ODLEWNICTWO

DLA STUDENTÓW

WYDZIAŁU MECHANICZNEGO

DO PRZEDMIOTU

„TECHNIKI WYTWARZANIA”

Opracował:

Prof. PŁ Andrzej
Jopkiewicz

ZAKŁAD

ODLEWNICTWA

Łódź

październik

2006

Przykład odlewu żeliwnego a) i

Przykład odlewu żeliwnego a) i

formy piaskowej służącej do jego

formy piaskowej służącej do jego

wykonania b); 1 – połówka dolna,

wykonania b); 1 – połówka dolna,

2 – połówka górna (widok od strony

2 – połówka górna (widok od strony

powierzchni podziału),

powierzchni podziału),

3 – rdzeń,

3 – rdzeń,

4 – skrzynki formierskie,

4 – skrzynki formierskie,

5 – wnęka odtwarzająca odlew,

5 – wnęka odtwarzająca odlew,

6 – układ wlewowy.

6 – układ wlewowy.

Wzajemne relacje pomiędzy

Wzajemne relacje pomiędzy

odlewem

odlewem

a formą, modelem i rdzeniem.

a formą, modelem i rdzeniem.

Przebieg ręcznego

Przebieg ręcznego

wykonania

wykonania

formy i odlewu

formy i odlewu

z modelu dzielonego

z modelu dzielonego

Schemat przebiegu

Schemat przebiegu

wytwarzania odlewów

wytwarzania odlewów

w piaskowych formach

w piaskowych formach

jednorazowych

jednorazowych

Budowa układu wlewowego.

Budowa układu wlewowego.

Ustawienie filtrów w układzie wlewowym.

Ustawienie filtrów w układzie wlewowym.

Krzepnięcie odlewów w formie.

Krzepnięcie odlewów w formie.

Doprowadzenie metalu w celu uzyskania

Doprowadzenie metalu w celu uzyskania

krzepnięcia:

krzepnięcia:

a)

a)

kierunkowego

kierunkowego

b)

b)

jednoczesnego

jednoczesnego

dx

x

T

dQ







;

dx

L

dq

kr









;

dx

T

c

dq

st













2

1

;





d

x

T

dq

f







;

d q

k r

+ d q

s t

= d q

f

;









d

x

T

dx

T

c

dx

L





















2

1

;

dx

x

T

T

c

L

d



























2

1

;

2

2

1

2

x

T

T

c

L



















































T

c

L

T

x

2

1

2

;





 K

x

Uproszczony opis

Uproszczony opis

przepływu ciepła przy

przepływu ciepła przy

krzepnięciu odlewu.

krzepnięciu odlewu.

Zrzut ekranu wyników symulacji krzepnięcia i stygnięcia

Zrzut ekranu wyników symulacji krzepnięcia i stygnięcia

odlewów

odlewów

Wykres równowagi stopów żelazo-węgiel jako podstawa

Wykres równowagi stopów żelazo-węgiel jako podstawa

podziału

podziału

stopów żelaza: linie przerywane – układ Fe-Cgrafit,

stopów żelaza: linie przerywane – układ Fe-Cgrafit,

linie ciągłe – układ Fe-Fe

linie ciągłe – układ Fe-Fe

3

3

C, C

C, C

E

E

– ekwiwalent węgla dla stopów

– ekwiwalent węgla dla stopów

Fe-C-Si

Fe-C-Si

3

E

Si

C

C





Schemat wpływu prędkości stygnięcia żeliwa

Schemat wpływu prędkości stygnięcia żeliwa

na wielkość przechłodzenia

na wielkość przechłodzenia

Kształt i wymiary próbki klinowej, układu wlewowego

Kształt i wymiary próbki klinowej, układu wlewowego

oraz klinów z przełomami wzorcowymi

oraz klinów z przełomami wzorcowymi

Odlewanie prętów próbnych

Odlewanie prętów próbnych

dla żeliwa szarego.

dla żeliwa szarego.

Zależność R

Zależność R

m

m

od grubości ściany g (modułu M=g/2)

od grubości ściany g (modułu M=g/2)

dla różnych klas żeliwa

dla różnych klas żeliwa

Schemat umieszczania się

Schemat umieszczania się

molekuł C

molekuł C

2

2

--

--

w płaszczyźnie

w płaszczyźnie

(III) kryształu węglika

(III) kryształu węglika

wapnia, obsadzonej jonami

wapnia, obsadzonej jonami

C

C

2

2

--

--

Wzrost wydzielenia

Wzrost wydzielenia

grafitu na krysztale

grafitu na krysztale

węglika wapnia

węglika wapnia

Idea modyfikacji

Idea modyfikacji

wg Meehanite

wg Meehanite

Ogólny schemat procesu otrzymywania żeliwa

Ogólny schemat procesu otrzymywania żeliwa

sferoidalnego

sferoidalnego

Odlewanie prętów próbnych dla żeliwa

Odlewanie prętów próbnych dla żeliwa

sferoidalnego.

sferoidalnego.

Odlewanie prętów próbnych

Odlewanie prętów próbnych

dla żeliwa ciągliwego.

dla żeliwa ciągliwego.

Model i forma do odlewania

Model i forma do odlewania

próbek

próbek

służących do oznaczania

służących do oznaczania

wartości

wartości

skurczu żeliwa.

skurczu żeliwa.

Krzywe kinetyki zmian

Krzywe kinetyki zmian

wymiarów liniowych odlewu

wymiarów liniowych odlewu

żeliwnego krzepnącego i

żeliwnego krzepnącego i

stygnącego

stygnącego

w formie odlewniczej

w formie odlewniczej

piaskowej

piaskowej

1 – żeliwo szare,

1 – żeliwo szare,

2 – żeliwo białe.

2 – żeliwo białe.

Schematyczny przebieg krzepnięcia i powstawania jamy skurczowej:

Schematyczny przebieg krzepnięcia i powstawania jamy skurczowej:

a) wnęka formy wypełniona ciekłym metalem w chwili zakończenia zalewania,

a) wnęka formy wypełniona ciekłym metalem w chwili zakończenia zalewania,

b)

krzepnięcie

zewnętrznych

warstw

odlewu,

tworzących

sztywną

b)

krzepnięcie

zewnętrznych

warstw

odlewu,

tworzących

sztywną

nieodkształconą skorupę,

nieodkształconą skorupę,

c) zmniejszenie objętości ciekłego metalu wskutek skurczu w czasie

c) zmniejszenie objętości ciekłego metalu wskutek skurczu w czasie

krzepnięcia,

krzepnięcia,

d) ukształtowanie się jamy skurczowej po zakończeniu krzepnięcia,

d) ukształtowanie się jamy skurczowej po zakończeniu krzepnięcia,

e) zmniejszenie się wymiarów odlewu po zakończeniu skurczu w stanie

e) zmniejszenie się wymiarów odlewu po zakończeniu skurczu w stanie

stałym.

stałym.

Schematyczne przedstawienie tworzenia się skurczu odlewniczego w odlewie

Schematyczne przedstawienie tworzenia się skurczu odlewniczego w odlewie

pręta:

pręta:

a) pręt w stanie ciekłym w formie odlewniczej w chwili wypełnienia jej metalem,

a) pręt w stanie ciekłym w formie odlewniczej w chwili wypełnienia jej metalem,

b) skurcz pręta w stanie ciekłym wskutek obniżania się temperatury do chwili

b) skurcz pręta w stanie ciekłym wskutek obniżania się temperatury do chwili

pojawienia się

pojawienia się

pierwszych kryształów,

pierwszych kryształów,

c) skurcz w okresie krzepnięcia,

c) skurcz w okresie krzepnięcia,

d) skurcz w stanie stałym.

d) skurcz w stanie stałym.

Schemat przebiegu krzepnięcia odlewu płyty z podziałem na

Schemat przebiegu krzepnięcia odlewu płyty z podziałem na

strefy działania efektu brzegowego, porowatości osiowej oraz

strefy działania efektu brzegowego, porowatości osiowej oraz

zasięgu działania.

zasięgu działania.

Zasięg działania nadlewów i efektu brzegowego w odlewach płyt:

Zasięg działania nadlewów i efektu brzegowego w odlewach płyt:

a) z jednym nadlewem, b) z dwoma nadlewami.

a) z jednym nadlewem, b) z dwoma nadlewami.

Kształty, rodzaje i sposób zakładania ochładzalników:

Kształty, rodzaje i sposób zakładania ochładzalników:

a) zewnętrznych, b) wewnętrznych;

a) zewnętrznych, b) wewnętrznych;

1 - ochładzalniki

1 - ochładzalniki

Konstrukcje odlewów:

Konstrukcje odlewów:

a)

a)

o skurczu swobodnym,

o skurczu swobodnym,

b)

b)

o skurczu hamowanym mechanicznie,

o skurczu hamowanym mechanicznie,

c)

c)

o skurczu hamowanym cieplnie,

o skurczu hamowanym cieplnie,

d)

d)

o

skurczu

hamowanym

mechanicznie

i

o

skurczu

hamowanym

mechanicznie

i

cieplnie.

cieplnie.

e

u

,k

W



h

/M

g

W

i

e

l

k

o

ś

ć

e

n

e

r

g

i

i

d

l

a

j

e

d

n

o

s

t

k

i

m

a

s

y

s

t

o

p

u

o

b

l

i

c

z

y

ć

m

o

ż

n

a

z

e

w

z

o

r

u

:

e

u

=

c

(

T

s

-

T

w

)

+

c

t

o

p

+

c

c

m

(

T

p

-

T

l

)

[

k

J

/

k

g

]

g

d

z

i

e

:

c

–

c

i

e

p

ł

o

w

ł

a

ś

c

i

w

e

d

l

a

k

o

l

e

j

n

y

c

h

f

a

z

n

a

g

r

z

e

w

a

n

i

a

,

T

–

t

e

m

p

e

r

a

t

u

r

y

k

o

l

e

j

n

o

:

T

s

–

s

o

l

i

d

u

s

,

T

w

–

w

s

a

d

u

,

T

p

–

p

r

z

e

g

r

z

a

n

i

a

,

T

l

–

l

i

k

w

i

d

u

s

u

.

C

z

ę

s

t

o

j

a

k

o

j

e

d

n

o

s

t

k

ę

e

u

p

r

z

y

j

m

u

j

e

s

i

ę

k

W

h

/

t

(

k

W

h

/

M

g

)

l

u

b

k

W

h

/

k

g

.

W

a

r

t

o

ś

ć

e

u

d

l

a

r

ó

ż

n

y

c

h

s

t

o

p

ó

w

p

r

z

e

d

s

t

a

w

i

a

w

y

k

r

e

s

e

u

=

f

(

T

)

.

I

n

t

e

n

s

y

w

n

o

ś

c

i

ą

p

r

o

c

e

s

u

t

o

p

i

e

n

i

a

,

c

z

y

l

i

j

e

g

o

w

y

d

a

j

n

o

ś

c

i

ą

c

z

a

s

o

w

ą

m

o

ż

n

a

s

t

e

r

o

w

a

ć

p

r

z

e

z

z

m

i

a

n

y

m

o

c

y

ź

r

ó

d

ł

a

c

i

e

p

ł

a

z

g

o

d

n

i

e

z

z

a

l

e

ż

n

o

ś

c

i

ą

:

W

=





u

e

N

g

d

z

i

e

:

W

–

w

y

d

a

j

n

o

ś

ć

t

o

p

i

e

n

i

a

,

k

g

/

h

;

N

–

m

o

c

ź

r

ó

d

ł

a

c

i

e

p

ł

a

,

k

W

;



-

s

p

r

a

w

n

o

ś

ć

p

i

e

c

a

.

b)

a)

Nowoczesne rozwiązania żeliwiaków: a) – rozdzielenie

Nowoczesne rozwiązania żeliwiaków: a) – rozdzielenie

dmuchu na dwa

dmuchu na dwa

poziomy, b) wzbogacenie dmuchu tlenem.

poziomy, b) wzbogacenie dmuchu tlenem.

Żeliwiak z podgrzewanym dmuchem w rekuperatorze

Żeliwiak z podgrzewanym dmuchem w rekuperatorze

kominowym

kominowym

oraz charakterystyka jego pracy (dla

oraz charakterystyka jego pracy (dla





900)

900)

Piece z wymiennymi tyglami na paliwo gazowe

Piece z wymiennymi tyglami na paliwo gazowe

i elektryczny piec oporowy

i elektryczny piec oporowy

Zasada pracy pieca łukowego trójelektrodowego

Zasada pracy pieca łukowego trójelektrodowego

Piec indukcyjny tyglowy (bezrdzeniowy): a) roztapianie

Piec indukcyjny tyglowy (bezrdzeniowy): a) roztapianie

wsadu

wsadu

kawałkowego, b) przegrzewanie ciekłego metalu, c)

kawałkowego, b) przegrzewanie ciekłego metalu, c)

budowa pieca

budowa pieca

z zasilaniem przetwornicą tyrystorową

z zasilaniem przetwornicą tyrystorową

c)

Topialnia z układem pieców indukcyjnych: 1 – magazyn

Topialnia z układem pieców indukcyjnych: 1 – magazyn

surowców,

surowców,

2 – podgrzewacz wsadu, 3 – zasobniki dobowe, 4 – piece

2 – podgrzewacz wsadu, 3 – zasobniki dobowe, 4 – piece

topiące,

topiące,

5 – piec podtrzymująco-podgrzewający, 6 – kadź lejnicza,

5 – piec podtrzymująco-podgrzewający, 6 – kadź lejnicza,

7 – zalane formy, 8 – automat formierski, 9 – linia

7 – zalane formy, 8 – automat formierski, 9 – linia

odlewnicza.

odlewnicza.

Pozapiecowa obróbka metalu oraz jego dystrybucja: a)

Pozapiecowa obróbka metalu oraz jego dystrybucja: a)

odsiarczanie,

odsiarczanie,

b) cykl produkcji żeliwa sferoidalnego, c) pneumatyczna

b) cykl produkcji żeliwa sferoidalnego, c) pneumatyczna

zalewarka

zalewarka

z mechanizmem do modyfikowania, d) dozowanie

z mechanizmem do modyfikowania, d) dozowanie

mechaniczne.

mechaniczne.

a)

b)

c)

d)

a)

b)

c)

Metody wprowadzania zapraw

Metody wprowadzania zapraw

magnezowych: a) pod pokrywą,

magnezowych: a) pod pokrywą,

b) w autoklawie,

b) w autoklawie,

c) do układu wlewowego formy.

c) do układu wlewowego formy.

a)

b)

c)

Metody wprowadzania Mg do żeliwa: a),b) – w autoklawie,

Metody wprowadzania Mg do żeliwa: a),b) – w autoklawie,

c) - drutowa

c) - drutowa

Ogólny podział mas formierskich

Ogólny podział mas formierskich

Struktura masy formierskiej.

Struktura masy formierskiej.

c)

C

B

T

T

P 

Aparaty do określania twardości

Aparaty do określania twardości

powierzchni a) form, b) rdzeni, c)

powierzchni a) form, b) rdzeni, c)

zasada

zasada

określania płynności masy L

określania płynności masy L

o

o

metodą

metodą

Orłowa: B i C punkty pomiaru

Orłowa: B i C punkty pomiaru

aparatem a)

aparatem a)

Schemat obiegu masy formierskiej w odlewni

Schemat obiegu masy formierskiej w odlewni

Schemat współczesnej mieszarki oraz jej wyposażenie dla

Schemat współczesnej mieszarki oraz jej wyposażenie dla

otrzymywania różnych sposobów zmieszania i spulchniania.

otrzymywania różnych sposobów zmieszania i spulchniania.

Teoretycznie idealny rozkład zagęszczenia masy w

Teoretycznie idealny rozkład zagęszczenia masy w

formie.

formie.

Rozkład zagęszczenia w pojedynczej skrzynce i dla

Rozkład zagęszczenia w pojedynczej skrzynce i dla

niektórych sposobów formowania: a) ręczne, b)

niektórych sposobów formowania: a) ręczne, b)

wstrząsanie,

wstrząsanie,

c) prasowanie od góry, d) narzucanie.

c) prasowanie od góry, d) narzucanie.

Schemat tradycyjnej formierki kombinowanej oraz rozkład

Schemat tradycyjnej formierki kombinowanej oraz rozkład

zagęszczenia w skrzynce przy samym wstrząsaniu i po

zagęszczenia w skrzynce przy samym wstrząsaniu i po

doprasowaniu:

doprasowaniu:

1 – mechanizm pneumatycznego wstrząsania i prasowania,

1 – mechanizm pneumatycznego wstrząsania i prasowania,

2 – układ

2 – układ

trzpieni do unoszenia skrzynki, 3 – stół maszyny do

trzpieni do unoszenia skrzynki, 3 – stół maszyny do

mocowania płyty

mocowania płyty

modelowej, 4 i 5 – układ pasywnego prasowania (aktywny

modelowej, 4 i 5 – układ pasywnego prasowania (aktywny

jest

jest

unoszący się w górę mechanizm 1).

unoszący się w górę mechanizm 1).

Zagęszczanie przez prasowanie od góry formy: 1 –

Zagęszczanie przez prasowanie od góry formy: 1 –

zagęszczenie w

zagęszczenie w

centrum skrzynki, 2 – przy ścianie, 3 – w narożu.

centrum skrzynki, 2 – przy ścianie, 3 – w narożu.

Zagęszczenie przez prasowanie od strony modelu

Zagęszczenie przez prasowanie od strony modelu

od dołu (lub poziomo).

od dołu (lub poziomo).

c)

a)

b)

Zasada działania maszyn zagęszczających pneumatycznie:

Zasada działania maszyn zagęszczających pneumatycznie:

a) zagęszczanie przez nadmuchiwanie, b) zagęszczanie

a) zagęszczanie przez nadmuchiwanie, b) zagęszczanie

przez

przez

wstrzeliwanie, c) ciśnienie w głowicy 1 – strzelarki, 2 -

wstrzeliwanie, c) ciśnienie w głowicy 1 – strzelarki, 2 -

nadmuchiwarki

nadmuchiwarki

ZAGĘSZCZANIE IMPULSOWE

ZAGĘSZCZANIE EKSPLOZYJNE

Różne sposoby zagęszczania pneumatycznego.

Różne sposoby zagęszczania pneumatycznego.

Rys. Tradycyjne rozwiązanie automatycznej linii odlewniczej:

Rys. Tradycyjne rozwiązanie automatycznej linii odlewniczej:

1 – formierka dolnych półform, 2 – formierka górnych

1 – formierka dolnych półform, 2 – formierka górnych

półform, 3 – robot, 4 – stanowisko wybijania, 5 – stanowisko

półform, 3 – robot, 4 – stanowisko wybijania, 5 – stanowisko

obciążania i odciążania form,

obciążania i odciążania form,

6 – przenośnik masy formierskiej, 7 – przenośnik członowych

6 – przenośnik masy formierskiej, 7 – przenośnik członowych

wybitych odlewów, 8 – odcinek zalewania form; wymiary

wybitych odlewów, 8 – odcinek zalewania form; wymiary

skrzynek

skrzynek

600x700x150 mm, wydajność ~ 120 form/h.

600x700x150 mm, wydajność ~ 120 form/h.

Wzajemne ustalenia i

Wzajemne ustalenia i

mocowania

mocowania

modelu

modelu

5

5

i skrzynki

i skrzynki

4

4

na

na

płycie

płycie

modelowej

modelowej

2

2

, a tej na stole

, a tej na stole

maszyny

maszyny

formierskiej

formierskiej

1

1

.

.

5

.

2.

Usytuowanie modeli na kliszach jako wkładek

Usytuowanie modeli na kliszach jako wkładek

w maszynowej płycie modelowej.

w maszynowej płycie modelowej.

Zasada formowania bezskrzynkowego typu DISAMATIC ze

Zasada formowania bezskrzynkowego typu DISAMATIC ze

sterowanym dozowaniem i wstępnym zagęszczaniem

sterowanym dozowaniem i wstępnym zagęszczaniem

(pozycja 1) i doprasowaniem dwustronnym (pozycja 4) oraz

(pozycja 1) i doprasowaniem dwustronnym (pozycja 4) oraz

linia odlewnicza DISAMATIC: DMM – automat formierski,

linia odlewnicza DISAMATIC: DMM – automat formierski,

CBS – manipulator do wymiany płyt i wstawiania rdzeni,

CBS – manipulator do wymiany płyt i wstawiania rdzeni,

VDU – dozownik masy,

VDU – dozownik masy,

AG – automat do zalewania.

AG – automat do zalewania.

Formowanie próżniowe bez spoiwa: a) z modelem usuwalnym,

Formowanie próżniowe bez spoiwa: a) z modelem usuwalnym,

b) z traconymi modelami.

b) z traconymi modelami.

a)

b)

Odlewanie metodą wytapianych modeli.

Odlewanie metodą wytapianych modeli.

Formowanie skorupowe według procesu C (Croning).

Formowanie skorupowe według procesu C (Croning).

Formowanie skorupowe według procesu D (Dietert).

Formowanie skorupowe według procesu D (Dietert).

Rys. Mieszarko – nasypywarki mas ze spoiwami

Rys. Mieszarko – nasypywarki mas ze spoiwami

dwuskładnikowymi (żywica + katalizator) utwardzającymi

dwuskładnikowymi (żywica + katalizator) utwardzającymi

się na zimno (no bake):

się na zimno (no bake):

a) 1 – zasyp piasku, 2 – dozowanie katalizatora, 3 –

a) 1 – zasyp piasku, 2 – dozowanie katalizatora, 3 –

dozowanie żywicy, 4 – zmieszanie, 5 – zawór wysypowy.

dozowanie żywicy, 4 – zmieszanie, 5 – zawór wysypowy.

Rys. Zastosowanie rdzeni w formie:

a) – wypełnienie wnętrza odlewu,

b) – odtworzenie przestrzeni między występami a powierzchnią

podziału.

c) – odtworzenie wnęki zewnętrznej,

d) – zastąpienie górnej skrzynki,
e) – formowanie „w rdzeniach”.

Rys. Metody wykonywania rdzeni:

a) – niedzielonych,

b) – z pionową płaszczyzną podziału,

c) – z poziomą płaszczyzną podziału.

Maszyna do wytwarzania rdzeni – rdzeniarka: 1,3 –

Maszyna do wytwarzania rdzeni – rdzeniarka: 1,3 –

głowica strzałowa, 2 – zasobnik masy, 4 – połówki

głowica strzałowa, 2 – zasobnik masy, 4 – połówki

rdzennicy,

rdzennicy,

8 – przenośnik gotowych rdzeni

8 – przenośnik gotowych rdzeni

Schemat nieruchomej połówki kokili (1), ustawionej na

Schemat nieruchomej połówki kokili (1), ustawionej na

płycie (2) przy pomocy kołka (3) oraz śrub (4); (5) – kołki

płycie (2) przy pomocy kołka (3) oraz śrub (4); (5) – kołki

ustalające. Optymalne usytuowanie wnęk na powierzchni

ustalające. Optymalne usytuowanie wnęk na powierzchni

kokili: a

kokili: a





30mm,

30mm,

b

b





40mm, c

40mm, c





ł 60mm, d

ł 60mm, d





30mm, e = 10-15mm

30mm, e = 10-15mm

Kokila z prowadzeniem słupowym: 1 – słup prowadzący

Kokila z prowadzeniem słupowym: 1 – słup prowadzący

cylindryczny, 2 – nieruchoma część kokili, 3 – ruchoma

cylindryczny, 2 – nieruchoma część kokili, 3 – ruchoma

część, 4 – płyta oporowa,

część, 4 – płyta oporowa,

5 – cofacz, 6 – płyta wypychaczowa, 7 – wypychacz.

5 – cofacz, 6 – płyta wypychaczowa, 7 – wypychacz.

Schemat urządzenia do odlewania pod niskim

Schemat urządzenia do odlewania pod niskim

ciśnieniem.

ciśnieniem.

Podział i schematy maszyn do odlewania pod ciśnieniem:

Podział i schematy maszyn do odlewania pod ciśnieniem:

1 – nieruchoma część formy, 2 – ruchoma część formy, 3 –

1 – nieruchoma część formy, 2 – ruchoma część formy, 3 –

kadłub przedni maszyny, 4 – tłok prasujący, 5 – komora

kadłub przedni maszyny, 4 – tłok prasujący, 5 – komora

ciśnienia gorąca lub zimna, 6 – wnęka formy

ciśnienia gorąca lub zimna, 6 – wnęka formy

odtwarzającej odlew, 7 – wlew, 8 – gorący zbiornik

odtwarzającej odlew, 7 – wlew, 8 – gorący zbiornik

cylindryczny z przewodem wlewowym, 9 – tygiel pieca

cylindryczny z przewodem wlewowym, 9 – tygiel pieca

grzewczego, 10 – tłok dolny do ucinania wlewu i

grzewczego, 10 – tłok dolny do ucinania wlewu i

wyrzucania nadmiaru metalu w postaci zestalonego

wyrzucania nadmiaru metalu w postaci zestalonego

krążka.

krążka.

Ciągłe odlewanie w poziomie: 2 – piec, 3 –

Ciągłe odlewanie w poziomie: 2 – piec, 3 –

krystalizator.

krystalizator.

Tablica wad odlewów oraz ich przyczyny

Tablica wad odlewów oraz ich przyczyny

Rys. Porównanie kosztów wytwarzania dźwigni ze stopu aluminium według różnych metod

odlewania oraz metod kucia.

1 – odlewanie w formach piaskowych, 2 – odlewanie kokilowe, 3 – odlewanie pod ciśnieniem,

4 – odlewanie precyzyjne metodą wytapianych modeli, 5 – kucie matrycowe

Orientacyjne ceny odlewów.

Orientacyjne ceny odlewów.

Ogólne zasady konstruowania odlewów

1. Należy tak kształtować zewnętrzne elementy odlewu aby miały jednakową wartość

modułu krzepnięcia – dla ścian płaskich jednakową grubość.

2. Grubości ścian wewnątrz odlewu winny być o około 10% mniejsze.
3. Należy unikać łączenia wielu ścian w jednym węźle.
4. Należy unikać ostrych kątów oraz naroży, aby nie powodować powstawania węzłów

cieplnych prowadzących do skurczowych osłabień struktury oraz jam skurczowych.

5. Należy unikać dużych płaskich ścian, których położenie przy odlewaniu miałoby być

poziome.

6. Stosować łagodne zmiany przekrojów: unikać zmian przekraczających stosunek 2:1,

przy stosunku większym stosować przejścia klinowe z pochyleniem 1:4.

7. Jeżeli odlew wymaga zróżnicowanych grubości ścian należy tak je ukształtować, aby

zmieniała się stopniowo w kierunku wybranych miejsc gdzie można ustawić zasilacze.

8. Należy uwzględnić zróżnicowanie właściwości materiału odlewu przy naprężeniach

rozciągających i ściskających (dla żeliwa przy R

r

/R

c

<1 należy tak kształtować ściany

żebra i wsporniki, aby przenosiły naprężenia ściskające).

9. Dla wzmocnienia konstrukcji odlewu (na ogół mniejszy moduł E od detali

nieodlewanych) preferować stosowanie konstrukcji skrzynkowych użebrowań i ścian
profilowanych. Zalecane są żebrowania podatne (nie stosować pogrubień!)

10. Zalecane jest sprawdzenie ukształtowania ścian we wszystkich przekrojach – najlepiej

przy pomocy modeli przestrzennych rzeczywistych lub wirtualnych – 3D.

11. Należy zapewnić łatwe oczyszczanie i obróbkę mechaniczną odlewu.

Czasy krzepnięcia i

Czasy krzepnięcia i

stygnięcia węzłów

stygnięcia węzłów

odlewu żeliwnego

odlewu żeliwnego

Zasada równomierności

Zasada równomierności

grubości ścian odlewu

grubości ścian odlewu

Dobrz

e

Źl

e

Zasady kształtowania węzłów w

Zasady kształtowania węzłów w

odlewie

odlewie

Przykłady kształtowania

Przykłady kształtowania

użebrowań odlewów

użebrowań odlewów

Przy dużych elementach

stosować podatne

użebrowanie.

Stosować „elastyczne”

użebrowanie

Stosować przemienne

użebrowania

Stosować konstrukcje

szczelinowe obręczy

Stosować nieprostolinijne

kształty ścianek (dotyczy

zwłaszcza rusztów)

Sposoby obniżania naprężeń własnych w

Sposoby obniżania naprężeń własnych w

odlewie

odlewie

Źle Dobrze

Przykłady kształtowania

Przykłady kształtowania

ścian z uwzględnieniem

ścian z uwzględnieniem

zależności R

zależności R

c

c

>R

>R

m

m

Źle Dobrze

Źle Dobrze

Konstrukcja odlewu ze względu na łatwość oczyszczania

Konstrukcja odlewu ze względu na łatwość oczyszczania

i obróbki mechanicznej

i obróbki mechanicznej

Zasada kształtowania ścian przy krzepnięciu

Zasada kształtowania ścian przy krzepnięciu

kierunkowym

kierunkowym