din tabelul 1.8, acestea se indicde ctre proiectantul tehnologiei de turnare.

nclinrile de formare depind de:-modul de extragere a modelului din form; la formarea manual pericolul

deteriorrii pereilor formei la extragerea modelului este mai mare dect laformarea mecanizat i de aceea la modelele destinate formrii manuale se

prevd nclinri mai mari;-materialul din care este confecionat modelul; la modelele metalicenclinarea este mai mic dect la modelele de lemn deoarece forele de frecarentre model i amestecul de formare sunt mai mici;

-calitatea suprafeei modelului; modelele cu suprafaa mai rugoasnecesit nclinri mai mari deoarece pericolul deteriorrii formei este mai maredin cauza forelor de frecare dintre model i materialul formei.

nclinaiile constructive ale pieselor turnate Tabelul 1.8Unghiul de nclinare a modeluluinlimea hModele metalice Modele din lemn

Schia

De

la

Pn

la

a,

mm

a:h a,

mm

a:h

- 40 0,8 1 1:55 1 145' 1:3540 63 1 1 1:55 1,5 140' 1:3563 100 1 45' 1:75 2 130' 1:40100 160 1,5 45' 1:75 2,5 110' 1:50160 250 2 35' 1:100 3 50' 1:65250 400 2,5 35' 1:100 4 45' 1:75400 630 3 23' 1:150 5 35' 1:100630 800 - - - 6 30' 1:120800 1000 - - - 7 26' 1:1301000 1250 - - - 8 24' 1:140

1250 1600 - - - 10 23' 1:150

Pentru a preveni o cretere exagerat de manoperi pierderi de metalprin achiere, mrimea nclinrilor constructive este reglementat conformtabelului 1.9.


20/192

24

Unghiurile de nclinare constructive admise Tabelul 1.9

nclinrile Unghiul de nclinare Domeniul de aplicarepentru valorile lui h

1:5

1:10

1120'

550'

Sub 25 mm

1:101:201:301:50

550'3

150'110'

Peste 25 mm

nclinaia de formare se prevede ntotdeauna n funcie de sensul deextragere a modelului din form sau a miezului din cutia de miez fa desuprafaa de separaie, de nlimea semimodelului, de materialul din care seconfecioneaz modelul i de procedeul de formare i turnare.

5.3. Racordri constructive

Razele de racordare sunt necesare pentru:-asigurarea unei solidificri fr pericolul apariiei unor defecte;-asigurarea mbinrii a doi sau mai muli perei fr apariia crpturilor;-asigurarea unui aspect plcut al pieselor turnate;-evitarea distrugerii muchiilor formei dup extragerea modelului;-evitarea distrugerii muchiilor modelului i ale cutiilor de miez n cazul

unor formri repetate;La solidificarea pieselor avnd treceri de la un perete la altul, figura

1.23a, apar ntotdeauna puncte sau planuri de minim rezisten din cauzafenomenului de transcristalizare, iar Ia suprafaa de contact a celor dou zonede cristale apar fisuri sau retasuri.

Fig.1.23. Diverse posibiliti de mbinare a doi perei n cazul treceriibrute de la un perete la altul (a i b)prin intermediul unei raze deracordare (c) i defecte ce apar ntimpul solidificrii metalului

Stratul care se solidific la nceput va fi mai subire pe suprafaa dininteriorul unghiului cald, figura 1.22b, din cauz c aici apare o concentraiemai mare de cldur. n interior, n golul de retasur se va produce vid carepoate conduce fie la deformarea acestei suprafee fie la apariia unei crpturi.n cazul cnd modelul este prevzut cu o racordare n punctele de mbinare apereilor, figura 1.22c, acest dezavantaj se nlturi rezistena piesei nu maieste influenat negativ de aceast modificare.

Mrimea razei de racordare este proporional cu grosimea pereilor carese mbin i poate fi stabilit cu ajutorul diagramelor date n figura 1.24,


21/192

25

folosind n acelai timp relaiile date n tabelul 1.10.

Fig.1.24. Determinareavalorii razei de racordare n funciede grosimea pereilor care sembini de unghiul

Relaii de calcul pentru racordrile pieselor turnate Tabelul 1.10Valoarea lui l, l1 i h1 n funcie de raportul A:aDimensiunea

>2,5 1,8-2,5 1,25-1,8 5h >10h1

l, l1 Font, aliaje dealuminiu imagneziu

>4h >8h1

Pentru cazul cnd doi perei au grosimi diferite iar unghiul sub care sembin are 180 se procedeaz ca n figura 1.25, trecerea fcndu-se n mod

treptat.

Fig.1.25. Modulde mbinare a doi

perei avnd diferitegrosimi i aezai nlinie dreapt


22/192

26

5.4. Adaosuri pe piesele turnate din oel n vederea ndeprtrii

maselotelor prin tiere cu flacr oxiacetilenic

n tabelul 1.10 se prezint adaosurile n vederea ndeprtrii prin tiere cuflacr oxiacetilenic a maselotelor (n afar de adaosul de prelucrare normal),n funcie de limea sau de diametrul maselotelor tiate.

Adaosuri n vederea ndeprtrii maselotelor Tabelul 1.10Limea saudiametrulmaselotei,mm

Pn

la50

51-63

63-80

80-100

100-125

125-160

160-200

200-230

230-315

315-400

400-500

Adaosul nlocul detiere amaselotei,

mm

4 5 6 7 8 10 12 14 16 18 20

5.5. Adaosuri suplimentare folosite pentru fixarea piesei laprelucrarea mecanic

Adaosurile de acest gen sunt surplusuri de metal care servesc la fixareapieselor pe mainile unelte n vederea prelucrrii.

De exemplu la un cot cu flane, figura 1.26 pentru prelucrarea prinachiere a suprafeei flanelor aezate n unghi drept una fa de cealalt estenecesar adaosul 1 obinut prin turnare.

Fig.1.26. Cot cu flane turnat cu adaos pentru fixarea ntimpul achierii

5.6. Bare de legtur care asigur piesa mpotriva deformaiei

Unele piese la rcire se pot deforma datorit contraciei din diferitele priale piesei. n locurile n care se pot produce asemenea deformaii, tehnologultrebuie s prevad bare care s asigure piesa mpotriva deformaiilor ce pot s

apar la rcire, transport sau la tratamentul termic.n figura 1.27 este dat un exemplu de utilizare a barelor de contracie la o

za de lan a unui transportor cu lani cupe. Dac s-ar rci liber, piesa s-ardeforma i nu s-ar respecta cota A. Aceste bare se ndeprteaz dupfinisarea total a piesei. La piesele turnate foarte mari, ndeprtarea barelor areloc uneori abia n timpul montajului.


23/192

27

Fig.1.27. Bar de contracie mpotriva deformaiei

5.7. Nervuri de contracie care previn crparea piesei

Crparea pieselor devine mai posibil n cazul unor perei de grosimidiferite deoarece la rcire se solidific mai nti pereii subiri i se contract nstare solid, n timp ce pereii mai groi de abia ncep s se solidifice. Datorit

acestei diferene de vitez la solidificare, la mbinarea pereilor de grosimidiferite apar crpturi. n figura 1.28 este reprezentat un cuplaj la care flanaeste mai groas dect restul piesei. n mod normal piesa trebuie s crape nzona de mbinare aa cum se observ n figura 1.28a. Pentru a evita apariiacrpturilor se vor executa nervuri de contracie, figura 1.28b, care vor preluaeforturile ce apar la rcire.

Fig.1.28. Nervuri de contraciela un cuplaj turnat

Nervurile de contracie se dimensioneaz n funcie de grosimea pereteluipiesei turnate, figura 1.29. Astfel, grosimea nervurii "t" este de 0,2-0,3 origrosimea "g" a peretelui piesei, fr s scad sub 2,5-3 mm. nlimea nervurii"h" este circa 1-2,5 ori grosimea peretelui, iar lungimea nervurii este de 3-5 origrosimea peretelui. Distana ntre nervuri pentru piesele turnate subiri este de2,5-5 ori grosimea peretelui iar pentru piesele cu grosimea peretelui mai marede 50 mm, este de 1,5-2,5 ori grosimea peretelui.

Fig.1.29.Nervuri de contracie la pieseturnate din oel


24/192

28

Chiar dac crparea se produce n dreptul nervurilor, aceasta nu ne

deranjeaz deoarece nervurile se ndeprteaz ulterior, dac aceastoperaiune este neaprat impus de funcionalitatea piesei.

5.8.Sporuri pentru compensarea contraciei pe direc

ii diferite

La piesele turnate cu flane la capete, grosimea flanelor dup prelucrareeste mai mic dect cea prevzut de proiectant pe desen. Explicaia este cforma se opune contraciei n direcie perpendicular pe flane ceea ce face capiesa s rezulte dup solidificare mai lung. La prelucrarea prilor exterioareale flanelor pentru a se obine dimensiunea A de pe desen, figura 1.30acestea vor avea o grosime mai mic dect cea normali de aceea trebuieprevzut un adaos tehnologic pe flane n partea interioar.

Fig.1.30. Adaosuri tehnologice pe partea interioar aflanelor

5.9. Adaosuri negative la model

Adaosurile negative la model se prevd cu scopul de a preveniunele supradimensionri care apar n urma turnrii pieselor. Datorit moduluide extragere a modelului din form, sau ca urmare a aciunii metalului lichid, laturnare se pot mri dimensiunile exterioare ale piesei turnate i se pot producengrori neprevzute ale pereilor laterali. Pentru evitarea ngrorii pereilorcauzat de mrirea concavitii formei se recomand micorarea dimensiunilorcorespunztoare ale modelului cu valorile din tabelul 1.11.

Adaosul negativ folosit pentru compensarea ngrorii pereilor pieseiturnate n suprafaa de separaie a formei, se calculeaz nmulind valorile date n tabelul 1.11 cu 1,2 pentru formarea manual n rame i cu 1,5 n cazulformrii n sol.

5.10. Stabilirea adaosurilor de contracie

Deoarece metalele i modific volumul la nclzire sau rcire, estenecesar s se ia n considerare acest fenomen pentru a nu obine piese cuabateri dimensionale. La rcire, piesele turnate i reduc volumul datorit


25/192

29

fenomenului de contracie n stare lichidi n stare solid. Adaosuri negative la model Tabelul 1.11

Grosimea peretelui piesei turnate, mmGreutateapieseiturnate, kg

Pnla 8

8-10 10-15 15-20 20-30 30-40 40-50 50-60 60-80 80-100

Pn la 50 0,5 0,5 0,5 1,0 1,5 1,5 - - - -

50-100 1,0 1,0 1,0 1,0 1,5 2,0 - - - -100-250 - 1,0 1,5 1,5 2,0 2,0 2,5 - - -250-500 - - 1,5 1,5 2,0 2,5 2,5 3,0 - -500-1000 - - - 2,0 2,5 2,5 3,0 3,5 4,0 -1000-3000 - - - 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 4,53000-5000 - - - - 3,0 3,0 3,5 4,0 4,5 5,05000-10000 - - - - 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5Peste10000 - - - - - 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0

Pentru a compensa modificrile de volum care apar odat cu scdereatemperaturii la solidificarea piesei turnate, Ia proiectarea garniturii de model se

prevede un adaos de contracie, corespunztor contraciei aliajului din careurmeaz s se toarne piesa. Contracia n stare solid trebuie prevzut ncdin faza de proiectare a garniturilor de model cnd la dimensiunile nominale alemodelului se mai adaug i sporurile de contracie respective. Mrimeaadaosului de contracie este influenat de:

-temperatura de turnare;-viteza de rcire (solidificare);-fenomenul de difuzie i de modificare a fazelor n timpul solidificrii.Ecuaia cu care se poate determina contracia total (Xl) are forma:

1001

lLX1

= (%)

Lungimea laturilor modelului L vor fi n acest sens:

100

X1lL 1

+=

n care termenul100

X1 1 este valoarea contraciei laturii l la care ne

referim.n practic se utilizeaz valorile date n tabelul 1.12.Valorile minime ale contraciei date n tabelul 1.12 se refer n general la

contracia frnat, iar cele maxime la contracia liber. Nu este ntotdeaunarecomandabil s se calculeze adaosul de contracie pentru fiecare latur n

parte i de aceea n atelierele de modelrie se utilizeaz metrul de modelriecare are inclus n lungimea lui i adaosul de contracie, dup caz de 0,5 % ,1 % , sau 2 %. Orice calcul pentru compensarea contraciei nu poate cuprindetoi factorii care intervin n timpul turnrii i rcirii (rcire neuniform, contracieliber sau frnat). De aceea este necesar ca dup turnarea lotului de prob, n producia de serie, s se verifice dimensiunile piesei i s se fac toate


26/192

30

corecturile necesare modelelori cutiilor de miez.Sporurile de contracie pentru diferite aliaje Tabelul 1.12 Aliajul turnat Mrimea

pieselorContracialiniar

Sporul decontracie

Font cenuie Mici

MijlociiMari

0,8 1,2

0,6 1,00,2 0,8 1,0Font maleabil Mici 1,0 1,5 1,5Oel carbon Mici

MijociiMari

1,8 2,21,6 2,01,4 1,8

2,0

Oel manganos Diferit 2,2 2,6 2,5Bronz cu staniu Mici

MijlociiMari

1,4 1,61,0 1,40,8 1,2

1,25

Bronz cu aluminiu MiciMijlocii

Mari

1,5 3,01,2 1,6

1,0 1,5

1,5

Aliaje de cupru MiciMijlociiMari

1,5 2,01,0 1,50,8 1,2

1,25

Silumin Diferit 1,0 1,2 1,0 Aliaje de magneziu Diferit 1,1 1,4 1,25 Aliaje de zinc Diferit 1,2 1,8 1,5

6. ntocmirea desenului piesei brut-turnate

Desenul piesei brut-turnate se ntocmete la proiectarea tehnologic aproduciei de serie i de mas a pieselor turnate. Pentru producia de unicatenu se ntocmete desen separat ci se folosete desenul tehnologic din care sepot extrage toate datele necesare n etapele urmtoare de proiectare.

Desenul piesei brut-turnate este necesar pentru construcia modelului, acutiilor de miez, abloanelor, calibrelor i formelor, pentru ntocmirea fieitehnologice de turnare i de prelucrare mecanic, pentru construcia sculeloridispozitivelor de prelucrare precum i pentru calculul normei de timp pentruprelucrare.

Desenul piesei brut-turnate se ntocmete n general de ctre proiectantultehnolog n colaborare cu sectorul tehnologic al seciilor de prelucrrimecanice.

Desenul piesei brut-turnate va conine:1. Date de identificare care cuprind: denumirea piesei, simbolul, numrulpieselor. Datele sunt trecute de obicei n indicatorul desenului.

2. Materialul din care se toarn piesa - este trecut de asemenea nindicatorul desenului.

3. Clasa de precizie a piesei turnate, stabilit de proiectantul tehnolog de


27/192

31

comun acord cu proiectantul general, n conformitate cu standardele n vigoare.4. Suprafaa de separaie a formei.5. Adaosuri de prelucrare. Conturul piesei finite se marcheaz cu linie

punct subire, iar conturul piesei brut-turnate cu linie continu. Pentruevidenierea adaosului se poate haura dublu distana dintre cele dou linii, cucondiia s nu fie afectat claritatea desenului. Adaosurile se dimensioneaz.

6.Adaosuri tehnologice - pe desenul original se reprezint cu linie-punctsubire i se dimensioneaz.

7. Reele de turnare i maselote - dei sunt tot adaosuri tehnologice, setrateaz separat n lucrare deoarece necesit calcule speciale pentrudimensionare. Se reprezint ca i adaosurile tehnologice att pe desenuloriginal ct i pe copie.

8. nclinrii racordri- se reprezint ca i adaosurile de prelucrare, i sedimensioneaz pe desenul original i pe copie.

9. Abateri de la dimensiunile care difer fa de abaterile standard - semarcheaz pe desen numai pentru acele suprafee care nu se supunprelucrrii, pentru care aceste abateri difer de cele ale standardului.

10. Condiii speciale impuse de ctre beneficiar, care privesc:-caracteristici de rezisten, fizice, chimice;-duritatea superficial a piesei;-netezimea suprafeei;-etaneitatea.

Aceste condiii se noteaz de obicei pe desen n dreapta jos.

7.Alegerea conturului i divizarea miezurilor

n principiu, conturul miezurilor corespunde profilului concavitii pieselorindicat de proiectant pe desen. Proiectantul tehnologiei de turnare trebuie sstabileasc profilul miezurilor, numrul lor, suprafeele de contact ntre miezuri,

numrul de concaviti ce se pot realiza cu miezuri, etc.Deoarece n proiectarea tehnologiei de turnare se urmrete reducerea lamaximum a numrului de miezuri, divizarea acestora ar prea un paradox, laprima vedere. Analiznd cu atenie problema, se ajunge la concluzia c la unelepiese cu anumite dimensiuni i configuraii, divizarea miezurilor esteavantajoas, deoarece:

-se simplific profilul miezurilor pariale i ca urmare se simplificconstrucia cutiilor de miez;

-se pot obine cteva miezuri identice sau asemntoare care difernumai prin detalii; aceste miezuri pot fi executate n aceeai cutie de miezprevzut cu elemente interschimbabile, ceea ce aduce economii substaniale;

-se poate obine o suprafa plan a miezului, pentru uscare;

-la miezuire este necesar o for de munc de calificare inferioar;-se pot folosi instalaii mai simple pentru manipulare i transport;-se reduce timpul de uscare.Un exemplu tipic de miezuri care trebuie divizate sunt miezurile inelare cu

diametru mare care, de obicei, sunt slabe i incomode pentru transportul iaezarea n form. Divizarea miezurilor n segmente uureaz executarea i


28/192

32

montajul lor. Astfel la o roat de curea sau de lan, canalul pentru curea ori lanse execut utiliznd miezuri exterioare. Dac s-ar utiliza un singur miez, cutiade miez ar fi complicat pentru c ar necesita mai multe elemente mobile,miezuirea ar fi dificil necesitnd i for de munc de nalt calificare iartransportul i montajul miezului n form ar fi foarte dificil. Pentru coroaneledinate de diametre mari la care dantura se realizeaz prin turnare, divizareamiezurilor este de asemenea o condiie esenial de realizare a pieselor frdefecte, cu cheltuieli minime de materiale i manoper.

Numrul de segmente n care se divizeaz miezul depinde de diametrulpieselori de nlimea lor. Fiecare segment va avea un reazem i o aerisirecorespunztoare. Miezul divizat n mai mule pri trebuie s ndeplineascurmtoarele condiii:

a) Prile componente ale miezului trebuie s aib:- rezisten la transport i la aezarea n form;- fixarea bun n form;- aerisirea asigurati uor de executat;- nlimea destul de mic pentru a nu se tasa sub greutatea sa;

- suprafa plan pe care s fie aezate n timpul uscrii.b) Suprafaa de separaie a miezului se va realiza astfel nct:- cutiile de miez s aib configuraie simpl i s se compun dintr-un

numr redus de elemente;- s fie comod ndesarea amestecului, aezarea armturilor i a

rcitorilor n cutiile de miez.Divizarea miezului se va realiza n seciunile n care profiIul miezului este

strict determinat de dimensiunile din desen. n nici un caz linia de contact adou miezuri nu trebuie s se afle n racordrile ce constituie o trecere de la unprofil al suprafeei la altul.

8. Aezarea miezurilor n formi evacuarea gazelor la turnare

Precizia formei i durata de asamblare depind n mare msur de metodade aezare a miezurilor n form, de construcia cutiilor de miez i de formamrcilor.

Miezurile trebuie bine fixate pentru a nu se deforma sau modifica poziia n form sub aciunea greutii proprii ori a forei de mpingere exercitat dealiajul lichid. Aezarea miezurilor n form trebuie s fie uoar i comodastfel ca turntorul-formator s aib posibilitatea s observe dac montarea s-afcut corect.

Cele mai convenabile poziii de aezare a miezurilor sunt aezarea ndou mrci orizontale sau aezarea ntr-o marc vertical executat nsemiforma inferioar.

n figura 1.31 se prezint diverse construcii de cutii de miez orizontale ide mrci iar n figura 1.32 se prezint construcia diferitelor cutii de miezverticale i a mrcilor de miez.


29/192

33

Fig.1.31. Construcia cutiilor de miez orizontale i a mrcilor de miez orizontale

+

Fig.1.32. Construcia cutiilor de miez verticale i a mrcilor miezurilor verticale

Figurile 1.31 i 1.32 au fost prezentate informativ, innd seama numai delegtura cu aezarea miezurilor n form, urmnd ca detaliile privitoare lamrcile miezurilor i la construcia cutiilor de miez s fie prezentate lacapitolele respective.

La aezarea miezurilor n form trebuie respectate urmtoarele condiii:a) La proiectarea formei se vor evita miezurile lungi i subiri, verticalesau orizontale. Atunci cnd configuraia piesei sau a gurii (canale circulare cucoturi nclinate) nu permite prelucrarea mecanic se vor prevedea miezuri darn acelai timp se vor lua msuri de stabilizare n form. La miezurile verticale nalte, baza miezului se mrete i dac la partea superioar nu se poate


30/192

34

prevedea marc, se vor pune reazeme montate n form.b) Trebuie evitate miezurile suspendate, figura 1.32d, n partea

superioar a formei i nlocuite cu miezuri rezemate pe form cu ajutorul unoralte miezuri suplimentare, ncastrate n primul. Suspendarea miezurilor este unprocedeu dificil care necesit mult manoper att la construirea cutiei de miezct i la miezuire i montare. n figura 1.33 sunt date cteva posibiliti defixare a miezurilor suspendate n form.

Fig.1.33. Procedee de fixare a miezurilor suspendate n form: a i b-miez suspendat n partea superioar aformei; c-miez cu baza lrgit rezemat pe semiformainferioar

De multe ori este mai convenabil folosirea miezurilor ncastrate, figura1.33c, ntruct scade manopera la montare i crete n acelai timp preciziaformei. Totodat trebuie avut n vedere consumul mrit de amestec de miezpentru realizarea mrcii superioare.

c) La proiectarea formei trebuie evitat folosirea miezurilor orizontalerezemate unilateral i insuficient. Dac totui asemenea miezuri nu pot fievitate, trebuie prevzut un mod de fixare mpotriva deplasrilor sub greutateaproprie sau sub influena forei de mpingere a aliajului lichid. Procedeele defixare a miezurilor n form sunt urmtoarele:

-presarea miezului aezat n semiforma inferioar cu ajutorul semiformei

superioare;-lipirea miezului sau fixarea lui cu ace, cleme etc.;-rezemarea miezului cu miezuri suplimentare sau cu console de miez;-executarea unei cutii de miez att de mari nct centrul de greutate al

miezului s se afle deasupra suportului i datorit acestui fapt miezul s nuaib tendina de deviere (miezul R dinfigura 1.34);

Fig.1.34. Miez cu marc masiv

-executarea unei "nchiztori" care s stabileasc poziia miezului(nchiztoarele Z din figura 1.35 a);

- legarea miezurilor n perechi (vezi figura 1.35b).


31/192

35

Fig.1.35. Fixarea miezurilor nform prin nchiztori Z (a) sau prinlegarea lor n perechi (b).

Pentru nlturarea rezemrii unilaterale a miezurilor se recurge larezemarea bilateral. n figura 1.36 sunt prezentate mai multe variante deaezare a miezului n form. Se observ c miezurile rezemate unilateral(figura 1.36a i b) sunt incorect concepute deoarece se pot rupe sub greutateaproprie sau sub aciunea aliajului lichid.

Pentru a se realiza rezemarea bilateral se poate modifica construciapiesei aa cum se observ n figura 1.36 c i d.

Fig.1.36 Aezarea miezului n forma i b - construcii incorecte; c i d -

construcii corecte

d) Configuraia miezurilor trebuie s asigure aezarea corect a acestora nform. Se va evita rezemarea mrcilor unor miezuri pe mrcile altor miezuripentru a nu se nsuma erorile de aezare.

Miezurile interioare la contactul cu aliajul lichid degaj gaze care provin din

arderea lianilor i a altor adaosuri auxiliare din amestecul de miez. Acestegaze datorit densitii reduse au tendina de a se deplasa mereu pe vertical.Dac construcia piesei sau poziia ei la turnare nu permit evacuarea gazelor,acestea ptrund n aliajul lichid producnd o barbotare sau pot rmne n piessub form de sufluri, atunci cnd metalul devine vscos ca urmare a scderiitemperaturii. Pentru a nltura acest neajuns, cnd este posibil, se va modificaconstrucia nchis la partea superioar a piesei i se vor adopta soluii similarecu cele date ca exemplu n figura 1.37.

Fig.1.37. Modificarea construciei piesei (a i c) pentru a asigura, evacuarea gazelor din


32/192

36

miez pe la partea superioar a piesei turnate (b i d)9. Alegerea tipurilori dimensiunilor de mrci

Pentru obinerea configuraiei interioare a pieselor turnate se folosesc caelemente de formare miezurile care se execut n cutii de miezuri. Pentrufixarea lor n forme, miezurile sunt prevzute cu poriuni suplimentare, numitemrci. Miezurile se sprijin n form n nite locauri numite locaurile mrcii,care se obin cu ajutorul mrcilor modelului.

Condiiile eseniale pe care trebuie s le ndeplineasc mrcile miezurilorsunt urmtoarele:

-s asigure o bun fixare a miezurilor n form;-s preia ntreaga greutate a miezului, fr a se deforma;-s preia fr a se deforma fora de mpingere exercitat de aliajul lichid

n form.Pentru a se asambla mai uor fr a se deteriora forma sau miezul,

locaul mrcii se confecioneaz mai mare dect marca miezului. Aceastdiferen ntre dimensiunea locaului mrcii i dimensiunea miezului se

numete joc. Deci pentru obinerea jocului este necesar ca mrcile modeluluicu care se obin locaurile mrcilor s fie mai mari dect mrcile miezului.Mrimea jocului ntre mrci, lungimea mrcii i conicitatea lor suntstandardizate.

Din punct de vedere al orientrii, mrcile pentru miezuri pot fi verticale,orizontale i speciale.

9.1. Mrci verticale

Miezurile verticale sunt dispuse n form astfel nct axa s aib poziievertical. Fixarea miezului devine i mai stabil dac acesta are dou mrci,una inferioar i alta superioar, figura 1.38. Pentru miezurile scurte la care

nlimea este mai mic dect diametrul, se poate prevedea o singur marc npartea inferioar a miezului. Pentru uurarea montrii i fixrii miezurilor,mrcile verticale se execut conice. Valorile conicitilor precum i altedimensiuni ale mrcilor verticale pentru forme i miezuri sunt date n tabelul1.13. Dimensiunile mrcilor se stabilesc n funcie de raportul dintre lungimeautil Lu a miezului i diametrul D. Lungimea util Lu se consider lungimeacavitii care trebuie realizat cu miezul vertical iar diametrul D reprezintdiametrul gurii din care se scade valoarea adaosului de prelucrare acolo undeeste prevzut.

Din figura 1.38 se observ c locaurile mrcilor verticale se prevd cuan colector n semiforma inferioar unde cad particulele de amestec deformare, n cazul deteriorrii formei la montarea miezului sau la asamblare. De

asemenea se prevd cu inel de etanare n semiforma superioar pentru mpiedicarea ptrunderii aliajului n canalele de ventilaie. Dimensiunileanurilor colectoare i a inelelor de etanare sunt date n tabelul 1.13.


33/192

37

Tabelul 1.13

Dimensiunile nominale ale mrcilor pentru forme i miezuri verticaleLs/LjD,

mm Lu/D=1 Lu/D=2 Lu/D=3 Lu/D=5,max

1,max

r,mm

r1,mm


34/192

38

n timpul montrii miezului n formi n timpul asamblrii formei;- inel de etanare, pentru a opri ptrunderea aliajului lichid n canalul de

ventilaie.

Fig.1.39. Mrci pentru forme i miezuriorizontale

Tabelul 1.14Dimensiunile nominale ale mrcilor pentru forme i miezuri orizontale

Lm a,mm

b,mm

c,mm

r,mm

,max

D,mm

Lu/D1 Lu/D2 Lu/D3 Lu/D5


35/192

39

asemenea miez cu mrcile respective. n cazul folosirii miezurilor n consol,este necesar ca mrcile s aib dimensiuni suficient de mari pentru ca centrulde greutale al miezurilor s fie n marc, asigurndu-se astfel stabilitatea sa nform.

b) Mrcile suspendate se folosesc n special la turnarea de piese alecror funduri au forme mai mult sau mai puin cilindrice.

n figura 1.40 b i c se arat dou cazuri de folosire a acestor mrci; npoziia b este reprezentat forma asamblat a unui piston de font, iar npoziia c se arat forma unui carter de motor.

Fig. 1.40. Mrcispeciale: 1-miez; 2-marca

c) Mrcile n miez se ntlnesc destul de des la turnarea pieselor cuconfiguraie complex. n figura 1.40d se arat o form asamblat n caredou dintre miezurile secundare au mrcile fixate n miezul principal. nasemenea situaii o deosebit atenie trebuie acordat canalelor de aerisire,

care trebuie executate astfel nct s se poat face o bun evacuare agazelor.d) Mrcile circulare se folosesc n general la piesele cu profil de revolu ie

care au diametrul mare i care necesit miezuri exterioare pentru realizareaconfiguraiei. Cazul este frecvent ntlnit la formarea pentru roi de cablu. nfigura 1.40e se arat o seciune printr-un model prevzut cu o marc circular


36/192

40

destinat realizrii locaului n care se va aeza marca miezului circular pentruanul de cablu al roii.

e) Mrcile de prelungire servesc la fixarea miezurilor n pereii semiformeiinferioare sau superioare pentru obinerea unor orificii, adncituri sauproeminene ale formei sau cnd acestea se afl n rama superioar. n figura1.40f se arat modul de folosire a acestor mrci.

f) Mrcile cu nchiztoare se utilizeaz cnd este necesar ca fixareamiezului s se fac ntr-o poziie determinat fa de alte pri ale formei. naceste cazuri mrcile se fac cu nchiztoare adic se taie o parte din marcamodelului formnd astfel o degajare, iar n cutia de miez se practic un ieindcorespunztor, dup marca modelului. La mrcile orizontale tietura cunchiztor se face pentru a preveni deplasarea longitudinal a miezului, saupentru a evita ntoarcerea lui. n figura 1.40g sunt reprezentate dou dintreaceste mrci de miezuri.

10. Abateri limit la dimensiunile nominale ale mrcilor miezuriloriformelor

Aceste abateri limit se stabilesc pe baza clasei de precizie a pieselorturnate i a mrimii diametrului orificiului piesei. Valorile abaterilor limit ladimensiunile nominale ale mrcilor, miezurilori formelor sunt date n tabelul1.15.

11. Jocurile de montaj a mrcilor

Jocurile mrcilor sunt necesare montrii miezurilori sunt determinate deabaterile limit indicate n tabelul 1.15. Jocurile mrcilor sunt evideniate nfigura 1.41, iar valorile jocurilor n tabelul 1.16.

Fig.1.32. Jocurile miezurilor orizontale i verticale


37/192

41


38/192

42


39/192

43

CAPITOLUL II

ALEGEREA I DIMENSIONAREA REELEI DE TURNARE

Reeaua de turnare constituie ansamblul elementelor care servesc la

introducerea metalului sau aliajului lichid n form. Pentru ca s se asigure nfinal piese corespunztoare, reeaua trebuie s ndeplineasc trei condiiiprincipale:

-s asigure umplerea linitit dar rapid a formei, fr formare de stropi,vrtejuri etc. i fr distrugerea pereilor formei sub aciunea dinamic a jetuluide aliaj lichid;

-s rein zgura i alte incluziuni nemetalice ce pot ajunge n aliajul lichid,inclusiv antrenri de aer astfel ca n form s ptrund numai aliaj curat;

-s asigure o repartizare corect a temperaturii n aliajul din form prinalegerea corespunztoare a punctelor de intrare, n vederea unei rciriuniforme sau n vederea unei rciri i solidificri dirijate a piesei turnate.

1. Tipuri caracteristice de reele de turnare

n general, reeaua de turnare este compus din : plnie, picior, canale dedistribuie (canale colectoare de zgur) i alimentatoare, figura 2.1. Pentrualiajele care se toarn prin ciocul oalei canalul de distribuie are rol de colectorde zgur. La aliajele care se toarn prin fundul oalei, decantarea incluziunilornemetalice fiind avansat, canalul de distribuie are rolul numai de aducere ametalului lichid din piciorul plniei, n alimentatoare.

Fig.2.1. Elementele reelelor deturnare: 1-cup; 2-plnie; 3-piciorul plniei;4-canal de distribuie (colector de zgur);5-alimentator; 6-zon de atac; 7-bazin; 8-filtru.

Exist multe criterii de clasificare a reelelor de turnare a metalelor ialiajelor. Dintre acestea se apreciaz c cel mai reprezentativ criteriu lreprezint locul de alimentare a piesei. Pe acest criteriu, reelele de turnare seclasific astfel:

-orizontale, la care metalul se introduce n cavitatea formei prin suprafaade separaie;


40/192

44

-directe, inclusiv acelea n ploaie, la care metalul lichid se introduce nform prin suprafeele superioare ;

-n sifon, la care metalul lichid se introduce n form prin partea inferioar;-etajate, la care metalul lichid se introduce n forme prin mai multe

alimentatoare, situate ns la diferite niveluri;-combinate, la care sunt cuprinse mai multe tipuri de reele pentru

alimentarea unei singure piese; de fapt, aceste reele reprezint n fondcombinarea, a cel puin dou tipuri prezentate anterior, la care alimentareaetajat aproape c nu lipsete.

Reelele de turnare orizontale sunt de mai multe tipuri constructive. Celemai folosite asemenea reele sunt redate n figura 2.2. Introducerea metaluluilichid n forme prin asemenea reele de turnare ridic probleme deosebite, maiales n ceea ce privete reinerea zgurei. Tipurile prezentate n figura 2.2 suntconstruite pentru a se putea turna cele mai diferite metale i aliaje din punctulde vedere al cantitii de aliaj lichid, formei i strii zgurei reinute.

Fig. 2.2. Tipuri de reele de turnare orizontale : a-simplificat; b-simpl; c-cu filtru; d-cutrangulare; e-cu colector de zgur de tip ceainic; f-cu colector de zgur centrifug; g-cualimentare prin maselot oarb; 1-cup; 2-plnie; 3-canal de distribuie; 4-alimentatoare; 5-filtru;6-sisteme de strangulare; 7-colector de zgur n form de ceainic; 8-miez; 9-colector de zgurcentrifug; 10-maselot oarb; 11-bosaj; 12-pies.


41/192

45

Ordinea reelelor de turnare orizontale din figura 2.2 este n aa fel aleas nct s realizeze i o gradare a capacitii de reinere a zgurei. Din acestpunct de vedere, la turnarea metalelor cu mult zgur sau la turnarea pieselorla care se impun condiii severe de puritate fa de zgur sunt recomandateultimele dou tipuri de reele orizontale i anume, reeaua cu colector de zgurcentrifug i reeaua de alimentare n maselot oarb. Reinerea n proporieavansat a zgurei n elementele reelelor de turnare se poate realiza prinasigurarea frnrii umplerii, ceea ce constructiv nseamn schimbri dedirecie, de nivel i, mai ales, de seciune. Asemenea soluii tehnologicereprezint rezolvrile optime pentru turnarea n piese prin reele orizontale ametalelor care conin mari cantiti de zgur sau la care reinerea zgurei estedificil. Marea diversitate concepional a lor se explic prin larga utilizare laumplerea formelor cu cele mai diferite tipuri de metale lichide.

Principalele tipuri constructive de reele de turnare directe sunt redate nfigura 2.3, iar de reele de turnare n sifon, n figura 2.4. n figura 2.5 suntprezentate reele de turnare etajat. Pentru turnarea pieselor nalte, cuconfiguraie complicat i cu perei subiri, se recomand reelele de turnare

combinate, n figura 2.6 se prezint o pies prevzut cu o reea combinat. Laacest tip de reea se evideniaz prezena a dou plnii de turnare i a doupicioare ale plniilor, alimentarea piesei se realizeaz la diferite niveluri; lanivelul inferior canalele de distribuie se continu cu multe alimentatoare.Diferenele de grosimi ale pereilor piesei necesiti alimentarea n ploaie; pepartea superioar sunt plasate i rsufltori.

Fig. 2.3. Tipuri de reele de turnare direct: a-simplificat; b-pan; c-cu bazin i alimentaren maselot ; d i e-n ploaie; 1-cup sau plnie; 2-picior; 3-canal de distribuie; 4-alimentator; 5-filtru; 6-sistem de trangulare; 7-dop; 8-bazin de turnare; 9-rsufltoare; 10-maselot; 11-pies


42/192

46

Fig. 2.4. Tipuri de reele de turnare nsifon: a-obinuit; b-cu alimentator corn; 1-plnie; 2-picior; 3-alimentator; 4-cavitateapiesei

Fig. 2.5. Reele de turnareetajate: a-pentru piese suprapuse; b-pentru o singur pies; 1-cup; 2-picior; 3-alimentator; 4-dop; 5-bazin

Fig. 2.6. Reea de turnare,combinat: 1-cup; 2-picior; 3-canal dedistribuie superior; 4-colector de zgursuperior; 5-alimentator; 6-colector de

zgur inferior

2. Consideraii privind alegerea diferitelor tipuri de reea

Condiiile generale care trebuie respectate la alegerea reelei de turnaresunt:-consum minim de metal;-ndeprtarea complet a zgurei, a bulelor de aer, a incluziunilor

nemetalice de orice natur, ptrunse n cavitatea formei;-eliminarea posibilitilor de lovire direct a pereilor formei sau miezurilor,


43/192

47

deci a cauzei principale care determin deteriorarea formelori miezurilor ntimpul umplerii cu aliaj lichid;

-diminuarea gradientului termic al piesei turnate i, n acest fel, reducereatensiunilor de turnare;

-asigurarea unui raport maxim ntre volumul de metal i suprafaa laterala diferitelor elemente ale reelei de turnare, n vederea diminurii pierderilorhidraulice prin frecare; canalele circulare sunt, evident, din acest punct devedere cele mai indicate;

-alimentarea ct mai uniformi pe ct se poate descentralizat, pentru ase preveni formarea nodurilor termice;

-diminuarea frecrilor la curgerea metalelor n form prin executarea unorcanale interioare netede;

-dirijarea pe o suprafa nclinat sau n lungul pereilor la turnare direct,deoarece n acest fel se asigur o antrenare mai redus de aeri mai puinistropi.

Reelele orizontale simple i simplificate se utilizeaz la turnarea pieselornu prea complicate i pentru care nu exist prescripii prea severe de calitate.

Reelele orizontale cu filtru i cu trangulare se recomand la turnarea pieselorexecutate pe maini de format i a pieselor la care se solicit caliti deosebite.Pentru realizarea pieselor turnate cu suprafee foarte curate se adopt nspecial reelele de turnare cu colector de zgur.

Reelele de turnare orizontale cu alimentare n maselot oarb se adoptla realizarea pieselor din fonte maleabilizate, i din fonte cu grafit nodular,precum i pentru obinerea pieselor masive din fonte cenuii. Reeleleorizontale cu frnare se recomand la turnarea pieselor din aliaje care suntnsoite de mult zgur.

Reelele directe, simplificate, se folosesc pentru cazurile cnd rezult princalcul alimentatoare prea groase.

Reelele directe cu alimentatoare pan se recomand pentru turnarea

pieselor cu perei subiri. Turnarea pieselor cu perei de grosime mijlocie se varealiza de preferin cu ajutorul reelelor directe cu bazin. Turnarea direct nploaie se poate adopta la turnarea pieselor mijlocii i mari de form cilindric.

Reelele de turnare n sifon se pot utiliza la turnarea pieselor executatemanual i la care se impune o umplere linitit a formelor.

Reelele de turnare etajate se utilizeaz n special la turnarea pieselor cumai multe suprafee de separaie.

Mult preocupare privind stabilirea criteriilor de alegere a tipurilor dereele de turnare a avut B. B. Guleaev. Ca o prim concluzie a studiilorefectuate n acest scop este aceea c tipul de reea trebuie s fie ales numaidup o cunoatere amnunit a formei constructive a piesei i dup stabilireansi a metodei de formare-turnare. Construcia piesei trebuie analizat att

din punctul de vedere al dimensiunilori greutii, ct i al modului de curgerea aliajului lichid n form. Curentul de metal lichid, eventuala turbionare a lui,precum i orientarea n form pentru ndeprtarea aerului i gazelor antrenatedepinde de tehnologia adoptat, precum i de caracteristicile de curgere. Dinacest motiv, este necesar ca n urma adoptrii unei reele de turnare s setraseze i liniile de curgere ale metalului lichid n form.


44/192

48

n privina greutii pieselor turnate, recomandrile sunt oarecum unitare, n sensul c pentru turnarea oelurilor n piese mai mici de 100 kg, reeauaoptim recomandat este aceea orizontal. Piesele cu greutate de 100-500 kgse vor turna cu reele orizontale cu mai multe alimentatoare, cu reele etajatesau cu reele n sifon. Reeaua de turnare direct se recomand mai puinpentru obinerea pieselor, ea putnd fi oarecum tolerat la executarea unorpiese cu suprafee mai mari dect acelea obinuite.

n cazul turnrii n forme obinute cu modele uor fuzibile, reeaua deturnare direct are ns marele avantaj c asigur cele mai bune condiii deumplere a pieselor cu grosimi de perete mici i mijlocii. Acest tip de reeanecesit un consum redus de metal i determin o distribuie optim atemperaturii, diminund corespunztor gradientul termic din form. Limitareautilizrii reelelor de turnare direct este determinat de faptul c prin cdereametalului lichid de la nlime mare se poate deteriora forma, iar reinereazgurei i a incluziunilor de amestec de formare este practic redus. Metalul ialiajul lichid care cade liber antreneaz foarte mult aer, ceea ce determinoxidri. Din acest motiv, reeaua de turnare direct este total neindicat la

umplerea formelor cu aliaje avnd tendina ridicat de oxidare.Reeaua de turnare orizontal micoreaz nlimea de cdere a jetului i,implicit, posibilitile de deteriorare a formei. O asemenea reea nrutete ntructva, condiiile de umplere a formelor i, n plus, necesit un consumridicat de metal. La o umplere judicioas a alimentatoarelor, reeaua de turnareorizontal a aliajelor asigur o reinere avansat a zgurei.

Reeaua de turnare n sifon nu este prea indicat pentru umplereapieselor cu perei subiri, n plus necesitnd cantiti mai mari de metal. Acestetipuri de reele permit obinerea pieselor nalte, chiar i n prile inferioare ilipsite de zgur; un alt avantaj este c suprafeele formelor se erodeaz foartepuin. Asemenea reele de turnare complic ns foarte mult execuia formelori de aceea, la alegerea lor trebuie s se analizeze mai ales implicaiile

economice, determinate de amplificarea duratei de executare a formelor.Reelele de turnare etajate, care se pot aplica mai ales n cazul formelorcu mai multe suprafee de separaie, au utilizare la obinerea pieselor degreuti i dimensiuni mari. Alimentatoarele se amplaseaz astfel nct sacioneze la timpul potrivit. Pentru aceasta alimentatoarele sunt amplasatenclinat avnd unghiuri care scad de jos n sus.

n cazul n care se toarn metale i aliaje cu fluiditate mic, se folosescreele de turnare simple, pentru a se evita pierderile de presiune provocate decurgerea prin cavitatea formei i prin elementele reelei. La turnarea aliajelorcare se oxideaz uori care necesit colectarea zgurei n cadrul reelei deturnare se vor prefera reele de turnare care micoreaz viteza de curgere,admind filtre sau soluii speciale de reinere.

La umplerea orizontal a formelor se constat o rcire relativ rapid ametalului lichid, datorit curgerii pe o suprafa de rcire mai mare a formei ide aceea, aceste soluii tehnologice de turnare necesit o vitez mai mare decurgere i un numr mai mare de alimentatoare, n afar de aceasta seproduce i nclzirea suprafeei superioare a cavitii formei, care poate danatere la defecte de suprafa n piesele turnate. La umplerea vertical a


45/192

49

formei, metalul lichid din cavitatea formei se poate deplasa de jos n sus i desus n jos. Turnarea n forme nclinate cu un unghi de circa 10-20 fa deorizontal necesit introducerea metalului lichid la locul cel mai de jos al for-melor i folosirea preaplinurilor n locul cel mai de sus (pentru eliminareaimpuritilor) i pentru a limita zona formei solicitat mai mult termic (locul deintroducere a metalului lichid) i suprafaa care primete cldura.

3. Particularitile elementelor reelelor de turnare

Plniile de turnare sunt utilizate pentru umplerea formelor cu debite mici(sub 4 kg/s). Pentru piesele cu dimensiuni mici se folosesc plniile prezentate n figura 2.7a, iar pentru piesele mijlocii, plniile prezentate n figura 2.7b. nRomnia aceste plnii sunt tipizate avnd dimensiunile trecute n tabelul 2.1.Plnia de turnare asigur o turnare rapid, fr rcirea excesiv a metaluluilichid, ns nu permite o reinere prea avansat a zgurei din metalul lichid. Ooarecare reinere n plnie se realizeaz prin plasarea unor filtre, separatconfecionate. Pentru turnarea pieselor mici se pot utiliza plniile plate, figura

2.8. Pentru debite de peste 4 kg/s, turnarea se realizeaz prin reele cu cupe,figura 2.9, avnd dimensiunile date n tabelul 2.2. Cupa permite, datoritpragului, chiar o separare a zgurei, figura 2.10. Cupele asimetrice sunt i maieficiente, din acest punct de vedere fiind de preferat mai ales la turnareaaliajelor neferoase, figura 2.11.

Existena pragului mpiedic i ptrunderea n piciorul plniei a primeicantiti de metal, care este mult mai rece.

Fig.2.7. Plnii mici de turnare.

Fig.2.8. Plnie plat


46/192

50

Fig.2.9. Cup de turnare Fig. 2.10. Schema modului de curgere a metaluluilichid n plnia de turnare

Plnii de turnare pentru piese mici Tabelul 2.1

d max d1 d2 H

100 15 40 60 60

200 20 50 70 70Fig.2.7 b

300 25 60 80 80

Plnii cu cup, cu un singur picior Tabelul 2.2Dimensiunile plniei, mmMasa pieselor

turnate, kgMasa

materialuluin plnie,kg

L R R2 r r1 h1 d1 d

20 5 60 40 30 15 8 65 45 2421 50 10 90 50 30 20 10 80 60 2851 100 20 105 60 35 25 12 100 72 32101 200 30 110 70 40 31 13 110 78 36201 350 50 140 83 47 35 15 130 96 40351 500 80 160 90 50 35 17 150 110 45501 650 100 170 100 56 38 19 160 115 50

651 800 140 190 115 65 44 20 180 125 55801 - 1 000 170 210 125 70 50 22 200 145 601001 - 2000 300 240 160 90 55 24 234 155 65

Dimensiuni, mmVolumul plnieicm3

dmax

d1 H

50 15 50 60

100 20 65 70Fig.2.7 a

150 25 70 80


47/192

51

Fig. 2.11. Cupe de turnare cu prag: a-cu unprag; b-cu dou praguri

La turnarea de la nlimi mari sau lameninerea unor niveluri sczute ale

metalului n cupe se favorizeaz apariia vrtejurilor. n aceste cazuri, metalulcurge n principal numai datorit curenilor orizontali.

Metalul lichid se deplaseaz turbionar n jurul piciorului, iar fora cen-trifug ndeprteaz particulele din axa piciorului. Astfel, se formeaz un tub

gol prin care ptrunde zgura i aerul. Pentru a se putea diminua efectelecurenilor de fund, cupa se prevede cu un perete vertical separatori cu nervurilaterale, efectul curenilor fiind localizat n primul compartiment.

Metalul mpreun cu zgura, evident n cantitate mic, trece n al doileacompartiment. Aici are loc o separare datorit micrii verticale, micarea derotaie fiind mpiedicat, figura 2.11.

Bazinele de turnare au capacitatea de 50-60% sau chiar 100% dinvolumul de metal necesar umplerii tuturor cavitilor formei. Aceste elementeale reelei de turnare se folosesc la piese foarte mari, fiind de obicei acoperitecu dopuri pentru zona de trecere spre piciorul plniei de turnare, figura 2.12. ntabelul 2.3 se dau dimensiunile tipizate pentru bazinele de turnare cu volumede 1.500, 3.500, 9.000, 17.000, 42.000 i 70.000 cm3, figura 2.13. Bazinele se

protejeaz n zona n care se dirijeaz jetul de metal lichid, fie cu cuie, figura2.12a, fie cu crmizi refractare, figura 2.12b. Att n zona superioar, ct i ncea inferioar a racordrii bazinului cu piciorul de turnare se pot plasa filtresuplimentare pentru zgur, ale cror dimensiuni sunt redate n tabelul 2.4.

Cu toate c reinerea de zgur n forme este mic se recurge lacolectoare de zgur orizontale, pentru formele plate cu nlimi de sub 300mm. La formele mari turbulena este prea ridicati n acest caz se vor puteautiliza numai separatoarele centrifuge de zgur.

Fig. 2.12. Bazine de turnare


48/192

52

Fig.2.13. Simbolul elementelor tipizate ale bazinelor

de turnare independente.

Bazine de turnare Tabelul 2.3Dimensiunile bazinului, mmVolumul

bazinului,cm3

d max a a1 a2 b b1 b2 h H

1 500 25 150 170 200 110 130 180 80 110

3 500 30 230 250 300 150 170 220 100 130

9000 40 320 440 400 180 200 260 150 190

17000 50 420 440 500 220 240 300 170 210

42000 50 454 474 540 358 364 424 252 295

70000 60 540 565 630 410 435 500 304 350

Plnii cu filtre Tabelul 2.4Dimensiunile plniei, mm

Volumulplniei d,

max

d1

d2 d3 d4 h H

Mrimeafiltrului

300

400

600

20

25

30

60

70

80

52

62

72

90

100

110

72

82

92

70

80

90

80

90

110

1

2

3

n ceea ce privete formele mari (nlime peste 1 m), reinerea im-puritilor n colectoare nu se poarte realiza dect dac s-ar utiliza filtre foartefine (care sunt nsoite uneori de riscul nfundrii lor). Din acest motiv, mai alesla aliajele feroase, rezult c pentru gsirea unei soluii practice trebuie s seacioneze la nivelul bazinului de turnare. Pe baz de ncercri i prin modelares-a demonstrat c reinerea zgurei este posibil n bazine dac se plaseazpraguri, figura 2.11. Aceste praguri sunt eficiente numai cnd nlimea demetal depete nivelul critic, figurile 2.14a i 2.14b. Cnd metalul lichid se aflsub acest nivel critic se creeaz vrtejuri, iar eficacitatea este nul, figurile2.14c i 2.14d. Cnd jetul este ndreptat n direcia curgerii, cazul din figura


49/192

53

2.14a, reinerea este mai avansat dect n cazul direciei de turnare contrareumplerii, cazul din figura 2.14b. Pentru cazurile cnd nu exist realizat nivelulcritic, direciile de turnare n bazin nu joac nici un rol.

Eficacitatea bazinelor de turnare din punctul de vedere al re inerii deincluziuni nemetalice i zgur depinde i de modul cum se realizeazracordarea bazinului de turnare la plnia de turnare, n figura 2.15 se prezintdiferite variante.

Fig. 2.14. Variante deumplere a cupelor de turnare

Prin suprimarea progresiv a plniei aplicate la bazin se reduc foarte multvitezele medii i n consecin posibilitile de antrenare a gazelor n metalullichid pe parcursul curgerii prin piciorul plniei. Cu varianta dat n figura 2.15d,prin modelare, s-a putut demonstra c este mai eficace de 30 ori dect variantadin figura 2.15a. Variantele din figurile 2.15b i 2.15c sunt aproximativ similareca performane.

Avnd n vedere aceste consideraii este necesar s se precizeze faptulc bazinele alungite sunt mai eficace n reinerea zgurei.

La umplerea pieselor nu trebuie s se depeasc o anumit vitez npiciorul plniei, vitez dependent direct de nivelul din bazin. La ncepereaumplerii bazinelor este indicat ca n vrful piciorului plniei de turnare s seplaseze o tabl metalic care ulterior se topete, astfel nct s cedeze numaidup ce aliajul a depit nivelul critic.

Picioarele de turnare pot fi drepte (cu seciunea n general cilindric) sautronconice, cu baza mic la partea inferioar. Cele mai utilizate picioare aleplniilor de turnare au seciunea transversal de form circular i, mai rar,dreptunghiular (cu rapoarte ntre lungime i lime extrem de diferite).

Viteza de curgere a metalului n canal vertical cu seciune constant semajoreaz pe msura parcurgerii lor. Conform legii continuitii curgerii

urmeaz ca seciunea jetului s se micoreze.Pe aceste considerente seciunea piciorului plniei scade de la parteasuperioar spre baz. Pe baza continuitii curgerii se poate scrie:

v1A1=v2A2,n care : v1i v2 sunt vitezele metalului la nivelurile 1 i 2 ale piciorului plniei;A1 i A2 -suprafeele jetului n aceleai zone.


50/192

54

Fig. 2.15. Varianteconstructive ale cupelor deturnare

Seciunea jetului de metal lichid n piciorul plniei scade hiperbolic cunlimea. Cnd piciorul plniei ar avea seciunea constant, jetul de lichid sedesprinde de perete. Se creeaz astfel o depresiune, aerul din locul rmasliber, dar mai ales acela dintre granulele amestecurilor de formare fiind antrenatn metal. Deoarece este dificil de executat un profil hiperbolic, piciorul plniei seexecut tronconic. Spaiul care rezult ntre profilul tronconic i acela hiperbolicnu modific sensibil alimentarea cu metal. Executnd piciorul tronconic irotunjit la intrare i la ieire se elimin orice zon depresionari se asigurcurgerea fr aspiraie de gaze.

n figura 2.16 sunt prezentate diferitele tipuri constructive de picioare aleplniilor de turnare. Piciorul plniei neumplute, figura 2.16b, se ntlnete la nceputul umplerii i atunci cnd are dimensiuni necorespunztoare fa deorificiul de curgere din cup sau din bazin. Micorarea vitezei de turnare, decurgere a metalului n picior i umplerea lui treptat creeaz condiii pentrusepararea zgurei i a impuritilor n cavitatea formei. Picioarele neumplute nusunt recomandate deoarece necesit mult metal i se creeaz condiii pentruoxidarea metalului. Reducerea vitezelor metalului lichid n timpul umpleriipicioarelor plniilor se obine prin realizarea lor sub form de serpentin, figura2.16c, spiral, figura 2.16d, sau prin construcia mai multor alimentatoare dediametre mici, figura 2.16e.

Picioarele plniilor de turnare de dimensiuni mari ridic problemespecifice determinate de cantitatea de metal lichid care curge prin ele i de

nlimea de cdere.La aceste tipuri, picioarele plniei se prelungesc cu un clci sau semonteaz la baza piciorului miezuri-pastile uscate (la formele crude) saucrmizi refractare (la formele uscate, puternic solicitate mecanic i termic).


51/192

55

Fig.2.16. Tipuri constructive depicioare ale plniilor de turnare: a-piciorcilindric umplut; b-picior cilindric neumplut;c-picior n serpentin; d-picior n spiral; e-picior pentru turnarea in ploaie

Urmtorul element al reelei de turnare l constituie canalul de distribuie

(sau canalul colector de zgur). Aceste canale au seciuni trapezoidale, cu nlimi relativ mari. Acestenlimi i au explicaia n dorina de a se separa pe vertical particulele dezgur. Tot cu acelai scop s-a admis mrirea distanei dintre piciorul plniei ialimentatoare. Cu toate acestea, n asemenea colectoare de zgur nu se potsepara dect particulele mari. Particulele mici, a cror vitez de ascensiuneeste redus, nu au timp de decantare n timpul n care este parcurs canalul dedistribuie. Separarea zgurei n aliajele uoare la care diferenele de greutispecifice sunt i mai mici se realizeazi mai greu. Practic, pentru asemeneaaliaje, precum i pentru piesele de dimensiuni mici i mijlocii, funcia deseparator de zgur nu se realizeaz.

Canalul de distribuie are oarecare efect de reinere, mai ales n ceea ce

privete separarea zgurei i a gazelor. Colectarea zgurei depinde de presiuneametalostatic, de locul de aezare i de introducere. Prin modelare hidraulics-a ajuns la soluiile din figura 2.17. Particulele gazoase i spuma, precum iparticulele mari de zgur sunt supuse att efectului turbionrii (fora centrifug),ct i de aspiraie. Separarea efectiv se poate realiza eficient numai datoritefectului de centrifugare. Fora de aspiraie acioneaz defavorabil, la fora deascensiune determinat de o separare insuficient. Din acest motiv intrarea ievacuarea metalului lichid, trebuie s fie tangent, iar seciunea de intrare sfie mai mare dect aceea de ieire.

n figura 2.18 se prezint o variant de construcie a canalului de distri-buie cu seciune variabil iar n figura 2.19, soluii pentru construcia canalelorde distribuie. Pe baz de ncercri s-a dovedit c soluii optime sunt aceleaprezentate n figurile 2.19b, 2.19 f i 2.19i. ntre celelalte tipuri nu existdeosebiri eseniale.


52/192

56

Fig.2.17. Configuraii optime ale colectoarelor de zgur: a-n seciune orizontal; b-nseciune vertical

Fig. 2.18. Canale de distribuie cu seciune variabil

Fig. 2.19. Diferite configuraii ale canalelor de distribuie.

Separarea incluziunilor nemetalice antrenate n reea sau existente nmetalul lichid sunt avansat reinute n varianta prezentat n figura 2.20.

La umplerea formelor metalice, picioarele plniilor sau canalele de


53/192

57

distribuie se execut extrem de diferit, de obicei avnd lungimi mari,

Fig. 2.20. Schema unei reele de turnare

cu nchiztor hidraulic: 1-picior; 2-colector; 3-miezfals

Alimentatoarele au diverse seciuni: dreptunghiulare, triunghiulare,circulare i de cele mai multe ori, trapezoidale. n figura 2.21 sunt prezentatediferitele tipuri de alimentatoare. Aceast clasificare are la baz att formaseciunii, ct i tipul de deplasare a metalului lichid n form.

TURNARE proiectare

Documents

Transcript of TURNARE proiectare