VALUkoda, üks tehnoloogilisi protsesse toote tootmiseks eelnevalt ettevalmistatud vormi täitmisel sulametalliga, milles metall kõvastub. Valutootmise olulisust masinaehituses iseloomustab asjaolu, et üle 75 massiprotsendi masinate ja tööriistade kõikidest osadest valatakse. Osade valmistamine valamise teel ei ole mitte ainult lihtne ja seetõttu odav meetod, vaid sageli ka väga keerukate struktuuride ja suured suurusedüksikasjad - ja ainus. Valuprotsessiga saab valmistada ka tooteid metallidest, mida ei saa sepistada. Valutootmises valmistatakse masinaosi üksikult, partiidena ja mõnel juhul ka masskogustes.

Valumaterjalid on: valumaterjalid (malm, teras, vask ja selle sulamid, alumiinium ja selle sulamid jne); vormimismaterjalid (liiv, savi jne); abimaterjalid: kütus, tulekindlad materjalid, räbustid jne. Peamised toimingud valukoja tootmisel on järgmised: 1) vormimulla valmistamine, 2) vormi valmistamine (vormimine), 3) metalli sulatamine, 4) vormi kokkupanek ja valamine. , 5) valandi vormidest vabastamine (väljalöömine), 6) valandi puhastamine (lõikamine, puhastamine ja trimmimine), 7) kuumtöötlus (lõõmutamine või täielik kuumtöötlus).

Vormide valmistamine (vormimine). Valutootmises kasutatakse: peamiselt savist ja liivast valmistatud ajutisi vorme ning metallist püsivorme, Ch. arr. terasest. Tahkumisel metalli maht väheneb (kahanemisnähtus), mistõttu vorm muutub kokkutõmbumise võrra tootest mõõtmetelt suuremaks. Kokkutõmbumise nähtus mõjutab valu tugevust ja mõnikord isegi selle terviklikkust, kui näiteks vedela metalliga ümbritsetud vormimass (vardad) on liiga tugev ja paindumatu ning valumetall tõmbub tahkestades kokku. Seetõttu tuleb ajutistes vormides kasutada vormisegu. painduv; püsivormide puhul on vaja (olenevalt metalli tahkestumise kiirusest) tooted neist õigeaegselt välja visata, mis saavutatakse vastavate mehhanismide väga täpse (õigeaegse) ​​tegevusega.

Konstantsed vormid töötas välja ch. arr. madala sulamistemperatuuriga värviliste metallide ja osaliselt malmi valamiseks; Terase puhul kasutatakse püsivaid vorme harva, kuna on väga raske (isegi malmi puhul) valida metalli, mis taluks korduvat kuumutamist ja jahutamist. Eriti laialt on levinud alumiiniumsulamitest metallkoonustega püsivormidesse valamine. Püsivormid hõlmavad niinimetatud pikaealisi vorme, mille on välja pakkunud ja patenteerinud Holley Carburettor Co., Detroit. Need on valmistatud väga vastupidavast tulekindlast materjalist. Kogu nende vormide valmistamise raskus seisneb sobiva materjali (kaoliin, magneesium, boksiit) leidmises ja selle heas ühendamises malmist kestaga. Tulekindla kihi pinda saab reguleerida kuni selle kulumiseni, misjärel kantakse tulekindel kiht uuesti peale. Sellistesse vormidesse valatakse malm ja muud metallid (va teras). Malm ei pleegi ja valu on hästi töödeldud.

Ajutised vormid valmistatakse mudelite või mallide abil, mis on valandi täpne koopia (suurenenud kokkutõmbumise võrra), ja kolvid - ristkülikukujulised või ruudukujulised (harvemini ümmargused) karbid ilma põhja või kaaneta. Kolbide eesmärk on anda vormimaterjalile tugevust ja kasutada vormimisel võimalikult vähe vormimismulda. Palju harvemini vormitakse pinnasesse ilma kolbideta või ainult ühe ülemise kolviga.

Skemaatiliselt on vormide valmistamise protsess järgmine. 1) Pool mudelist asetatakse alammudeli plaadile (joonis 1). 2) Kolvi alumine pool asetatakse plaadile ja kaetakse mõne mm mudelimullaga (joonis 2), mis on mudeli ümber kergelt tihendatud (enamasti käsitsi); pärast seda valatakse kolbi täitemuld (üles või rohkem), mis seejärel tihendatakse b. või m) olenevalt valandi suurusest ja iseloomust; vorm on tuulutatav (läbistatud mitmest kohast juuksenõelaga).

3) Täidetud kolb pööratakse koos mudelitahvliga ümber (joonis 3); võltsplaat eemaldatakse; Alumise kolvi pind puistatakse eraldusliivaga. 4) Mudeli alumisele poolele asetage mudeli ülemine pool, mis on kaetud mudeliliiva kihiga, ja ülemine kolb (joonis 4), millesse asetatakse toru ja tagumiku mudelid (joonis 5). . 5) Pärast täitepinnase tihendamist eraldatakse kolvid ja igast poolest eemaldatakse mudelid. 6) Mudelist vabastatud alumisse vormi (joon. 6) sisestatakse varras, mis valmistatakse eraldi ette. 7) Alumine vardaga kolb on kaetud ülemise kolviga (joonis 7); kokkupandud kolvid on laetud, st ülemisele kolvile asetatakse raskus, mis kaitseb seda hõljumise eest, kui vorm on täidetud vedela metalliga.

Kolbide vormimismaterjaliga täitmise ja tihendamise meetodid on näidatud joonisel fig. 8.

Vormimismasinad jagunevad kolme põhitüüpi: pressimine, raputamine ja liivaviskamine. Iga vormimismasin on varustatud seadmetega mudeli kolvist vabastamiseks. Peamised meetodid mudeli kolbidest vabastamiseks on näidatud joonisel fig. 9.

Vastavalt mudelite kolbidest vabastamise meetoditele jaotatakse ka vormimismasinad alarühmadesse: 1) tõstekolbidega masinad, 2) pöörleva plaadiga masinad ja 3) avamisplaadiga masinad.

Joonisel fig. 10 kujutab tavalist pressimismasinat (allpoolt käsitsi pressimisega) vormimismasinat; joonisel fig. 11 näitab ühte neist uusimad tüübid suruõhuga töötavad Nicholsi süsteemi raputus-pressimasinad.

Selle masina mudeliplaat on paigaldatud mudeli B hoidikule; kolb (pole joonisel näidatud) on ühendatud kas mudeliplaadi või raamiga E, mis toimib kolvi toena. Asetage klapi käepide N paremale. Raputamine toimub; sel juhul liigub õhk kolvi B seest kolvi A alt läbi, mis kannab mudeliplaati. Kolvi tõstmist juhitakse automaatselt, tõstes aknad F kolvi alumise serva võrra. Nende akende kaudu liigub õhk kolvi B ja atmosfääri. Loksutamise ajal liiguvad H-d koos pressplokiga kolvi kohal.

Seejärel keeratakse klapi käepide N vasakule. Seejärel läheb õhk läbi teise traadi kolvi B all ja tõstab mõlemad kolvid koos mudeliplaadi, raamide D ja E ning liivaga täidetud loksutatud kolviga üles ning surub viimase vastu pressplokki, nii saavutatakse tihendamine. Pöörake käepide N uuesti keskmisesse asendisse, mis avab presssilindri väljalaskeava. Mõlemad kolvid A ja B, mudelihoidik D koos mudeliplaadiga ja kolbi toetav raam E kukuvad alla ning lisaks presskolvile B toimivad suunajatena ümarvardad G. Liikumisel peatavad vardad G käppadega. C teadaoleval kõrgusel, nii et valmis kujuga raam E peatub samal ajal B-A-D süsteem jätkake mudeliplaadiga liikumist allapoole; sel juhul tõmmatakse mudel vormist välja. Pärast traaversi väljapumpamist pressplokiga on vormi lihtne eemaldada. Mudeli D hoidiku täpse vertikaalse liikumise tagamiseks on raputuslauas neli juhtvarda M. Alumises asendis olevad vardad G on sukeldatud õlivanni, samuti juhikud M, et tagada hea määrimine ja raami E sujuv kukkumine, selleks keeratakse käpp C paremale, liigutades jalahoob. Raamile E saab kinnitada avamisplaadi, millele kolb on juba niimoodi asetatud, nii et kõrge järskude seintega mudeliga töötage tõmbemeetodil. Mõlemal juhul aitab mudelit eemaldada vibraator raamil D. Joonisel fig. Joonisel 12 on kujutatud üks paljudest liivapuhuri konstruktsioonidest - uusim vormimismasin, mis täidab üheaegselt kolbi vormimismullaga ja tihendab viimast tsentrifugaaljõu toimel.

Vormimaterjal kantakse lifti kaudu raputusrennile, seejärel lindile, mis kannab selle edasi liiva viskamispeale; siin korjab maa üles tööpea kiiresti pöörlev ämber, mis lõikab osa maapinnast koguhulgast ära ja suunab tohutu kiirusega (12-18 m/sek) maa kolbi, kus see on tihendatud. Liivapuhuri peamine eelis võrreldes teist tüüpi vormimismasinatega on see, et see ei ole seotud kindla suurusega kolviga, nagu see on teiste vormimismasinate puhul, ja seetõttu lahendab ainult liivapuhur töö mehhaniseerimise probleemi. kolbide täitmine vormimismaterjaliga ja viimaste tihendamine valukodades, kus domineerib individuaalne töö. Lisaks on liivapuhuril ülikõrge tootlikkus.

Detaili sisemised piirjooned, tühimikud jms saadakse varraste või koonuste abil, mis valmistatakse vormidest eraldi nn. südamikukarbid. Kuna valamise käigus on koonused enamasti ümbritsetud sulametalliga, muutub õige ventilatsiooni küsimus äärmiselt oluliseks: koonuste gaasiläbilaskvus peab olema oluliselt suurem kui vormi enda gaasiläbilaskvus. Joonisel fig. Joonisel 13 on kujutatud südamiku (pool südamiku kasti) joonist.

Varda gaasiläbilaskvuse suurendamiseks asetatakse selle sisse vahanöör (tsement), mille vaha kuivamise käigus sulab, jättes nii. vaba läbipääs gaasile. Varda vastupidavuse suurendamiseks sulametallist samba toimele on varras varustatud spetsiaalse metallraamiga. Selliste kriitiliste ja keeruliste valandite, nagu autoplokid, radiaatorid jms, tootmiseks nn. õlivardad, mis valmistatakse enamikul juhtudel puhtast kvartsliivast, millele on lisatud erinevaid sidumiseks mõeldud sideaineid; Nendest tuleks parimaks pidada linaseemneõli, kuid kasutatakse ka oaõli, maisiõli, melassi, dekstriini, gluteeni jne.. Käbide abil saad mitte ainult sisemise, vaid ka välise kontuuri. osa ( kolbideta vormimine). Paljud Ameerika tehased kasutavad seda meetodit, jättes ära kõik vormimistööd ja asendades selle põhitööga, mis ei nõua eriti kvalifitseeritud tööjõudu.

Valmistatud vormid tolmutatakse peeneks jahvatatud söe või grafiidiga või värvitakse spetsiaalselt valmistatud massiga ( beluga või värv), mis on väga vedel segu tulekindlast savist, jahust ja liimist; Rauavalu vormide viimistlemisel lisatakse sellisele massile peengrafiiti või koksi. Vormi pinna silumine triikrauaga on keelatud. Pärast viimistlemist asetatakse vorm kas kuivatisse (sagedamini) ja kogutakse valamiseks või (harvemini) siseneb see valamisprotsessi töötlemata kujul - märgvalu. Erinevate metallide vormide kuivatamine toimub erinevatel temperatuuridel: terasel 500-600°C, malmil 200-300°C, värvilistel metallidel 150-250°C. Püsi- ja pikaajalisi vorme kuumutatakse alati enne valamist veidi (kuni 75-100°C), seejärel jahutatakse järgnevate valamiste puhul, vastupidi, nii, et nende temperatuur ei ületaks 75-100°C. Erilist tähelepanu tuleks pöörata varraste kuivatamisele, mille puhul kasutatakse edukalt pidevkuivateid, mis võimaldavad reguleerida kuivatustemperatuuri rangelt määratletud piirides ±5°C kõikumisega. Kuna märgvorm on painduvam kui kuiv, õnnestuvad sageli paljud kuival kujul ebaõnnestunud valandid märjal kujul. Roheline vorm nõuab aga erilist tähelepanu vormimassi koostisele (vajalik on suur poorsus, et eemaldada mitte ainult metallist eralduvad gaasid, vaid ka veeaur) ja vormi korralikku tihendamist. Ärge tihendage üle ("rõngas") ja ärge täitke vormimassi liiga lõdvalt (muidu uhub vedel metall vormi seinad minema) - ülesanne, mida saab lahendada ainult väga kogenud töötaja.

Metalli sulamine. Valumaterjalidel peavad olema järgmised omadused: a) voolavus, s.o sulametalli võime täita vormi; b) minimaalne kokkutõmbumine, st valandi võime säilitada oma kuju; c) vähim kalduvus segregatsioonile; d) võib-olla madal sulamistemperatuur. Peaaegu kõik tööstuslikud metallid (välja arvatud alumiinium) puhtal kujul ei vasta nendele tingimustele: näiteks raual on väga kõrge sulamistemperatuur ning selle voolavus ja suur kokkutõmbumine on ebaoluline; vask, kuigi sellel ei ole väga kõrge sulamistemperatuur, kuid kuna sellel on liiga kõrge kalduvus gaase lahustada, on tihedate mullideta valandite saamine väga keeruline ja nõuab eritingimused defektsete valandite vältimiseks. Muude metallide ja metalloidide lisandid mitteväärismetallile (raud, vask jne) parandavad oluliselt valuomadusi sulamistemperatuuri langetamise, kokkutõmbumiskoefitsiendi jms vähendamise mõttes. Rauale süsiniku segu 1,7% või kõrgem alandab raua sulamistemperatuuri 1528 ° C-lt 1135 ° C-ni, kokkutõmbumiskoefitsient - 2% kuni 1%; tsingi või tina lisamine vasele ja alumiiniumile parandab oluliselt nende valuomadusi. Alumiiniumi-vase ja alumiiniumi-räni sulamitel on parimad valuomadused. Valandite terast kasutatakse kahte tüüpi: C-sisaldusega 0,15–0,18% (tõmbetugevus 36 kg/mm2) ja 0,30–0,35% (54 kg/mm2); Mn< 0,6-0,8%, Si < 0,20%; S и Р обыкновенно менее 0,05%. Этот состав обеспечивает плотность отливки. Специальные стали для литья применяются редко. В табл. 1 приводятся наиболее употребительные литейные сплавы алюминия.

Nõutavate omadustega valamise saamiseks madalaima hinnaga peate teadma, millistel tingimustel valu töötab, milliseid omadusi sellelt nõutakse ja millised muutused metallis ümbersulatamisel toimuvad. Selle põhjal tehakse tasu arvutus. Tasu sisaldab lisaks esialgsetele valumaterjalidele ka valujäätmeid (purud, kannused, praagitud valandid, valukulpide pritsmed jms) ja vanametalli.

Allpool on näide happekindla hallmalmi laengu arvulisest arvutusest (vastavalt Moldenkale) (tabel 2).

On vaja arvutada järgmise koostisega segu: 3,25% C, 1,53% Si, 1,25% Mn, 0,20% P, 0,05% S. Arvutamiseks võetakse kupolahjus sulamise ajal elementide kao teatud väärtused. Ülesandeks on määrata suhtelised kogused, milles rühmade malme tuleb segadamina,II ja III, et saada segu koostisest (%): 1,82 Si, 1,91 Mn, 0,1 P, 0,016 S.

Selleks M-telgedeln-Si (joonis 14) jätame kõrvale Si ja M vastavad sisudn; Ühendades kolmele malmile vastavad punktid (valuliinid 4, 5 ja 6), näeme, et vajaliku segu keskmise koostise punkt asub kolmnurga I-II- sees.III, mis näitab võimalust valmistada vajalik segu nendest 3 malmitüübist. Ühendame kolmnurga I-II-III tipud punktiga O ja jätkame sirgeid IO,IIO ja IIIO, kuni nad lõikuvad kolmnurga vastaskülgedega punktides a, b ja c.

Seejärel võtame suvalise sirge O 2 O 1 (joonis 15), mis on jagatud 100 võrdseks osaks (100%) ja selle sirge otstesse tõmbame mõlemaga paralleelsed sirged 0 2 K ja 0 1 L muu, suvalise nurga all. Punktist O 1 pange maha segmendid O 1 l, O 1 lI, O 1 III, võrdneOI,OII, OIII. Samamoodi eraldame punktist O 2 sirged O 2 a, O 2b ja O 2 c võrdub vastavalt Oa, Ob ja Os. Punktide a ühendamine I-ga, b -gaII ja c III-ga loeme kohe sirgjoonelt O 2 O 1, et malmi I tuleks võtta 34%, malmiII - 51% ja malm III - 15%. Järelikult koosneb iga 150 kg laadimine 34 kg malmist I, 51 kg malmi II, 15 kg malmi III; 30 kg oma praaki ja 20 kg ostetud praaki.

Erinevate metallide sulatamiseks kasutatakse erineva konstruktsiooniga ahjusid: terase sulatamiseks - avatud koldeahjud (happelised ja aluselised), väikesed Bessemeri ahjud (näiteks Tropenas, Robert); malmist kuppelahjud, reverberatsiooniahjud ja tiiglipaigaldised; alumiiniumi, vase ja nende sulamite jaoks - mitmesugused tiigli-, leegi- ja elektriahjude konstruktsioonid. Kuppelsulatusprotsess on kõige ökonoomsem ja seetõttu kõige levinum; tiiglite kasutamist piirab protsessi kõrge hind ja tiiglitest valandite (näiteks terasest vormitud valandite) valmistamise äärmine ebamugavus. Värviliste metallide valamise leekahjud on ebamugavad, kuna leegi oksüdeeriv toime rikub metalli kvaliteeti ning ruumis eralduvad metallioksiidid avaldavad kahjulikku mõju töötajate tervisele; lisaks on nõutav, et värviliste metallide valamistemperatuur oleks väga kitsas, etteantud piirides (näiteks alumiiniumi puhul 700 ± 20 °C). Viimasel ajal on elektriahjud laialt levinud erinevaid süsteeme ptk sulatamiseks. arr. teras ja värvilised metallid. Elektriahjude peamine eelis on nende ükskõiksus sulatamisel toimuvate keemiliste reaktsioonide suhtes ja sellest tulenevalt puhas metall; siis võimalus reguleerida väga laias vahemikus metalli ülekuumenemise astet, selle väiksemaid jäätmeid jne. Malmi sulatamiseks on elektri kasutamine palju kallim kui kupolahjudes sulatamine ja seetõttu suhteliselt haruldane ja ainult kombineeritud protsessina: kuppel-elektriahi või kuppel-ahi.Bessemer elektriahi, vastavalt tootmise poolt kehtestatud erinõuetele. Värviliste metallide sulatamisel elektriahjudes jäätmed vähenevad: näiteks messingi jäätmed tiiglites on 4-6%, elektriahjudes 0,5-1,5%. Tabelis Tabelis 3 on toodud võrdlusandmed 1 tonni messingi sulatamise maksumuse kohta Ajaxi süsteemi tiiglites ja elektriahjudes.

Valamise tehnika. Sulametalli tarnimine vormi on valukoja tootmise üks olulisemaid toiminguid; metall, täiusliku koostisega (analüüsi teel), sulanud ja deoksüdeeritud kõigi parimate juhiste järgi, b. rikutud selle oskamatu vormistamisega. Esiteks on vaja tagada, et vormi sisenev metallivool oleks pidev ja täidaks täielikult metalliga vormi tarnivad kanalid. Selleks on vaja õigesti arvutada värava, räbupüüduri ja sööturite ristlõigete vastastikune suhe (joonis 16); Seega, kui värava läbimõõt on 20 mm, on värava ristlõikepindala = 315 mm 2, räbupüüduri pindala tuleks võtta väiksemaks, nimelt 255 mm 2 ja selle pindalade summa. söötjad ei tohiks ületada 170 mm 2.

Joonisel fig. 17-22 näitavad näiteid väravate, räbupüüdjate ja sööturite õigest ja valest paigaldusest.

Joonis fig. 17, 18 ja 19 on toodud näited õige paigaldamise kohta, joonised fig. 20 - vale paigaldus, kuna toru ristlõige on liiga väike ja valu ajal ei täida metall täielikult räbupüüdurit, mille tulemusena satub räbu vormi ja rikub valu. Joonisel fig. Joonisel 21 on näidatud vale paigaldus: voolik asetatakse otse sööturi kohale, räbu siseneb otse vormi. Joonisel fig. 22 nihutatakse ja asetatakse otse sööturi kohale, räbu kukub vormi. Kahanemisõõnsuste vältimiseks asetatakse terasvaludesse kaks peatust. Terasvaludest saadav kasum võtab umbes 25-30% valandi massist. Väikesed terasvalandid, malm (v.a. väga kriitilised) ja värvilistest metallidest valatakse tulutult. Vormi täitmine nõuab teatud oskusi. Voolukatkestuste korral ei saa torusse metalli valada. Mõnel juhul, kui on vaja kõrget rõhku, püüavad nad suunata terasevoolu kulbist otse torusse, luues nii. terasest löök. Terase valamine loetakse lõpetatuks, kui metall on kasumlik. Siinkohal on suurtes valandites eelistatav lisada metalli servadesse, mitte läbi toru. See. tekib kuum kasum, mis toidab valandit (vähendades samal ajal tahkuva metalli mahtu) ülalt, kuid mitte altpoolt (mis on kahjulik). Valmis metall on soovitatav enne vabastamist deoksüdeerida ränidioksiidiga. See lisand muudab metalli rahulikumaks ja valab hästi. Valandite kõige paksematesse kohtadesse tekivad kokkutõmbumisõõnsused. Üldlevinud seisukoht, et kokkutõmbumismullide olemasolu valandites vähendab metalli tugevust, ei ole alati õige: metalli sisse suletud mull on korrapäraselt paigutatud kristallidega kera (nagu kuppel) ja sellel on märkimisväärne vastupidavus hävimisele, eriti purustamisele. Selle mulli sepistamine sepistamise teel moodustab volti, mille olemasolu kindlasti nõrgestab metalli. Kokkutõmbumismullide tekke vältimiseks kasutatakse tsentrifugaalvalu ja survevalu.

Tsentrifugaalvalu hõlmab sulametalli viimist kiiresti pöörlevasse metallvormi, kus tsentrifugaaljõud paneb selle kleepuma pöörleva vormi välispinnale. See. saate valmistada mitmesuguseid pöörlemiskehi. Tsentrifugaalvalumasina tööskeem on näidatud joonisel fig. 23.

Vorm on silinder A. Käepideme C abil saab teha vormi A. nihutatud tagasi (joonisel - paremale). Spindli otsas olev kolb jahutava ribipinnaga F moodustab vormi tagaseina. Valamise alguses surutakse vorm A täiesti tihedalt vastu korpust B, misjärel sulametalliga täidetud kulp B rullitakse vormi D, mis pannakse samaaegselt pöörlema. Käsiratast E keerates valatakse vormi sulametall. Niipea kui metall kõvastub, liigutatakse vorm A paremale kolvile, mis pigistab valu välja. Eriti laialt on levinud tsentrifugaalvalu meetod malmist torude valmistamisel. Materjal, millest tsentrifugaalvaluvormid valmistatakse, valitakse eriti hoolikalt, sõltuvalt tsentrifugaalvalumasina töötingimustest. Kõrge kuumenemisastmega vormide puhul ei soovitata malmi, kuna sellel on kalduvus kasvada (mahu suurenemine korduval kuumutamisel); terase kasutamine annab paremaid tulemusi. Voodrita, veega köetavad või jahutatavad vormid võivad olla terasest, kuid nende kasutusiga on lühike. Seetõttu on eelistatav valmistada vorme nikroomist (60% Ni ja 40% Cr) või Becketi metallist, samuti järgmise koostisega sulamist: 80% Ni ja 20% Cr. See sulam talub pikaajalisi ja korduvaid temperatuurikoormusi üle 1370°C. Oluline nõue on, et terasvormidel ei oleks valuvormi sisepinnast lähemal kui 3 mm õõnsusi ja see pind oleks täiesti sile; Seina paksus valitakse nii, et valamisel ei kuumeneks vorm üle antud metalli kriitilise punkti.

Survevalu korral süstitakse sulametall kõrge rõhu all metallvormi, mille tulemuseks on nii täpse suurusega osad, mis ei vaja täiendavat töötlemist. See on eriti oluline eelis suurte täpsust nõudvate väikeste osade (nt arvestiosad, väikesed masinaosad) masstootmisel. Olulisemad survevalu tööstuslikud sulamid on tsink, alumiinium ja teatud määral ka vasesulamid. Tabelis Tabelis 4 on näidatud erinevate survevaluvormide jaoks kasutatavate sulamite omadused.

Survevormimiseks kasutatavad masinad jagunevad kahte põhirühma. 1) Madala sulamistemperatuuriga sulamite puhul kasutatakse kolbmasinaid (joonis 24).

Vedelmetallivann sisaldab pumpa, mida käitab kangi või suruõhk. Kui kolb liigub alla, surutakse metall läbi otsiku vormi. Kõrgema sulamistemperatuuriga sulamite (alumiinium jne) kolbmasinad osutusid ebasobivaks: metall kõveneb kolvi ja silindri seinte vahel, mis põhjustab sagedast puhastamist ja järsu üldkulude tõusu. 2) Tulekindlate sulamite jaoks kasutatakse seetõttu masinaid (joonised 25 ja 26), mis on varustatud spetsiaalse kulbi (hanekaelaga), mis spetsiaalse seadme abil püüab iga kord kinni rangelt nõutava osa metallist; metall puutub kokku suruõhuga ainult selles kulbikus suhteliselt väikesel pinnal, vältides sellega metalli liigset oksüdeerumist.

Valandite väljalöömine. Valatud toote kiireim vabastamine vormidest mõjutab oluliselt selle terviklikkust. Samuti tuleb meeles pidada, et kuumvalu võib vormist vabastamisel ebamugava löögiga kergesti deformeeruda. Eriti oluline on valandite kesksete konaruste kiire vabastamine. Selleks tuuakse koonuste valmistamisel läbi “märgi” välja osa raamist, mis on koonuse skelett, nii et pärast haamriga valamist saab koonuse seda eenduvat osa mööda kergesti välja lüüa ja võimaldades seeläbi valandil selle edasise jahutamise ajal vabalt kokku tõmbuda.

Kaasaegsetes valukodades on kolbide väljalöömine täielikult mehhaniseeritud. Lihtsaim seade selleks on spetsiaalse seadme abil pneumaatilise lifti külge riputatud vibraator. kinnitatud kolvi külge, mis samal ajal veidi tõuseb; Pärast seda aktiveeritakse vibraator ja mõne sekundi pärast kolb tühjendatakse. Teise väljalöömise meetodi korral asetatakse kolvid võrele, mis seatakse nukkide abil võnkuvale liikumisele; kolbidest pärit maa kukub läbi trellide. Vältimaks kuuma maa kukkumist maandusavale lintkonveier liiga suured massid, resti alla on paigaldatud kaks etteanderulli, mis söödavad selle ühtlaselt konveierile. Varraste väljalöömine toimub kas käsitsi või kõrgsurveveejoa abil või spetsiaalselt selleks ette nähtud Stoney süsteemi pneumaatilistel vibraatoritel (joon. 27).

Käru valandid paigaldatakse spetsiaalsetesse masinahoidikutesse, kasutades iga masina juures asuvat õhktõstukit. Seejärel aktiveeritakse vibraator ja vardad lüüakse 3-6 sekundiks välja.

Valamise puhastus. Vormilt eemaldatuna on valandil hulk eendeid (kannid, tõuke- ja eendid), mis on toote joonise järgi mittevajalikud, kuid tootmise käigus vajalikud. Valu külge kleepuv pinnas, tõukurid ja tõuked eemaldatakse lõikamise teel ning kasum ära lõikamise teel. Puhastatud kasumiga valandit nimetatakse mustaks ja ilma kasumita - trimmitud või puhtaks. malm b. tundi jäetakse pügamata. Valandite puhastamine tekib mõnel juhul raskustes, näiteks metalli plahvatuste ajal tekib valas "ummistus", kui rebenenud massi ei kanta kasumisse või õhutusse; kui kanal on valesti paigutatud, võib lõikur valuprotsessiga vooliku välja murda; sel juhul on parem saata valu koos haruga kärpimiseks; sügavate koonuste eemaldamisel on pikast torust väga raske valida õhukest koonust; sel juhul ei aita raami nihutamine metalli tahkumise ajal mitte ainult säilitada valamise terviklikkust, vaid hõlbustab ka väljalöömist. Valandite välispinna puhastamine põlenud pinnasest toimub tänapäevastes valukodades pöörlevates trumlites või liivajoaga liivapritsiseadmetes ja -kambrites. Esimene meetod on levinud peamiselt Ameerikas, teine ​​- Euroopas. Tavalistes trumlites valandite puhastamise meetodi puuduseks on käsitsi laadimise ja mahalaadimise suur tööjõu- ja ajakulu. Märkimisväärne lihtsus saavutatakse, kui tavaliste trumlite asemel kasutatakse pidevtrumleid (joonis 28).

Trumlil on sisemised ja välised õõnsused. Valandid sisenevad paremalt poolt pöörleva trumli sisemisse õõnsusse. Karastatud malmist ketirattad sisenevad sinna välisõõnsusest spetsiaalsete pilude kaudu. Liikudes aeglaselt trumli vastasotsa suunas, on valandil aega end puhastada. Enne trumli lõppu jõudmist langevad malmist ketirattad läbi väikeste pilude trumli sisemisest õõnsusse, kust need kanduvad spiraalsete juhikute kaudu edasi trumli peasse. Keerulisemad valandid, mille puhastamisel trumlites võib karta suurt osa purunemisest tulenevaid defekte ja mis alluvad olulisele mehaanilisele töötlemisele, puhastatakse pidevas liivapritsi kambrites. Esmakordselt Allis Chalmers Co tehases edukalt kasutatud valandite hüdraulilise puhastamise meetod osutus väga edukaks. (Millwaukee): puhastusaeg on lühenenud tundidelt minutitele. Seadet kasutatakse turbiinirataste, gaasimõõturi silindrite jms raskete valandite puhastamiseks. Valandite puhastamine toimub suletud betoonkambris (joonis 29), mis asub valuruumi keskel.

Kambri sisemõõtmed on 10370x18725x6100 mm. Betoonseinte paksus on 305 mm. Seinte kaitsmiseks vee erodeeriva toime eest kaetakse need terasplaatidega. Kambri sees on kaks pöördlauda läbimõõduga 3050 mm (tõstavad 100 tonni) ja 6100 mm (300 tonni). Mõlemad ringid pöörlevad kuullaagritel ja neid juhivad 25 ja 35 hj mootorid. Teenindusruum asub kambri ühes nurgas. Paigaldatud on 2 seadet, millel on kolm võrdsel kõrgusel asuvat otsikut. Düüsid m.b. asetatud mis tahes kõrgusele. Suurema laua otsiku läbimõõt on 27 mm, väiksemal - 16 mm. 3500 l/min võimsusega pumpa käitab 300 hj mootor. Kahe samaaegselt töötava düüsiga on veesurve 28 atm. Puhastamisel tekkiv mustus ladestub kahes põranda all olevasse anumasse, kust seda liftiga pidevalt eemaldatakse. Maa eraldatakse veest, viiakse õhuniiskuseks 7% ja pannakse uuesti tootmisse. Selle puhastusmeetodi eeliseks on selle odavus, täielik tolmu puudumine ja ka asjaolu, et vardaraamid ei rikne ja neid saab uuesti kasutada.

Kuumtöötlus. Pärast puhastamist töödeldakse valu mõnikord kuumtöötlusega. Valatud teras ja tempermalm peavad olema lõõmutatud. Mis puutub malmi, siis nüüdseks on tõestatud, et saab. allutatakse terasele sarnasele kuumtöötlemisele ning malmi ferriit-grafiit-tsementiit struktuur muutub mehaaniliste omaduste suurenemisega (venivus kuni 8%, tõmbetugevus kuni 40-45 kg/mm) perliit-grafiitstruktuuriks. 2). Kuumtöötlemist hõlbustab eelkõige malmi valamine püsivormidesse. Paljudel juhtudel saab kasutada ka pronksivalu. poolt parandatud kuumtöötlus. Alumiiniumvalu on alati karastatud temperatuuril 500±10°C ja karastatud temperatuuril 140±10°C.

Valukoja projekteerimise põhiprintsiibid. Uue valukoja projekteerimisel tuleb esmalt arvestada peamiste metallitöötlemistsehhide asukohaga ning valida valukojale asukoht selliselt, et oleks võimalik kõige lihtsamalt ja soodsamalt valandid töötlemistsehhidesse toimetada. Valutööprogramm määratakse võimalikult täpsete üksikasjadega nii kvantitatiivselt ja kaaluliselt kui ka mõõtmetelt, mis võimaldab valida kõige sobivama sel juhul seadmed ja sobivaim tehnoloogiline protsess. Valukoja arvutusskeem on sel juhul taandatud järgmisele. Omades täpset tööprogrammi, koostavad nad liistude albumi, mis annab tehnoloogilise protsessi üksikute toimingute korraldamise põhiprintsiibid ja tootmiseks vajalike kolbide arvu ja nende tüübid, samuti vajaliku koguse vormimismaterjale, ja seega ka põllumajandusseadme võimsus. Olles selle niimoodi kätte saanud. arr. ligikaudsed andmed tooraine tarbimise, vajaliku ruumi suuruse kohta hakkavad selgitama tootmisprotsessi üksikuid toiminguid, selle võimalikku mehhaniseerimist tervikuna või üksikute osadena. Erinevad valikudüksikute valutsehhide suhteliste positsioonide arvutused võimaldavad kõige otstarbekamalt lahendada antud tootmisprotsessi korraldamise küsimuse. Kui programm ei m.b. määratletud tähega b. või aktsepteeritava täpsusega, siis on vaja arvutada valukoja põhi- ja abitöökojad nn koefitsientide abil. Joonisel fig. 30 kujutab tavalisi valukoja hoonete tüüpe;

joon. A - hallmalmi valukoda individuaalseks valamiseks; B - tempermalmi valukoda koos leekahjude paigaldamisega; B - vormitud terasvalukoda avatud koldeahju osakonnaga; G - kujuline teras konverteritega; D - elektriahjudega terasvalukoda.

Tööga seotud ohud ja ettevaatusabinõud. Kõik tootmisprotsessid valukodades esinevad ohud on seotud teatud tööohtude esinemisega. Seega tekib vormimaterjalide ettevalmistamisel ja töötlemisel, valandite väljalöömisel, lõikamisel ja puhastamisel tohutul hulgal tolmu (20-180 mg/m3). Tolmureostuse kontrollimiseks tuleb paigaldada korralik ventilatsioon; Eriti soodne on selles osas hüdraulilise meetodi kasutamine valandite puhastamiseks. Vormitöödel juhtudel, kui vormimine toimub valukoja põrandal, on töötajad sunnitud hoidma oma keha painutatud, sageli väga ebaloomulikus asendis, mis võib põhjustada luustiku kõverust. Need ohud kõrvaldatakse vormimismasinatega töötamise ajal. Madal temperatuur valukodades talvel (sageli alla 0°C), suur niiskus ning alati külm ja sageli külmunud muldpõrand põhjustab hallitusseente seas sagedasi külmetushaigusi, eriti reuma. Sulatusmasinate hooldamisel puutuvad töötajad kokku äkiliste temperatuurikõikumiste kahjulike mõjudega. Valamisel eraldavad sulametallid kahjulikke gaase. Viimasest kõrgeim väärtus on järgmised: süsinikmonooksiid, vääveldioksiid ja tsinkoksiid. CO kontsentratsioon valukodade õhus kõigub keskmiselt vahemikus 0,03-0,05 mg/l, ulatudes üksikud hetked kolbide kohal olevad valandid kuni 0,21-0,32 mg/l. (Tööohutuse ja Töötervishoiu Instituut on kehtestanud normiks 0,02 mg/l.) Vääveldioksiidi (SO 2) kogus valukodade õhus ulatub sõltuvalt kasutatava metalli ja koksi liigist 0,045-0,15 mg/ l (standard 0,02- 0,04 mg/l). Tsinkoksiidi aurude sissehingamine vasevalukodades põhjustab töötajatel valupalavikuhooge. Laengu käsitsi sulatusmasinatesse täitmisel, metalli käsitsi kolbidesse valamisel täheldatakse ülisuurt lihaspinget, mis töö kõrge temperatuuri tõttu põhjustab väga kurnavat higistamist. Need ohud kõrvaldatakse konveierite kasutamise, laadimisahjude ja transpordi mehhaniseerimisega, samuti kolbide pneumaatilise väljalöömisega.

Raua- ja vasevalutehastes juhtub kõige rohkem õnnetusi sula- ja kuumametalli põletustest käsitsi teisaldamise või tarnimise käigus. Eriti tõsiseid tagajärgi põhjustab sulametalli või räbu kokkupuude niiskusega (plahvatused). Nende nähtuste kõrvaldamiseks on vaja siledad teed, mis on valmistatud tellistest, betoonist, raudbetoonist jne kohtades, mis ei ole vormitud, ja peamine läbipääs peaks olema. mitte juba 2 m; d.b. inimeste liikumine tühjade kulpide ja sulametalliga on õigesti korraldatud; valandite ja räbu valamise kohad peavad olema kuivad; ämbrid d.b. hästi kuivatatud ja kuumutatud; Kulpide korpustel peavad olema väikesed augud aurude eemaldamiseks kattekihist jne. Töötajad, kes käitlevad sulametalli, peaksid b. varustatud korraliku kaitseriietuse, prillide, respiraatorite jms ning särki ei tohi toppida püksi ja pükse saabastesse ning mütsiäärt püksidesse. kummardus. Käsitsi vormimisega kaasneb suur hulk tihvte vanas vormimispinnases esinevatel raudtihvtidel. Abinõu on lasta maa läbi magnetseparaatori. Sulametalliga kulpide kandmisel peab nende raskuskese olema pöörlemisteljest allpool (kuni 50 mm), et vältida ümberminekut. Kõiki kette, trossi ja noole tuleb täiskoormusel testida vähemalt kord 2 kuu jooksul ja põhjalikult kontrollida vähemalt kord 2 nädala jooksul. Kõik masinad peavad olema varustatud usaldusväärsete kaitsepiiretega ohtlike piirkondade jaoks.

Töötingimuste seaduslikuks reguleerimiseks valukodades andis Töörahvakomissariaat välja mitmeid kohustuslikke määrusi. See hõlmab peamiselt raua- ja vasevalukodades töötamise ohutuseeskirju; resolutsioonid naiste ja noorukite kasutamise piiramise kohta kõige kahjulikumatel ja ohtlikumatel töödel valukodades; otsused lühendatud tööaja kohta ja lisapuhkus teatud töötajate kategooriatele (vasevalukojad, liivapritsid jne).

Valukoda I Valukoda

üks tööstusharudest, mille tooted on valandid (vt valamist) , saadakse valuvormides, täites need vedela sulamiga. Aastane valandite toodang maailmas ületab 80 miljonit. T, millest umbes 25% on NSV Liidus (1972). Masinaosade toorikutest toodetakse keskmiselt umbes 40% (massi järgi) valamismeetoditel ja mõnes masinaehituse harus, näiteks tööpinkide valmistamises, on valutoodete osakaal 80%. Kõigist toodetud valutoorikutest tarbib masinaehitus ligikaudu 70%, metallurgiatööstus - 20% ja sanitaarseadmete tootmine - 10%. Valatud detaile kasutatakse metallitöötlemismasinates, sisepõlemismootorites, kompressorites, pumpades, elektrimootorites, auru- ja hüdroturbiinides, valtspinkides ja põllumajanduses. autod, autod, traktorid, vedurid, vagunid. Lennundus, kaitsetööstus ja instrumentide valmistamine tarbib märkimisväärses koguses valatud tooteid, eriti värviliste metallide sulamitest. L.P tarnib ka vee- ja kanalisatsioonitorusid, vanne, radiaatoreid, kütteboilereid, ahjuarmatuure jne. Valandite laialdast kasutamist seletatakse sellega, et nende kuju järgi on lihtsam valmistoodete konfiguratsiooni lähendada kui muude tootjate toorikute kuju. meetodid, näiteks sepistamine . Valamisega saab toota erineva keerukusega detaile väikeste varudega, mis vähendab metalli tarbimist, töötlemiskulusid ja lõppkokkuvõttes toodete maksumust. Casting võib toota peaaegu igasuguse kaaluga tooteid - mitmest G kuni sadu T, mille seinte paksus on kümnendikku mm kuni mitu m. Peamised sulamid, millest valandeid valmistatakse, on: hall, tempermalm ja legeeritud malm (kuni 75% kõigist valanditest), süsinik- ja legeerteras (üle 20%) ning värviliste metallide sulamid (vask, alumiinium, tsink ja magneesium). Valatud osade kasutusala laieneb pidevalt.

Ajalooline viide. Valatud toodete valmistamine on tuntud juba iidsetest aegadest (2.-1. aastatuhandel eKr): Hiinas, Indias, Babülonis, Egiptuses, Kreekas ja Roomas valati relvi, religioosset jumalateenistust, kunsti, majapidamistarbeid. 13.-14.sajandil. Bütsants, Veneetsia, Genova, Firenze olid kuulsad oma valatud toodete poolest. Vene riigis 14.-15.saj. Valati (Uuralites) pronksist ja malmist kahureid, kahurikuule ja kellasid. 1479. aastal ehitati Moskvas "kahurimaja" - esimene valukoda. Ivan IV valitsemisajal loodi valukojad Tulas, Kashiras ja teistes linnades. 1586. aastal valas A. Tšohhov “tsaarikahuri” (vt tsaarikahur) (umbes 40 tonni). Peeter I ajal suurenes valandite tootmine, Uuralites, osariigi lõuna- ja põhjaosas loodi valukojad. 17. sajandil raudvalusid eksporditi välismaale. Valukunsti imelised näited loodi Venemaal: 1735. aastal I. F. ja M. I. Matorinsi “Tsaari kell” (üle 200 tonni), 1782. aastal Peeter I monument “Pronksratsutaja” (22. T) E. Falcone , 1816. aastal V. P. Ekimovi monument K. Mininile ja D. M. Požarskile, 1850. aastal P. K. Klodtilt Peterburi Anitškovi silla skulptuurigrupid jt. Üks maailma suurimaid valandeid on chabot (alumine osa, mis neelab löök) auruhaamer (650 T) toodetud 1873. aastal Permi tehases. Vanade Vene tehaste - Kaslinski, Putilovski, Sormovski, Kolomenski jt - valukodade oskus on hästi teada.

Esimesed katsed mõnda valuprotsessi teaduslikult põhjendada tehti R. Reaumuri töödes , M. V. Lomonosov ja teised teadlased. Kuid kuni 19. sajandini. Valamisel kasutasime käsitööliste varem kogunenud sajanditevanust kogemust. Alles 19. sajandi alguses. Pandi paika valutehnoloogia teoreetilised alused ning spetsiifiliste tootmisprobleemide lahendamiseks rakendati teaduslikke meetodeid. D. Bernoulli, L. Euleri ja , M.V. Lomonosov oli tugev alus valutehnoloogia arendamiseks ja täiustamiseks. Vene teadlaste P. P. Anosovi, N. V. Kalakutski ja A. S. Lavrovi töödes selgitati kristalliseerumisprotsesse esmakordselt teaduslikult (vt Kristalliseerimine) , eraldumise (vt. Liquation) ja sisepingete esinemine valandites, välja on toodud võimalused valandite kvaliteedi parandamiseks. 1868. aastal avastas D. K. Tšernov metallide kriitilised punktid (vt kriitiline punkt). Tema töid jätkas A. A. Baykov , A. M. Bochvar , V. E. Grum-Grzhimailo , hiljem N.S. Kurnakov ja teised vene teadlased. Suur tähtsus LP arendamiseks olid D. I. Mendelejevi A. teosed.

Nõukogude võimu aastatel arenes töötlev tööstus kiirendatud tempos: 1922. aastal hakati esmakordselt valmistama valandite tootmist alumiiniumisulamitest, 1929. aastal - magneesiumisulamitest; Alates 1926. aastast on teostatud olemasolevate valukodade rekonstrueerimist ja uute ehitamist. Valukojad ehitati ja võeti kasutusele koos kõrge aste mehhaniseerimine, valandite tootmisega kuni 100 tuhat. T ja rohkem aastas. Samaaegselt ENSV-s toimunud valuprotsesside ümbervarustuse ja mehhaniseerimisega võeti kasutusele uus tehnoloogia, loodi tööprotsesside teooria alused ja valuseadmete arvutamise meetodid. 20ndatel Kujunema hakkas nõukogude teaduskoolkond, mille asutajad olid N. P. Aksenov, N. N. Rubtsov, L. I. Fantalov, Yu. A. Nekhendzi jt.

Valutehnoloogia. Valamisprotsess on mitmekesine ja jaguneb: vastavalt vormide täitmise meetodile - tavapäraseks valamiseks, tsentrifugaalvaluks ja survevaluks. ; vastavalt valuvormide valmistamismeetodile - ühekordsetesse vormidesse valamine (ainult ühe valu valmistamiseks), korduvkasutatavatesse keraamilistesse või saviliivavormidesse, mida nimetatakse poolpüsivateks (sellised remondiga vormid taluvad kuni 150 valamist) , ja korduvkasutatavatesse nn püsivormidesse, näiteks jahutusvormidesse valamist, mis taluvad kuni mitu tuhat valamist (vt Jahutusvalu). Toorikute valmistamisel valamise teel kasutatakse ühekordselt kasutatavaid liiva, isekõvastuvaid koorevorme. Ühekordsed vormid valmistatakse mudelikomplekti abil (vt mudelikomplekti) ja kolvid (vt kolb) ( riis. 1 ). Mudelikomplekt koosneb valumudelist endast (Vt Casting mudel), mis on ette nähtud tulevase valandi õõnsuse saamiseks vormis, ja südamikukarbist valusüdamike saamiseks, mis moodustavad valandite sisemised või keerulised välised osad. Mudelid kinnitatakse mudeliplaatidele, millele on paigaldatud vormiliivaga täidetud kolvid. Vormitud alumine kolb eemaldatakse mudeliplaadilt, pööratakse 180° ja sisestatakse varras vormiõõnsusse. Seejärel pannakse ülemine ja alumine kolb kokku (paaritakse), kinnitatakse ja valatakse vedel sulam. Pärast tahkumist ja jahutamist eemaldatakse (lüüakse välja) kolvist valand koos väravasüsteemiga (vt. Gating system), eraldatakse väravasüsteem ja valandi puhastatakse - saadakse valatud toorik.

Tööstuses levinuim praktika on valandite valmistamine ühekordsetes liivavormides. Seda meetodit kasutatakse mis tahes suuruse ja konfiguratsiooniga detailide tootmiseks erinevatest sulamitest. Liivavalu tehnoloogiline protsess ( riis. 2 ) koosneb mitmest järjestikusest toimingust: materjalide ettevalmistamine, vormimis- ja südamikusegude valmistamine, vormide ja südamike valmistamine, südamike sisestamine ja vormide kokkupanek, metalli sulatamine ja vormidesse valamine, metalli jahutamine ja väljalöömine. valmisvalu, valandi puhastamine, kuumtöötlemine ja viimistlemine.

Ühekordsete valuvormide ja -südamike valmistamiseks kasutatavad materjalid jagunevad algvormimismaterjalideks ja vormisegudeks; nende mass on keskmiselt 5-6 T poolt 1 T sobivaid valandeid aastas. Vormiliiva valmistamisel kasutatakse kasutatud kolbidest välja löödud vormiliiva, värsket liiv-savi või bentoniitmaterjale, segu omadusi parandavaid lisandeid ja vett. Südamiksegu (vt südamikusegud) sisaldab tavaliselt kvartsliiva, sideaineid (õli, vaik jne) ja lisaaineid. Segu valmistatakse kindlas järjekorras, kasutades segu valmistamise seadmeid (vt Segu valmistamise seadmed) ; sõelad, kuivatid, purustid, veskid, magnetseparaatorid, segistid jne.

Vormid ja südamikud valmistatakse spetsiaalsete vormimisseadmete (vt vormimisseadmed) ja masinate abil. Kolbidesse valatud segu tihendatakse loksutamise, pressimise või nii ühel kui ka teisel viisil. Suured vormid täidetakse liivapüstolitega , Harvemini kasutatakse vormide valmistamiseks liivapuhumis- ja liivalaskmismasinaid. Kolbides olevad vormid, südamikukastidesse vormitud südamikud allutatakse näiteks isekõvastuvatesse vormidesse valamisel kuumkuivatamisele või keemilisele karastamisele (vt Valamine isekõvastuvatesse vormidesse). Termiline kuivatamine toimub valukuivatites, südamike kuivatamine samuti köetavas südamikukastis. Vormide kokkupanek koosneb järgmistest toimingutest: varraste paigaldamine, vormipoolte ühendamine, vormide kinnitamine ülemisele vormile paigaldatud klambrite või raskustega ning sulami valamisel nende avanemise vältimine. Mõnikord paigaldatakse vormile kauss, mis on valmistatud südamikust või vormiliivast.

Metall sulatatakse sõltuvalt sulami tüübist erinevat tüüpi ja võimsusega ahjudes (vt Sulatusseadmed). Kõige sagedamini sulatatakse malmi Cupola x-is , Kasutatakse ka elektrilisi sulatusahjusid (tiigel, elektrikaar, induktsioon, kanalitüüp jne). Mõnede sulamite, näiteks valgemalmi, tootmine mustmetallidest toimub järjestikku kahes ahjus, näiteks kuppel- ja elektriahjus (nn dupleksprotsess). Vormide täitmine (vt Vormide täitmine) sulamiga toimub valukoppidest, millesse sulam perioodiliselt sulatusseadmest juhitakse. Karastatud valandid lüüakse tavaliselt vibreerivatele võredele välja (vt Vibreerimisvõre) või nookurid. Sel juhul valgub segu läbi resti ja läheb töötlemiseks segu ettevalmistamise osakonda ning valandid lähevad puhastusosakonda. Valandite puhastamisel eemaldatakse neilt põlenud segu, lüüakse (lõigatakse ära) väravasüsteemi elemendid ning puhastatakse sulamilahtrid ja väravate jäänused. Neid toiminguid tehakse trummeltrumlites, haavel- ja haavelpuhastusseadmetes. Suured valandid puhastatakse hüdrauliliselt spetsiaalsetes kambrites. Valu tükeldamine ja puhastamine toimub pneumaatiliste peitlite ja abrasiivsete tööriistade abil. Värviliste metallide valandeid töödeldakse metalli lõikamismasinatel.

Vajalike mehaaniliste omaduste saamiseks kuumtöödeldakse enamikku terasest, kõrgtugevast malmist ja värvilistest metallisulamitest valmistatud valandeid (vt Kuumtöötlus). Pärast valamise kvaliteedikontrolli ja defektide parandamist valatakse valandid värviga ja viiakse lattu valmistooted.

Valukoja tootmise mehhaniseerimine ja automatiseerimine. Enamik LP tehnoloogilisi toiminguid on väga töömahukad ja toimuvad kõrgel temperatuuril koos gaaside ja kvartsi sisaldava tolmu eraldumisega. Töömahukuse vähendamiseks ning normaalsete sanitaar- ja hügieeniliste töötingimuste loomiseks valukodades kasutatakse mitmesuguseid tehnoloogiliste protsesside ja transporditoimingute mehhaniseerimise ja automatiseerimise vahendeid. Mehhaniseerimise juurutamine põllumajandussektoris pärineb 20. sajandi keskpaigast. Siis hakati voolimismaterjalide ettevalmistamiseks kasutama jooksjaid, sõelu, rippereid ja valandite puhastamiseks liivapritsi. Loodi lihtsaimad vormide käsitsi täitmisega vormimismasinad, hiljem hakati kasutama hüdraulilisi presse. 20ndatel Pneumaatilised raputavad vormimismasinad ilmusid ja levisid kiiresti. Igal tehnoloogilisel toimingul püüti asendada käsitsitöö masintööga: vormide ja südamike valmistamise seadmeid, valandite väljalöömise ja puhastamise seadmeid täiustati, materjalide ja valmis valandite transporti mehhaniseeriti, võeti kasutusele konveierid, pidevtootmise meetodid. töötati välja. Tootmise mehhaniseerimise edasine kasv väljendub uute ja täiustatud masinate, automaatsete valumasinate ja automaatsete valuliinide loomises ning terviklikult automatiseeritud sektsioonide ja töökodade korraldamises. Valandite valmistamisel on kõige töömahukamad toimingud vormimine, südamike valmistamine ja valmis valandite puhastamine. Nendes piirkondades on valukojad kõige enam mehhaniseeritud ja osaliselt automatiseeritud tehnoloogilised toimingud. Eriti efektiivne on keeruka mehhaniseerimise ja automatiseerimise juurutamine tööstustootmisse. Paljutõotavad on automaatsed liinid valuvormide vormimiseks, kokkupanekuks ja sulamiga täitmiseks koos valandite jahutamise ja väljalöömisega. Näiteks Bühreri – Fischeri süsteemi liinil (Šveits) ( riis. 3 ) automatiseeritakse vormide valmistamine, sulamiga täitmine ja valandite väljalöömine vormidest. Seade sulamiga vormide automaatseks täitmiseks pidevalt liikuval konveieril ( riis. 4 ). Vormide täitmiseks mõeldud vedela sulami massi juhib elektrooniline seade, mis võtab arvesse teatud kujuga metallisisaldust. Paigaldus on varustatud automaatse segu ettevalmistamise süsteemiga, vormiliiva kvaliteedikontroll ja segu ettevalmistamise reguleerimine toimub automaatse seadmega (Moldability Controller Systems, Šveits).

Viimistlusoperatsioonidel (valandite puhastamine ja eemaldamine) kasutatakse haavelpuhastusmasinatega läbivaid trumleid. Suured valandid puhastatakse pidevates kambrites, mida mööda liiguvad valandid suletud konveieril. Keeruliste õõnsustega valandite jaoks on loodud automaatsed puhastuskambrid. Näiteks Omko-Nangborni ettevõte (USA - Jaapan) on välja töötanud "Robot" tüüpi kaamera. Iga selline kamber on iseseisev valandite transportimise mehhanism, mis töötab automaatselt, täites monorelssel transpordisüsteemil asuvatelt nn juhtmoodulitelt saadud käske. Puhastustsoonis pöörleb vedrustus vastavalt etteantud programmile optimaalse kiirusega, millele riputatakse automaatselt peale valas. Kambri uksed avanevad ja sulguvad automaatselt.

Masstootmises toimub valukodades valandite eelpuhastus (lihvimine). Selle toimingu käigus valmistatakse alused ette ka valandite töötlemiseks masinatöökodades automaatliinidel. Lõplikke toiminguid saab teha ka automaatliinidel. Peal riis. 5 näitab Jaapani firma Noritake automaatliini autode silindriplokkide puhastamiseks. See rida võimaldab töödelda 120 plokki ühes h.

Valuprotsesside mehhaniseerimise ja automatiseerimise võimalused suurenesid eriti pärast põhimõtteliselt uute tehnoloogiliste valuprotsesside väljatöötamist, näiteks koorevormide tootmist või Kroningi protsessi (40ndad, Saksamaa), südamike valmistamist kõvastamisel külmsüdamiku kastides. (50ndad , Suurbritannia), südamike tootmine nende kõvenemisega kuumsüdamiku kastides (60ndad, Prantsusmaa). Tagasi 40ndatel. tööstus hakkas kasutama ülitäpsete valandite valmistamise meetodit, kasutades kadunud vahamudeleid. Suhteliselt lühikese aja jooksul mehhaniseeriti kõik protsessi tehnoloogilised toimingud. NSV Liidus loodi investeerimisvalamise kompleksne automatiseeritud tootmine toodanguga 2500 T väikesed valandid aastas ( riis. 6 ).

Lit.: Nehendzi Yu.A., Terasevalu, M., 1948; Girshovitš N. G., Rauavalu, L. - M., 1949; Fantalov L.I., Valukodade projekteerimise alused, M., 1953; Rubtsov N.N., Valu eriliigid, M., 1955; tema, Valukoja tootmise ajalugu NSV Liidus, 2. väljaanne, 1. osa, M., 1962; Aksenov P.N., Valutootmise tehnoloogia, M., 1957; tema, Valukodade seadmed, M., 1968.

D. P. Ivanov, V. N. Ivanov.

Riis. 3. Automaatne liin Bühreri-Fischeri süsteemid (Šveits) vormide valmistamiseks, sulamiga täitmiseks ja valmis valandite väljalöömiseks.

Riis. 6. Põhjalikult automatiseeritud investeerimisvalu töökoda aastase toodanguga 2500 T valandid aastas.

II Valukoja tootmine ("Valukoja tootmine")

igakuine teadus-, tehnika- ja tootmisajakiri, ENSV Tööpingi- ja Tööriistatööstuse Ministeeriumi organ ning Masinatööstuse Teadus-tehniline Selts. 1930-41 ilmus pealkirja all “Valukoda”; ei avaldatud 1941. aastast novembrini 1949; hiljem avaldatud nime all “L. P." Käsitleb valukoja tootmise teooria ja praktika küsimusi, propageerib uuenduslik kogemus Nõukogude ettevõtted kvaliteetsete valusulamite tootmise, valandite tootmise kõrgtehnoloogiliste protsesside, keeruka mehhaniseerimise, automatiseerimise, valukoja tootmise organiseerimise ja ökonoomika valdkonnas tutvustavad välismaise valukoja tootmise saavutusi. Tiraaž (1973) 14 tuhat eksemplari. Avaldatud (täistõlge) Suurbritannias nime all “Russian Casting Production” (Birmingham, aastast 1961).

Suur Nõukogude entsüklopeedia. - M.: Nõukogude entsüklopeedia. 1969-1978 .

Vaadake, mis on "valukoda" teistes sõnaraamatutes:

VALUkoda- mida iseloomustavad mitmed prsf. ohud ja ohud, mis nõuavad erilisi ennetusmeetmeid. Valuprotsesside aluseks on metallide omadus muuta oma füüsikalisi omadusi. olek ühe või teise kõrge temperatuuri mõjul. Töö valukodades...... Suur meditsiiniline entsüklopeedia

VALUkoda- masinaehituse haru, mis toodab metalltooteid sulametalli valukojasse valamise (vt) ja vastuvõtmise (vt.) teel. Valand võib olla valmistoode või (vt), mis allutatakse edasisele mehaanilisele töötlemisele... Suur polütehniline entsüklopeedia

Peder Severin Krøyeri maal, mis kujutab valukoda Valukoda umbes ... Wikipedia

Valukoda- [(terase)valu; (raua)valukoda (valu)] valandite valmistamine valuvormide abil neisse metalli valamise ja tahkumise teel. Valatud metalltoodete valmistamine on tuntud iidsetest aegadest (2. 1. aastatuhandel eKr); Hiinas,… … Metallurgia entsüklopeediline sõnaraamat

I Valukootmine on üks tööstusharudest, mille toodeteks on valandid (vt Valu), mis saadakse valuvormides, kui need täidetakse vedela sulamiga. Aastane valandite toodang maailmas ületab 80 miljonit tonni, alates... ... Suur Nõukogude entsüklopeedia

Valanditeks võib kasutada kõiki sulamisvõimelisi metalle, nagu kuld, hõbe, tina, plii, tsink jne. Aga kõige olulisem materjal Praegu kasutatakse selleks vase ja raua sulameid malmi ja terase kujul. Alates…… Entsüklopeediline sõnaraamat F.A. Brockhaus ja I.A. Efron

Föderaalne kutsealase kõrghariduse õppeasutus "Uurali föderaalülikool, mis sai nime Venemaa esimese presidendi B. N. Jeltsini järgi"

Materjaliteaduse ja Metallurgia Instituut

Valu- ja karastamistehnoloogiate osakond

Loengukonspektid erialal "Valukoda"

1. loeng

Valukoja tootmise põhikontseptsioonid

Loengu konspekt

1. Valutootmise mõiste.

2. Lühiajaline ülevaade valukoja tootmise arengust. Venemaa teadlaste roll teaduslike aluste väljatöötamisel ning valandite ja valuplokkide tootmise korraldamisel.

3. Valusulamite klassifikatsioon ja nende kasutusalad.

Tänapäeva elu on võimatu ette kujutada ilma metallideta. Metallid on tehnilise progressi alus, kogu inimkonna materiaalse kultuuri alus. Kuid metall muutub inimesele kasulikuks alles siis, kui sellest valmistatakse tooteid. Metalltoodete tootmiseks on kolm peamist tüüpi. Need on valukoda, metalli vormimine ja metalli lõikamine. Kursus "Valukoda" on pühendatud esimest tüüpi metallitöötlemisele.

Käesolevas loengukonspektis käsitletakse piisavalt põhjalikult valukoja tootmise teoreetilisi aluseid, lisaks kirjeldatakse erinevate toodete valmistamise tehnoloogilisi protsesse ning selles protsessis kasutatavaid seadmeid ja tööriistu.

Loengukonspektid on pühendatud mustade ja värviliste metallide valukoja tootmisele. Selles kirjeldatakse teooria põhialuseid, tehnoloogilisi protsesse ja seadmeid, mis on loodud valandite tootmiseks erinevatel viisidel (ühekordsetes liiv-savivormides, vahavaluvormides, vormis, surve all jne).

Materjali esitamisel pööratakse põhitähelepanu konkreetse tehnoloogia protsesside füüsikalise ja füüsikalis-keemilise olemuse, seadmete konstruktsiooni iseärasuste, tehnoloogiliste režiimide otstarbe, kasutatavate seadmete ja automaatikaseadmete arvestamisele.

Koos konkreetse materjali esitamisega iga toorikute valmistamise tehnoloogilise meetodi jaoks pööratakse erilist tähelepanu peamistele kitsaskohtadele, tehnoloogiliste protsesside probleemidele, nende lahendamise viiside ja vahendite analüüsile, et saada etteantud kvaliteediga tooteid ja saavutada kõrge tootmise efektiivsus; Sama lähenemisviisi alusel vaadeldakse iga protsessi arengu väljavaateid.

Valukoja kontseptsioon

Valutootmise olemus taandub vedeliku saamisele, s.o. kuumutatakse üle sulamistemperatuuri, nõutava koostise ja kvaliteediga sulam ning valatakse see eelnevalt ettevalmistatud vormi. Pärast jahutamist metall kõveneb ja säilitab selle õõnsuse konfiguratsiooni, kuhu see valati. Seega, valandi tegemiseks peate:

1) määrab sulatuslaengusse sisestatavad materjalid, arvutab need, valmistab need materjalid ette (lõika tükkideks, kaalub iga komponendi vajaliku koguse); laadida materjale sulatusahju;

2) teostada sulatamist - saada vajaliku temperatuuriga, voolavusega, korralik vedel metall keemiline koostis, ilma mittemetalliliste lisandite ja gaasideta, mis on võimelised moodustama tahkumisel piisavalt kõrgete mehaaniliste omadustega peenkristallilise struktuuri ilma defektideta;

3) valmistama enne sulamise lõppu valuvormid (metalli valamiseks neisse), mis taluvad purunemata metalli kõrget temperatuuri, selle hüdrostaatilist rõhku ja joa erosiivset mõju ning läbivad ka gaase vabaneb metallist läbi pooride või kanalite;

4) vabastada metall ahjust kulpi ja toimetada valuvormidesse; täitke valuvormid vedela metalliga, vältides voolukatkestusi ja vältides räbu sattumist vormi;

5) pärast metalli kõvenemist avage vormid ja eemaldage nendest valandid; TOOTMINE

6) eraldada valust kõik tõmblused (toru kanalites tahkunud metall), samuti tekkinud (ebakvaliteetse valamise või vormimise tõttu) tekkinud rihmikud ja purud;

7) puhastama valandid vormi- või südamikuliiva osakestest;

8) teostama valandite kvaliteedi- ja suurusekontrolli.

Praegu toodetakse kõige rohkem valandeid ühekordsetes (liiva)vormides, mis on valmistatud kvartsliivast, tulekindlast savist ja spetsiaalsetest lisanditest koosnevast vormisegust. Pärast metalli kõvenemist vorm hävitatakse ja valu eemaldatakse. Lisaks ühekordsetele kasutatakse poolpüsivorme, mis on valmistatud väga tulekindlatest materjalidest (šamott, grafiit jne), nendega täidetakse mitukümmend (50–200) valandit ning püsivormid on metallist, need kasutatakse sadade ja mõnikord tuhandete valandite tootmiseks, kuni vorm kulub. Valuvormi valik sõltub tootmise iseloomust, valatava metalli tüübist ja valamisele esitatavatest nõuetest.

Lühike ajalooline ülevaade valukoja tootmise arengust. Vene teadlaste roll teadusaluste väljatöötamisel ning valandite ja valuplokkide tootmise korraldamisel

Valukoda on üks iidsemaid metallitöötlemiskunsti vorme, millega inimkond on tuttavaks saanud. Arvukad arheoloogilised leiud, mis avastati meie riigi eri paigus matmismägede väljakaevamistel, viitavad sellele, et Vana-Venemaal toodeti vase- ja pronksivalandeid üsna suurtes kogustes (potid, nooleotsad, ehted – kõrvarõngad, randmed, sõrmused, peakatted jne). Väljakaevamiste käigus avastati säilinud sepikojad ja ahjud kivivormid, mida kasutati õõneskirveste, rõngaste, käevõrude, metallist helmeste, ristide jms valamiseks. Enamik Vana-Venemaal leitud valanditest saadi aga vahast valamisel. mudel.

Mudeli valmistamise meetod oli originaalne: juhtmega nööridest kooti muster, mis kujutas tulevase toote koopiat; Sellele vahamudelile kanti savi, kuni saadi piisavalt tugev vorm; pärast kuivatamist vorm kaltsineeriti, vaha sulatati ja nöörid põlesid läbi; tekkinud õõnsusse valati metall; pärast jahutamist keeruliste kujundite valamine saadi.

11. sajandil Venemaal tekkisid kohalikud tootmiskeskused kiriku (vasest ristid, kellad, ikoonid, küünlajalad jne) ja majapidamistarvete (veekeetjad, pesualused jne) valamiseks. Lisaks Kiievile ja Suurele Novgorodile said Ustjug Velikyst ja Tverist suuremad vasevalutoodete tootmise keskused. Tatari sissetung põhjustas 14. sajandi keskpaigani kestnud stagnatsiooni, misjärel algas valukoja tootmise tõus. Seda seletatakse sellega, et loodi tsentraliseeritud suurriik, millega seoses hakkasid arenema linnad ja nõuti relvi, nüüd tulirelvi. Nad läksid keevitatud suurtükkide tootmiselt üle pronksivalamisele, valati kellasid ja loodi vasevalutöökojad kunstiliseks valamiseks. Kuueteistkümnenda sajandi keskpaigaks. Moskva suurtükivägi hõivas Euroopa riikide suurtükiväe hulgas kvantitatiivselt esikoha.

Peeter Suure ajastu kujutas endast hüpet valukoja tootmise arengus. Suured Tula ja Kaluga tehased lõid Nikita Demidov ja Ivan Batashov. Esimesed terasvalandid toodeti 19. sajandi teisel poolel. peaaegu samaaegselt erinevates Euroopa riikides. Venemaal valmistati need 1866. aastal tiigli terasest Obuhhovi tehases. Valandite kvaliteet osutus aga madalaks, kuna terase valuomadused jäid oluliselt alla malmi omadele. Tänu Venemaa metallurgide tööle A.S. Lavrova ja N.V. Kalakutsky, kes selgitas segregatsiooni nähtusi ja tutvustas kokkutõmbumise ja gaasiõõnsuste tekkemehhanismi ning töötas välja ka meetmed nende vastu võitlemiseks, paljastasid täielikult terasvalu eelised. Seetõttu on A.A. saadud vormitud valandid. 1870. aastal Sormovo tehases kerkinud koldeterasest Iznoskov osutusid nii kvaliteetseteks, et neid demonstreeriti Peterburi näitusel.

Pärast teaduslike tööde avaldamist metallograafia rajaja D.K. Tšernov, kes lõi teaduse sulamite transformatsioonide, nende kristalliseerumise, struktuuri ja omaduste kohta, hakkas kasutama kuumtöötlust, mis parandas terase valamise kvaliteeti. aastal tutvustati metallurgiliste protsesside teooriat kõrgkool A.A. Baikov 1908. aastal Peterburi Polütehnilises Instituudis. Ajavahemikul 1927–1941. Tööstuses on näha endise Venemaa jaoks enneolematut kasvu ning suurimaid mehhaniseeritud tehaseid ehitatakse. Ehitatakse ja võetakse kasutusele valukojad, mis töötavad pideva voolu režiimil, kõrge mehhaniseerituse astmega, konveieritega, aastatoodanguga kuni 100 tuhat tonni valandeid.

Samal ajal tehakse uurimistööd, luuakse tööprotsesside teooriaid ja valuseadmete arvutamise meetodeid. Moodustamas on Moskva Kõrgema Tehnikakooli teaduskool, mille asutajaks ja juhiks on prof. N.P. Aksenov.

Valutootmise laialdast kasutamist seletatakse selle suurte eelistega võrreldes teiste tooriku valmistamise meetodite (sepistamine, stantsimine) ees. Valamisega saab toota peaaegu igasuguse keerukusega toorikuid minimaalsete töötlemisvarudega.

Lisaks on valandite valmistamine palju odavam kui näiteks sepiste tootmine. Valutootmise areng on tänaseni toimunud kahes suunas:

1) uute valusulamite ja metallurgiliste protsesside väljatöötamine;

2) tehnoloogia täiustamine ja tootmise mehhaniseerimine.

Mehaaniliste ja tehnoloogiliste omaduste uurimise ja täiustamise vallas on tehtud suuri edusamme hall malm– kõige levinumad ja odavamad valusulamid. Üha enam levivad ja täiustatakse erivaluvormid: jahutusvalu, survevalu, kestavalu, vahavalu jne, mis tagavad täpsete valandite valmistamise ja vähendavad seega lõiketöötluse kulusid.

Valusulamite klassifikatsioon ja nende kasutusalad

Valatud osad moodustavad keskmiselt umbes 50% masinate ja mehhanismide massist ning nende maksumus ulatub 20–25% masinate maksumusest. Sõltuvalt valatud toorikute valmistamise meetodist jagatakse sulamid valatud ja deformeeritud. Valusulamid valmistatakse kas algkomponentidest (laengumaterjalidest) otse valukojas või saadakse metallurgiatehastes valmis kujul ja sulatatakse alles enne valuvormidesse valamist. Nii esimesel kui ka teisel juhul võivad üksikud elemendid sulatusprotsessi käigus oksüdeeruda (läbipõleda), kõrgel temperatuuril lenduda (sublimeeruda), astuda keemilisse koostoimesse teiste komponentidega või ahju voodriga ja muutuda räbuks.

Sulami nõutava koostise taastamiseks kompenseeritakse selles sisalduvate üksikute elementide kadu metallurgiaettevõtetes valmistatud spetsiaalsete lisandite (ligatuurid, ferrosulamid) lisamisega. Sulamid sisaldavad lisaks legeerivale elemendile ka sulami mitteväärismetalli, seega imenduvad need sulamisse kergemini ja täielikult kui puhas legeerelement. Värviliste metallide sulamite sulatamisel kasutatakse põhisulameid: vask-nikkel, vask-alumiinium, vask-tina, alumiinium-magneesium jne.

Rauasulamite valamisel kasutatakse laialdaselt ferrosulameid (ferrosilicon, ferromangaan, ferrokroom, ferrotvolfram jne) legeerelementide sisestamiseks, samuti sulatise deoksüdeerimiseks. Deoksüdatsiooniprotsessi käigus toimivad ferrosulamites sisalduvad elemendid redutseerivatena: need ühinevad sulatis lahustunud oksiidi hapnikuga, redutseerivad metalli ja oksüdeerituna muutuvad ise räbuks. Sulatuse puhastamine (rafineerimine) deoksüdatsiooni teel aitab oluliselt parandada valatud metalli kvaliteeti, suurendades selle tugevust ja elastsust. Modifikaatoritena kasutatakse mitmeid sulameid, aga ka mittemetallilisi materjale (soolad jne), mis väikestes kogustes valatud sulamisse viimisel mõjutavad oluliselt selle struktuuri ja omadusi, näiteks viimistlevad tera ja aitab suurendada metalli tugevust. Seega kasutatakse kõrgtugeva malmi saamiseks modifitseerimist magneesiumiga.

Valumetalli peamised kvaliteedikriteeriumid on tehnilistes nõuetes määratud mehaanilised omadused, struktuurinäitajad, kuumakindlus, kulumiskindlus, korrosioonikindlus jne.

Sulamid jaotatakse tavaliselt nagu metallidki peamiselt mustadeks ja värvilisteks, viimaste hulka kuuluvad ka kergsulamid. Sulamid jagatakse rühmadesse sõltuvalt sellest, milline metall on sulami aluseks.

Olulisemad sulamite rühmad on järgmised:

malm ja teras – rauasulamid süsiniku ja muude elementidega;

erinevate elementidega alumiiniumsulamid;

erinevate elementidega magneesiumsulamid;

pronks ja messing on vasesulamid erinevate elementidega.

Praegu kasutatakse enim esimese rühma sulameid, s.o. rauasulamid: umbes 70% kõigist valanditest on valmistatud malmist ja umbes 20% terasest. Ülejäänud sulamirühmad moodustavad valandite kogumassist suhteliselt väikese osa.

Sulami keemilise koostise järgi eristatakse põhielemente (näiteks raud ja süsinik malmis ja terases), püsivad lisandid, mille olemasolu on tingitud sulami tootmisprotsessist, ja sulamisse sattunud juhuslikud lisandid. ühel või teisel põhjusel. Terase ja malmi kahjulike lisandite hulka kuuluvad väävel, fosfor, raudoksiid, vesinik, lämmastik ja mittemetallilised lisandid. Vasesulamite kahjulikud lisandid on vaskoksiid, vismut ja mõnes neist ka fosfor. Alumiiniumi ja raua segud halvendavad järsult tinapronksi omadusi, alumiiniumpronksis aga vastupidi tina. Alumiiniumisulamites peaks olema piiratud rauasisaldus ning magneesiumisulamites peaks olema ka vase, nikli ja räni sisaldus. Kõikides sulamites olevad gaasid ja mittemetallilised lisandid on kahjulikud lisandid.

Nõuded igale valusulamile on spetsiifilised, kuid on mitmeid üldisi nõudeid:

1. sulami koostis peab tagama valu kindlaksmääratud omaduste (füüsikalised, keemilised, füüsikalis-keemilised, mehaanilised jne) saavutamise;

2. sulamil peavad olema head valuomadused – kõrge voolavus, gaasidega küllastumatus ja mittemetalliliste lisandite teke, vähene ja stabiilne kokkutõmbumine tahkumisel ja jahutamisel, mittekalduvus eraldumisele ning sisepingete ja pragude teke valandid;

3. sulam peaks olema koostiselt võimalikult lihtne, kergesti valmistatav, ei sisalda toksilisi komponente ega eralda sulamise ja valamise ajal väga keskkonda saastavaid tooteid;

4. sulam peab olema tehnoloogiliselt arenenud mitte ainult valandite valmistamisel, vaid ka kõikidel järgnevatel viimistletud osade saamise toimingutel (näiteks lõikamisel, kuumtöötlemisel jne);

5. sulam peab olema ökonoomne: sisaldama võimalikult vähe kalleid komponente, omama minimaalseid kadusid selle jäätmete töötlemisel (rohud, jäägid).

Testi küsimused ja ülesanded

1. Milline on valukoja tootmise arengu ajalugu Venemaal?

2. Milline on Venemaa teadlaste roll mustade ja värviliste metallide sulamitest valmistatud valandite teaduslike aluste väljatöötamisel ja tootmise korraldamisel?

3. Millised on valandite valmistamise meetodid?

4. Milliseid vorme saab kasutada vormitud valandite valmistamiseks?

5. Kuidas valusulameid klassifitseeritakse?

6. Millised on nõuded sulamite valamisele?

7. Loetlege valusulamite peamised kasutusvaldkonnad.

8. Mis on valutehnoloogia olemus?

Valukoda on üks tööstusharudest, mille põhitooted on masinaehituses kasutatavad tooted. Venemaal on palju selle spetsialiseerumisega tehaseid. Mõned neist ettevõtetest on väikese võimsusega, teisi võib pidada tõelisteks tööstushiiglasteks. Edasi vaatleme artiklis, millised on Venemaa suurimad valukojad ja mehaanilised tehased turul (koos aadresside ja kirjeldustega) ning milliseid konkreetseid tooteid nad toodavad.

LMZ toodetud tooted

Loomulikult on sellised ettevõtted riigi majanduse oluline osa. Venemaa valukojad toodavad tohutul hulgal erinevaid tooteid. Näiteks selliste ettevõtete töökodades toodetakse valandeid, valuplokke ja valuplokke. Valmistooteid toodetakse ka selle tööstusharu ettevõtetes. Need võivad olla näiteks restid, kanalisatsiooniluugid, kellad jne.

Nagu juba mainitud, tarnivad Venemaa rauavalukojad oma tooteid peamiselt masinaehitustööstuse ettevõtetele. Kuni 50% selliste tehaste toodetud seadmetest on valmistatud valatud kangidest. Loomulikult võivad LMZ partnerid olla ka teiste erialade ettevõtted.

Tööstuse peamised probleemid

Praegu on Vene Föderatsiooni valutootmise olukord kahjuks keeruline. Pärast NSV Liidu lagunemist langes riigi masinatööstus peaaegu täielikku allakäiku. Sellest tulenevalt on oluliselt vähenenud ka nõudlus vormitud valutoodete järele. Hiljem avaldasid sanktsioonid ja investeeringute väljavool LMZ arengule negatiivset mõju. Kuid vaatamata sellele jätkavad Venemaa valukojad oma olemasolu, tarnivad turule kvaliteetseid tooteid ja suurendavad isegi tootmismahtu.

Selle spetsialiseerumisega ettevõtete peamiseks probleemiks Vene Föderatsioonis on aastaid olnud moderniseerimisvajadus. Siiski nõuab ka uute tehnoloogiate rakendamine lisakulud. Paraku tuleb sellistel ettevõtetel enamikul juhtudel moderniseerimiseks vajalikke seadmeid siiski kalli raha eest välismaalt osta.

Venemaa suurimate valukodade nimekiri

Praegu tegeleb Vene Föderatsioonis umbes 2000 ettevõtet vormitud toodete tootmisega malmist, terasest, alumiiniumist jne. Venemaa suurimad valukojad on:

• Balašihhinski.
• Kamensk-Uralsky.
• Taganrog.
• "KAMAZ".
• Tšerepovetski.
• Balezinsky.

KULZ

See ettevõte asutati Kamensk-Uralsky linnas sõja ajal - 1942. aastal. Sel ajal evakueeriti siin Balašikha valukoda. Hiljem tagastati selle ettevõtte rajatised oma kohale. Kamensk-Uralskis hakkas tegutsema oma valukoda.

Nõukogude ajal olid KULZ tooted suunatud peamiselt riigi sõjatööstuskompleksile. 90ndatel, üleminekuperioodil, hakati ettevõtet uuesti tootma tarbekaupu.

Tänapäeval tegeleb KULZ mõlema jaoks mõeldud vormitud valutoorikute tootmisega sõjavarustust ja tsiviilisikute jaoks. Kokku toodab ettevõte 150 tüüpi tooteid. Tehas varustab turgu lennukite pidurisüsteemide ja ratastega, raadiokomponentidega, biometallist ja metallkeraamikast valmistatud toorikutega jne. KULZi peakontor asub järgmisel aadressil: Kamensk-Uralsky, st. Rjabova, 6.

BLMZ

Peaaegu kõik Venemaa valukojad, mille loetelu oli ülaltoodud, võeti kasutusele eelmisel sajandil. BLMZ pole selles osas erand. See riigi vanim ettevõte asutati 1932. aastal. Selle esimesed tooted olid lennukite kodararattad. 1935. aastal omandati tehases vormitud alumiiniumtoodete tootmise tehnoloogiad ja sõjajärgsel perioodil spetsialiseerus ettevõte peamiselt lennukite stardi- ja maandumisseadmete tootmisele. 1966. aastal hakati siin tootma titaanisulamitest tooteid.

NSV Liidu kokkuvarisemise ajal suutis Balashikha tehas säilitada oma tegevuse põhisuuna. 2000. aastate alguses uuendas ettevõte aktiivselt oma tehnikaparki. 2010. aastal alustati tehases uute tootmispindade arendamisega, et tootevalikut laiendada.

Alates 2015. aastast alustas BLMZ koos Sojuzi teaduskompleksiga projekti elluviimist kuni 30 MW võimsusega gaasiturbiiniplokkide tootmiseks. Ettevõtte BLMZ kontor asub aadressil: Balashikha, Entuziastov Highway, 4.

Taganrogi valukoda

Selle ettevõtte peakontor asub järgmisel aadressil: Taganrog, Severnaya Square, 3. TLMZ asutati üsna hiljuti - 2015. aastal. Kuid täna on selle võimsus juba umbes 13 tuhat tonni aastas. See sai võimalikuks tänu uusimate seadmete ja uuenduslikud tehnoloogiad. Praegu on Taganrog LMZ kõige rohkem kaasaegne ettevõte valutööstus riigis.

TLMZ ehitati vaid paar kuud. Kokku kulutati selle aja jooksul umbes 500 miljonit rubla. Ettevõte ostis põhitootmisliini komponendid Taani ettevõtetelt. Tehase ahjud on türgipärased. Kõik muud seadmed on valmistatud Saksamaal. Tänapäeval tarnitakse 90% Taganrogi tehase toodangust siseturule.

Venemaa suurimad valukojad: ChLMZ

Otsus Tšerepovetsi ettevõte rajada tehti 1950. aastal. Alates 1951. aastast hakati tehases tootma tee-ehitusmasinate ja traktorite varuosi. Kõigil järgnevatel aastatel, kuni perestroikani, moderniseeriti ja laiendati ettevõtet pidevalt. 2000. aastal valis tehase juhtkond järgmised tootmise strateegilised suunad:

• metallurgiatehaste ahjurullide tootmine;
• ahjude tootmine masinaehitusettevõtetele;
• pumbavalu keemiatööstusele;
• ahjude radiaatorküttekehade tootmine.

Tänapäeval on ChLMZ üks peamisi Venemaa tootjad sarnased tooted. Tema partnerid pole mitte ainult masinaehitusettevõtted, aga ka kergetööstus, elamumajandus ja kommunaalteenused. Selle ettevõtte kontor asub aadressil: Cherepovets, st. Ehitustööstus, 12.

Balezinski valukoda

See suurim ettevõte asutati 1948. aastal. Algselt nimetati seda artelliks Liteištšik. Oma eksisteerimise esimestel aastatel spetsialiseerus tehas peamiselt alumiiniumist kööginõude tootmisele. Aasta hiljem alustas ettevõte malmi tootmist. Artell nimetati 1956. aastal ümber Balezinsky LMZ-ks. Tänapäeval toodab see tehas umbes 400 tüüpi laia valikut tooteid. Põhitegevuseks on ahjuvalandite, lauanõude ja küpsetusvormide tootmine. Ettevõtte aadress: Balezin, st. K. Marx, 77.

Valutehas "KAMAZ"

See ettevõte tegutseb Naberežnõje Tšelnõis. Selle tootmisvõimsus on 245 tuhat valandit aastas. KamAZi valukoda toodab tooteid kõrgtugevast malmist, hallist, vermikulaarse grafiidiga. See ettevõte on ehitatud 1975. aastal. Tehase esimesed tooted olid 83 elemendist alumiiniumvalandid. 1976. aastal omandas ettevõte malmi- ja terastoodete tootmise. Esialgu oli taim osa tuntud aktsiaselts"KAMAZ". 1997. aastal saavutas see iseseisva staatuse. Kuid 2002. aastal sai ettevõte taas KamAZ OJSC osaks. See tehas asub aadressil: Naberezhnye Chelny, Avtozavodsky avenue, 2.

Nižni Novgorodi ettevõte OJSC LMZ

JSC Foundry and Mechanical Plant (Venemaa, Nižni Novgorod) põhitoode on malmist torujuhtmete liitmikud. Selle ettevõtte toodetud tooteid kasutatakse gaasi, auru, nafta, vee, kütteõli ja õlide transportimisel. Tehas alustas tegevust aastal 1969. Sel ajal oli see üks Gorki Linaühingu töökodadest. Tänaseks on tema partneriteks paljud masinaehitus-, elamu- ja kommunaalmajandus- ning veevarustusettevõtted.

Järelduse asemel

Sellest, kui sujuvalt ja stabiilselt ülalkirjeldatud Venemaa valukojad toimima hakkavad, sõltub suuresti kogu riigi heaolu tervikuna. Ilma nende ettevõtete toodetud toodeteta ei saa nad töötada kodumaised ettevõtted masinaehitus, metallurgia, kergetööstus jne. Seetõttu on nende ja teiste valukodade arendamisele, rekonstrueerimisele ja moderniseerimisele maksimaalse tähelepanu pööramine, neile igakülgse toe pakkumine, sh riiklikul tasandil, kindlasti vajalik ja väga oluline.

Kongressi moto peegeldab tõeliselt valukoja tootmise ja Venemaa masinaehituskompleksi arengu olulist rolli. Valatud osade osakaal moodustab keskmiselt 50-70% massist (tööpingitööstuses kuni 90%) ja 20-22% masinate maksumusest.

Valatud osad kannavad reeglina masinates ja mehhanismides suuri koormusi ning määravad ära nende töökindluse, täpsuse ja vastupidavuse. Seetõttu esitatakse praegu valandite kvaliteedile kõrgemaid nõudmisi.

"Kvaliteetse valamise" kontseptsioon ühendab nõuete kogumi erinevate tööstusharude masinates ja mehhanismides kasutatavatele valatud osadele. Peamised nõuded on: tugevus- ja tööomadused, geomeetriline ja mõõtmete täpsus, pinna puhtus, esitusviis, minimaalsed töötlusvarud.

Kvaliteetse valandi saamise protsess koosneb kahest peamisest tehnoloogilisest kompleksist: kvaliteetse sulatise saamine ja valuvormi valmistamine, kuid isegi nende tehnoloogiliste protsesside kvaliteetsel rakendamisel võivad sulami valamisel tekkida defektsed valandid. vorm ja valamise jahutamine kokkupuutel vormimaterjaliga. Seetõttu on valatud detaili valmistamise tehnoloogiline tsükkel pikk ja vastutusrikas.

Esimene tehnoloogiline kompleks koosneb järgmistest tehnoloogilistest meetoditest: laengumaterjalide valmistamine ja nende sulatamine sulatusüksuses, sulatise termiline ja ajutine töötlemine ahjus, sulatise ahjuväline töötlemine (modifitseerimine, rafineerimine) ja valamine. see valuvormi.

Teine kompleks: vormi- ja südamikusegude valmistamine, vormide ja südamike valmistamine, vormide kokkupanek ja valamiseks tarnimine (liiv-savi ja külmkõvastusegudest vormide valmistamisel) või metallvormide tootmine külmvalu jaoks, survevalu, tsentrifugaalvalu jne. Pärast valamist, tahkumist ja vormis jahutamist viiakse läbi valandite väljalöömise, puhastamise, kuumtöötlemise ja kruntimise protsessid.

Vaatamata suure hulga tehnoloogiliste meetodite kasutamisele ja märkimisväärsele materjalide, valukoja ja abiseadmete loetelule kvaliteetsete valandite tootmiseks, on valutootmine Venemaal juhtival positsioonil masinaehituskompleksi muude hangetega seotud tööstusharude hulgas, nagu näiteks keevitamine ja sepistamine. Ainult valukodade tootmine võimaldab valmistada keeruka konfiguratsiooni ja geomeetriaga vormitud toorikud, mille sisemised õõnsused on valmistatud musta ja värvilise metalli sulamitest, kaaluga mõnest grammist kuni 200 tonnini.

Valutootmine on kõige teadmistemahukam, energiamahukam ja materjalimahukam tootmine. Arengu käigus teoreetilised alused tehnoloogilised protsessid, rakendatakse põhiteadusi: füüsika, keemia, füüsikaline keemia, hüdraulika, matemaatika, materjaliteadus, termodünaamika jt rakendusteadused.

1 tonni sobivate valandite valmistamiseks on vaja 1,2-1,7 tonni metallilaengumaterjale, ferrosulameid, modifikaatoreid, 3-5 tonni vormiliiva töötlemist ja valmistamist (valuks liiv-savi vormidesse), 3-4 kg sidet materjalid (CTS-i vormidesse valamiseks) ja värvid. Elektrikulu musta ja värvilise metalli sulamite sulatamisel elektriahjudes jääb vahemikku 500-700 kW/h. Valamise maksumuses on energiakulu ja kütus 50-60%, materjalide maksumus 30-35%.

Teaduse edusammud, uute tehnoloogiliste protsesside, materjalide ja seadmete areng on võimaldanud viimase 10 aasta jooksul suurendada sulamite mehaanilisi ja tööomadusi 20%, suurendada mõõtmeid ja geomeetriline täpsus, vähendada töötluse varusid, parandada esitlust.

Valamise kvaliteedi parandamine on lahutamatult seotud tootlikkuse kasvu, tehnoloogiliste protsesside automatiseerimise ja mehhaniseerimisega, majandus- ja keskkonnanäitajatega. Seetõttu lähtutakse uute ehitamisel ja vanade valukodade ja tehaste rekonstrueerimisel tehnoloogiliste protsesside ja seadmete valikul sulami tüübist, valandite massist ja valikust, valandite tootmismahust, valandite massist ja valikust, tehnilised nõuded tehniliste, majanduslike ja keskkonnanäitajate valanditele.

Valukoja tootmise edasise arendamise väljavaadete ja strateegiate väljatöötamiseks on vaja hinnata selle seisukorda Venemaal tervikuna ja eraldi erinevates tööstusharudes, määrata kindlaks prioriteetsete tööstusharude arenguperspektiivid ja nende põhjal kindlaks teha väljavaated. mustade ja värviliste metallide sulamite, tehnoloogiliste protsesside ja seadmete arendamine.

Vaatleme valukoja tootmise hetkeseisu Venemaal.

2015. aastal toodeti maailmas 104,1 miljonit tonni valandeid mustade ja värviliste metallide sulamitest. Musta ja värvilise metalli sulamitest valatud toorikute tootmismahud maailma riikides on toodud joonisel fig. 1.

Riis. 1

Eksperimentaalsete hinnangute kohaselt tegutseb Venemaal praegu ligikaudu 1100 valukoda, mis 2016. aastal tootsid 3,8 miljonit tonni valandeid, ning ligikaudu 90 ettevõtet, mis toodavad valukoja tootmiseks seadmeid ja materjale.

Venemaa valukodade ja tehaste jaotus võimsuse järgi on esitatud joonisel fig. 2.

Riis. 2 Valukodade ja tehaste jaotus võimsuse järgi, 1000 t/aastas ja %

Praegu on Venemaal peamine valukodade arv (70%), mille võimsus on kuni 5 tuhat tonni aastas.

Tabelis 1 on toodud mustade ja värviliste metallide sulamitest valandite tootmise dünaamika aastatel 1985–2016.

Tabel 1

Valandite tootmise dünaamika ja arenguväljavaated aastani 2020

Aastaid	1985	1990	2000	2005	2010	2014	2015	2016	2020
Valandite tootmine miljonites tonnides, sh. alates:	18,5	13,4	4,85	7,6	3,9	4,1	4,0	3,8	5,0
Malm	12,9	9,3	3,5	5,2	2,9	2,9	2,6	2,2	2,6
Saage	3,1	3,24	0,96	1,3	0,6	0,7	0,9	1,0	1,4
Värviliste metallide sulamid	2,5	0,86	0,39	1,1	0,4	0,5	0,5	0,6	1,0

Joonisel fig. Joonis 3 näitab valutootmise arengu dünaamikat viimase 12 aasta jooksul ja väljavaateid aastani 2020.

Valutootmismahtude järsu languse peamised põhjused perioodil 1985–2010 olid:

1. Erastamine. Paljud tehased (umbes 30%) hüljati, seadmed ja side tükeldati ja lammutati, sealhulgas "Tsentroliti" tehased, mis tootsid umbes 1,5 miljonit tonni valandeid.

2. Üldine majandus- ja tehniline kriis. Seaduste puudumine, vastastikuste mittemaksete ahel, valmistoodete ülevarumine ettevõtetes, puudumine käibekapitali, palgavõlgnevused.

3. Kõrged laenuintressid, kõrged maksud ja tollimaksud.

4. Kõrged hinnad energiale, materjalidele, madalad palk ja jne.

Seetõttu vähenes aastatel 1985–2010 valutooriku tootmismaht 4,7 korda.

Teisel perioodil 2005–2016 lisandus neile valutööstust laastavatele põhjustele moodne tees “Kõik, mida saab osta, ei pea tootma”.

Selle tulemusena on praegu suurem osa seadmeid mitte ainult valukojas, vaid ka metallurgias, kommunaalteenused, põllumajandus ja teisi tööstusi ostetakse välismaalt. Selles küsimuse sõnastuses pole valandid nõutud. Jätkub valukodade ja tehaste pankroti- ja likvideerimisprotsess. Nii on 1985. aastast praeguseni valukodade ja tehaste arv vähenenud 2500-lt 1200-le, s.o. 52% võrra, olemasolevate valukodade keskmine kasutusaste on 42%.

Aastaks 2020 näeme nafta- ja gaasitööstuse, raudtee-, kaitse-, lennundus- ja teiste tööstusharude arengu tõttu ette valutoodangu kasvu. Peamiselt ennustatakse terasest, kõrgtugevast malmist, alumiiniumist, titaanist ja magneesiumisulamitest valandite tootmise kasvu ning valukoja seadmete impordi vähenemist seoses impordi asendamisega.

Viimase 5 aasta jooksul kasvasid terasvalandite tootmismahud 14,2%, värviliste metallide sulamitest valandite tootmismahud - 15% ja malmi tootmismahud vähenesid 24%. Pikemas perspektiivis 2016-2020. oodatakse (ekspertide hinnangul) valandite toodangu suurendamist 5 miljoni tonnini seoses värviliste metallide sulamitest (alumiinium, magneesium, titaan, spetsiaalne), autokomponentide, klapi terasvalandite tootmise impordi asendamisega tootmine, nafta- ja gaasitööstus, raudteetransport, kodumaiste seadmete ja nendega seotud materjalide tootmismahtude suurendamine erinevatele tööstusharudele.

Valandite, seadmete ja materjalide tootmismahtude dünaamika Venemaal on toodud tabelis 2.

tabel 2

Valandite, seadmete ja materjalide tootmismahtude dünaamika Venemaal

Aastaid	2012	2016	2020
Valandite toodang, %	82	90	96
Seadmete toodang, %	30	35	45
Materjalide tootmine, %	70	80	85

Koduseid valukoja seadmeid toodetakse peamiselt järgmistes ettevõtetes: Siblitmash JSC, Dalenergomash JSC - Amurlitmash, Litmashpribor LLC, Unirep-service LLC, Tebova-Nur LLC, AKS Plant LLC, Toledo LLC. Sulatusseadmeid toodavad: LLC SKB "Sibelektorotherm", LLC "NPF Komter", LLC "Reltek", CJSC "Nakal-Industrial Furnaces", Novozybkovsky elektriseadmete tehas, Saratovi tehas "Elektorterm-93", LLC "Elektrotehnoloogia", Jekaterinburg ja LLC "Kurai" Ufa.

Need ei rahulda aga täielikult valukodade ja tehaste vajadusi. Seetõttu ostetakse umbes 65% valukoja seadmetest välismaalt, sellistest riikidest nagu Saksamaa, Itaalia, Hiina, Jaapan, Türgi, Tšehhi jne.

Praegu ei toodeta Venemaal järgmisi seadmeid:

• automaatsed ja mehhaniseeritud suure jõudlusega liinid toores liiva-savi ja külmkõvastuvatest segudest kolb- ja mittekolbivormide tootmiseks;
• masinad liiva-savi segudest vormide valmistamiseks, mille suurus on 400*500 mm kuni 1200*1500 mm.
• masin valusüdamike valmistamiseks kuuma ja külma tööriista abil;
• seadmed valuvormide värvimiseks;
• partii- ja pidevsegistid keemiliste segude tootmiseks võimsusega üle 10 t/h.
• jahutusmasinad ja madalrõhuvalumasinad;
• tsentrifugaalvalumasinad;
• keskmise sagedusega induktsioonahjud mahuga üle 6 tonni malmi ja terase sulatamiseks:
• seadmed keemiliste segude regenereerimiseks;
• Seadmed valandite kuumtöötlemiseks.

Seetõttu on planeeritud perioodil vaja soetada valukoja seadmeid ja nendega seotud tehnoloogiaid.

Tuleb märkida, et üksikud liigid Venemaal toodetud seadmed on kvaliteedilt ja mõnel juhul ka maksumuselt halvemad välismaistele seadmetele.

14. jaanuari 2017 resolutsioon nr 9 keelab osta seadmeid, mida ei toodeta Venemaal. Kvaliteetsete seadmete tootmise küsimusi ei lahenda aga keeld üksi. On vaja kindlaks määrata valukoja seadmeid tootvate peamiste tehaste loetelu ja anda neile rahalist abi tootmise moderniseerimiseks.

2016. aastal moodustas seadmete ja varuosade import kõigist maailma riikidest ligikaudu 500 miljoni USA dollari väärtuses. Võrreldes 2015. aastaga vähenes seadmete import 9%.

Eksperthinnangu kohaselt ei ole olemasolevatel tehastel täna piisavalt võimsust, et toota valutööstusele vajalikke seadmeid. Vajalik on ehitada uusi tootmishooneid, mis on varustatud kaasaegsete tehnoloogiliste seadmetega või koolitada ümber teiste tööstusharude tehased, eelkõige tööpinkide tööstuse tehased.

Must- ja värviliste metallide sulamitest valatud osi kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes. Iga tööstusharu kehtestab valanditele vastavad erinõuded nomenklatuuri, mehaaniliste ja tööomaduste, sulami tüübi, valandite massi ja vastavalt tehnoloogiliste protsesside ja seadmete tüübi järgi.

Valandite tootmine tööstusharude kaupa on näidatud joonisel fig. 3.

Valandite valmistamine mustade ja värviliste metallide sulamitest on näidatud joonisel fig. 4.

Valandite tootmismahtude jaotus tehnoloogiliste tootmisprotsesside lõikes joonisel fig. 5.

Riis. 3.

Riis. 4. Valandite tootmine musta ja värvilise metalli sulamitest tööstusharude lõikes, %

Riis. 5.

Viimase 5 aasta jooksul on täielikult või osaliselt rekonstrueeritud üle 160 valukoja. Laialdaselt valdatakse paljutõotavaid tehnoloogilisi protsesse: valusulamite sulatamine induktsioon- ja elektrikaarahjudes, kõrgtugevast malmist, magneesiumist ja alumiiniumist ning titaanisulamitest valandite tootmise osakaalu suurendamine, nende külmkõvastuvate segude vormide ja südamike valmistamine, valuprotsesside modelleerimine numbriliste, sh 3D-tehnoloogiate abil.

IN viimased aastad Suurenenud on alumiiniumi- ja magneesiumisulamitest valandite tootmismahud, mis kohati asendavad malmist ja terasest valandeid. Kasutades kaasaegseid rafineerimise, modifitseerimise, mikrolegeerimise ja degaseerimise meetodeid, on kõrge tugevusomadused sulamid kuni 450-500 MPa.

Värviliste metallide sulamitest valatud toorikute tootmismahud (eksperimentaalsetel hinnangutel) on toodud tabelis. 3

Sulami tüüp	Valandite tootmine, tuhat tonni/%
Värviliste metallide sulamid kokku	600/100
Alumiiniumisulamitest, sealhulgas valuplokkidest	440/73,3
Valmistatud magneesiumisulamitest	30/5,0
Nende vasesulamid	80/13,3
Valmistatud titaanisulamitest	20/3,4
Niklisulamid	10/1,6
Ja muud sulamid	20/3,4

Rauasulamite sulatamiseks on perspektiivikateks tehnoloogiateks sulatamine elektrikaar- ja induktsioonahjudes, mis tagavad stabiilselt kindlaksmääratud keemilise koostise ja temperatuuri ahjuväliseks töötlemiseks, kasutades rafineerimis- ja modifitseeritud meetodeid.

Aastatel 2010 kuni 2016 Malmi sulatamise maht induktsioonahjudes ja dupleksprotsessis kasvas 30%. Arvestada tuleb sellega, et malmi elektrisulatuse tootmismahtude suurendamine toimub mitte ainult kupolahjude asendamisega induktsioonahjudega, vaid ka valukodade sulgemisega malmi kuppelsulatusega.

Üleminek malmi elektrisulatamisele võimaldas tõsta kõrgtugevast malmist valandite tootmist 12,5%.

Muudetud vastavalt keskmine koostis laadige materjale malmi sulatamisel erinevates sulatussõlmedes. Terase- ja malmijääkide kogus laengus suurenes 15% ning seavalu ja malmi kogus vähenes 28%.

Valuvormide ja -südamike valmistamise meetodid mängivad olulist rolli kvaliteetsete valandite saamisel. Dünaamilised meetodid valuvormide tihendamiseks külmkõvastuvatest segudest on paljutõotavad. Praegu on ASG vormide tootmine 60%, CTS-ist - 40%. Viimase 5 aasta jooksul on nende keemiatööstuse vormide tootmine kasvanud 11%.

Seega on valukoja tootmise arendamise kõige lootustandvamad suunad:

Rauasulamite sulatamine keskmise sagedusega induktsioon- ja vahelduv- ja alalisvoolukaarahjudes;

• Loomine ja tootmine kaasaegsed seadmed valuvormide ja -südamike valmistamiseks:
• Kõrgtugevast malmist valandite ning alumiiniumist, magneesiumist, titaanist ja erisulamitest valandite tootmise arendamine;
• Valuseadmete tootmiseks uute ja vanade valukodade ehitamine, valukodade konsolideerimine ja ühinemised korporatsioonideks.

Valutootmise moderniseerimine on tihedalt seotud personali koolitamisega. Ilma uue põlvkonna spetsialistide väljaõppeta on võimatu luua ja omandada uusi tehnoloogiaid, mille eesmärk on parandada toodete kvaliteeti ja tõsta tööviljakust.

Viimaste aastate kogemus näitab, et personali (insenerid, tehnikud, töölised) väljaõpet tuleb alustada kooliperest Koolide väljaõppe tase on oluliselt madalam kui nõuete tase, mis esitatakse koolilõpetajatele kõrgkooli sisseastumisel. institutsioonid.

Noorte huvi ülikoolis valutöö erialal õppimise vastu on märgatavalt vähenenud ning Eesti Vabariigi prestiiž. tehniline töö. Tuleb tagasi pöörduda ülikoolide inseneride koolitamise metoodika juurde, jaotades spetsialistid riigi ettevõtete vahel koos sotsiaaltoetuste pakkumisega.

Kogu teadustegevus on koondunud ülikoolide valuosakondadesse, mis ei ole varustatud kaasaegse uurimistehnika ja õppevahenditega.

Viimastel aastatel on valuosakondade arv järsult vähenenud, käimas on valuosakondade liitmine keevitus-, metallurgia- ja materjaliteaduse osakondadega. Seos teaduse ja tootmise vahel on katkenud, ülikoolide ja ettevõtete vahel puudub tihe seos bakalaureuseõppe ettevalmistamise ja kasutamise osas. Seetõttu töötab oma erialal vaid 30% valuosakonna lõpetajatest ja valuettevõtetes ei ole kõrgelt kvalifitseeritud spetsialiste.

Praegu töötab valutööstuses umbes 350 tuhat inimest, sealhulgas töötajad - 92%, majandusteadlased ja juhid - 3%, insenerid - 4,8%, teadlased - 0,2% (joonis 6.)

Riis. 6.

Sellega seoses ei saa välistada ka õppejõudude koolitamist. Tänapäeval jääb spetsialistide väljaõpe sageli tootmise arengust maha.

Valukodade moderniseerimine ja rekonstrueerimine jätkub aeglaselt uute keskkonnasõbralike tehnoloogiliste protsesside ja materjalide, progressiivsete seadmete baasil, tagades kvaliteetsete ja rahvusvahelistele standarditele vastavate valandite tootmise.

Kuid mõned näited valukoja tootmise osalisest moderniseerimisest ei vasta rahvusvahelistele standarditele, valandite kvaliteedi paranemise tempo ja tööviljakuse tõus. Tänapäeval on vaja rajada paindlikud tootmisruumid, mis tagavad seadmete tehnoloogilise ahela järjepidevuse ja selle ülemineku võimaluse laia valiku valandite tootmisel.

Valutootmise arendamiseks Venemaal on vaja välja töötada strateegia ja taktika järgmiseks 10-15 aastaks. Arvestades valukoja tootmise sektoritevahelist iseloomu, kõrgelt kvalifitseeritud spetsialistid koos rikastega praktiline kogemus Vene Föderatsiooni valitsuse aktiivsel toetusel.

Masinaehituskompleksi igal harul on oma omadused, mis puudutavad musta ja värvilise metalli sulamitest valatud toorikute kasutamist, valandite mehaanilisi ja tööomadusi, mustade ja mustade ja värviliste metallide sulamitest valatud toorikute kasutamist, valandite mehaanilised ja tööomadused, valandite valmistamise tehnoloogiliste protsesside ja seadmete kasutamine, valatud detailide kaal ja nomenklatuur, tootmise liik (väikesemahuline, seeria-, mass) jne.

Seetõttu on esimeses etapis vaja luua töörühmad ja analüüsida olemasolevat valutooriku tootmist tööstuste kaupa ning määrata nende arendamise väljavaated aastani 2020 ja 2030.

Nende andmete põhjal on võimalik määrata prioriteetsed tööstusharud, musta ja värvilise metalli sulamitest valandite tootmismahud ning seadmete ja materjalide vajadus.

Paralleelselt on vaja välja töötada valukoja inseneri ja personalikoolituse arendamise strateegia. On vaja kindlaks määrata valukoja seadmete tootmise tootmis- ja tehnoloogilised võimalused olemasolevates tehastes, määrata nende seadmete loetelu, mis kuuluvad impordi asendamisele ja mis tuleb strateegias ettenähtud aja jooksul välismaalt osta.

Seetõttu on valutootmise arendamise strateegia väljatöötamine Venemaal keeruline, sektoritevaheline ja keeruline ülesanne, mis nõuab teatud aega ja rahastamist. Kui puuduvad selged andmed valandite vajaduste kohta: “mitu”, “mida” ja “kellele”, ei saa valukoja arengustrateegiat välja töötada ja edukalt ellu viia.

Valutootmise arendamise väljavaadete realiseerimiseks strateegia raames on vaja:

1. Looge koordineerimiseks föderaalne valutootmise teaduskeskus teaduslik tegevus, akadeemilise teaduse suhtlemine ministeeriumide, ülikoolide ja tehastega.
2. Luua Vene Föderatsiooni Tööstus- ja Kaubandusministeeriumi struktuuris valukodade tootmisosakond ja varustada see spetsialistidega, kes vastutavad valuettevõtete tehnilise ja tehnoloogilise tegevuse koordineerimise eest erinevates tööstusharudes, uute tehnoloogiliste protsesside, seadmete ja materjalide väljatöötamise eest, inseneride, keskastmejuhtide ja töötajate kvalifikatsiooni tõstmine.
3. Luua riigi ülikoolide valuosakondade juurde uurimis- ja tootmiskeskused ning varustada need kaasaegsega tehnoloogilised seadmed, instrumendid ja spetsialistid.
4. Uue ehitamine või vana moderniseerimine masinaehitustehased, sealhulgas tööpingid valukoja seadmete valmistamiseks. anda neile vajalik rahastamine.
5. Uuendada valuettevõtete riiklik aastaaruanne toodete (seadmed, materjalid, valandid, (sulamitele) tootmise ja ostmise kohta.
6. Soovitada Haridus- ja Teadusministeeriumil määrata "Valukoja" profiilis terava puudusega erialade staatus ja jätkata inseneriõpet ülikoolides.
7. Pöörake tähelepanu tegevustele avalikud organisatsioonid ning anda neile asjakohased volitused ja rahaline toetus, võttes arvesse BRICS-i valukodade ühenduste kogemusi valitsusega.
8. Seadke juuni esimesel pühapäeval ametipüha "Valumeeste päev".

Loodame, et teadlaste, teadlaste, ettevõtete juhtide, valukoja spetsialistide, avalik-õiguslike organisatsioonide ühiste jõupingutuste kaudu Vene Föderatsiooni valitsuse aktiivsel toel on võimalik oluliselt tõsta Venemaa valukoja tootmise konkurentsivõimet globaalsel tasandil.

I. A. Dibrov, professor, tehnikateaduste doktor, Venemaa valutööliste ühingu president, Vene Föderatsiooni austatud metallurg, Peatoimetaja ajakiri "Venemaa valumees"