UNIVERSITATEA OVIDIUS CONSTANTA Facultatea de Inginerie Mecanic, Industrial i Maritim Specializarea: Autovehicule rutiere Anul IV

PROIECT Tehnologii de fabricare i asamblare ale autovehiculelor Volant

Prof. Dr. Ing. : Chiru Anghel

Student :

Semestrul I

1

CUPRINS

Capitolul I1. Principii generale de proiectare a proceselor tehnologice de prelucrare mecanica .................................... 1 1.1. Principii tehnico-economice la proiectarea proceselor tehnologice 1 1.2. Date iniiale necesare proiectrii proceselor tehnologice de prelucrare tehnologic..................................................................................................... 2 1.3. Succesiunea etapelor de proiectare a proceselor tehnologice de prelucrare................... 6 1.4.Stabilirea tipului produciei i calculul lotului optim de piese 7

Capitolul II2.1. Notiuni generale privind alegerea materialelor si proiectarea pieselor turnate .. 9 2.2. Generalitatile privind obtinerea semifabricatilor metalici prin turnare. 15 2.3. Parcuralitatile turnari gravitationale in forme permanente (in cochile)....................................................................................................... 26 2.4. Dezbaterea, curatirea si remanierarea defectelor pieselor turnate. 35

2

Capitolul III3.1. Structura fluxului tehnologic pentru proiectarea si fabricarea piesei 50 3.2. Sistemul-proces tehnologic prelucrare. 54 de

3.3. Componentele procesului tehnologic de prelucrare. 55 3.4. Criterii de proiectare prelucrare... 58 a proceselor tehnologice de

3.5. Proiectarea proceselor tehnologice de prelucrare. 60

Capitolul IV4.1. Norme de tehnica securitii muncii 63 4.2. Concluzii finale................................................................................... 66 4.3. Bibliografie..... 67 4.4. Desenul de execuie pentru Volant .................................................... 68

3

CAPITOLUL I1. Principii generale de proiectare a proceselor tehnologice de prelucrare mecanica.

1.1 Principii tehnico-economice la proiectarea proceselor tehnologice. Procesul de producie al unei intreprinderi constructoare de maini cuprinde in sine obinerea semifabricatelor (prin turnare, forjare sau debitare din laminate) , toate formele de prelucrare a lor (prelucrarea mecanic, termic, chimic, electrica etc.) controlul tehnic al dimensiunilor si al calitai in toate stadiile de producie , transportul materialelor , semifabricatelor , pieselor iproduselor , asamblarea , vopsirea , impachetarea i expedierea produselor. Procesul tehnologic de prelucrare mecanic este acea parte a procesului de producie care este legat nemijlocit de schimbarea formei geometrice , a dimensiunilor , a calitilor fizico-mecanice , a calitai suprafeei pn la obinerea piesei finite . n timpul acestor actiuni auxiliare nu are loc schimbarea formei geometrice a dimensiunilor i nici a rugizitai piesei , insa intruct aceste aciuni auxiliare sunt independente de catre muncitorul care lucreaza la locul respectiv de munc , ele fac parte din procesul tehnologic de prelucrare . Transportul piesei prin atelier facut de ctre muncitorii auxiliari sau automat, cu diverse sisteme de transportare , nu intra in procesul tehnologic de prelucrare , intrucat in acest timpmuncitorul productiv lucreaza la locul sau de munc . n mod avantajos , procesul tehnologic de asamblare reprezint o parte a procesului de producie , legata nemijlocit de asamblarea pieselor n grupe , subansamble si apoi n produsul respectiv (automobil , tractor , maina-unealt etc.)

4

Pentru a se putea face asamblarea pieselor n produs este de asemenea necesar a se executa o serie de aciuni auxiliare , legate nemijlocit de procesul de asamblare (ca de exemplu: fixarea piesei de baza n dispozitivul de asamblare sau pe postament , prinderea in mn a cheii i aezarea pe urub pentru nurubare etc.). Procesul tehnologic (de prelucrare i de asamblare) se executa la diferite locuri de munca . Locul de munc este aceea parte din suprafaa de producie care este utilata cu utilajul corespunztor locului ce se efectueaz pe el . 1.2 Date iniiale necesare proiectrii proceselor tehnologice de prelucrare tehnologica. Proiectarea procesului tehnologic este inerent legat de cunoaterea unor elemente numite generic ,,date iniiale . Aceste date iniiale se refera la : 1)Documentaia tehnica de baza ; 2)Caracterul produciei i mrimea lotului ; 3)Desenul de execuie a semifabricatului ; 4)Echipamentul tehnic disponibil ; 5)Nivelul de calificare a cadrelor ; 6)Alte condiii de lucru . 1.2.1 Documentaia tehnica de baza . Documentaia tehnica de baza este o parte component a documentaiei tehnice din construcia de maini , alturi de documentaia de studiu , de documentaia tehnologica i de documentaia auxiliar . Documentaia de baza cuprinde acele documente ale cror prevederi trebuie neaprat respectate in cursul execuiei unui anumit produs . Din documentaia tehnica de baza fac parte : a)desenul de execuie ; b)schemele ; c)desenele de instalare ; d)borderoul documentaiei de baza ; e)caietul de sarcini ; f)lista standardelor de stat , a normelor interne si a instruciunilor ; g)calculele speciale etc. Desenele de execuie sunt destinate sa evidenieze forma , dimensiunile , condiiile tehnice pentru obiectul fabricat i pentru elementele lui componente (ansamblului din toate gradele , repere) . Schemele sunt reprezentri grafice legate de funcionarea i construcia obiectului ; se ncadreaz n aceasta categorie schemele cinematice , hidraulice, electrice , diagramele de funcionare etc .

5

Desenele de instalare au menirea de a stabili legturile obiectului executat cu elementele la care se racordeaz , pentru punerea sa n funciune ; se pot stabili n acest fel eventualele corelaii cu agregatele vecine etc . Borderoul documentaiei de baza cuprinde o evidenta a documentelor componente ale documentaiei de baza . Caietul de sarcini se ntocmete in scopul indicrii tuturor condiiilor tehnice (referitoare att la execuia , ct i la ncercarea , exploatarea , verificarea obiectului de executat) care nu sunt precizate n standarde , n numele interne sau pe desenul de execuie . Lista standardelor de stat , a normelor interne si a instruciunilor referitoare la obiectul de executat , la modul de verificare a acestuia , la materialele din care este obinut , este necesar pentru a vedea n ce msur aceste standarde , norme etc. au fost respectate . Calculele speciale se refer cu precdere la acele calcule care trebuie eventual respectate n cursul procesului tehnologic de fabricaie , cum ar fi calculele de rezolvare a loturilor de dimensiuni , calculele privind echilibrarea pieselor care suporta micri de notaie etc . Elementele cuprinse mai sus formeaz aadar documentaia tehnica de baza , necesar in timpul elaborrii i desfurrii procesului tehnologic . Este bine ca la ndemna tehnologului sa se gseasc toate documentele din componena documentaiei de baza , n aceast situaie fiind posibil formarea unei imagini generale asupra obiectului fabricat , asupra destinaiei i funcionarii sale . 1.2.2 Caracterul produciei i mrimea lotului. O importan hotrtoare asupra elaborrii procesului tehnologic revine cunoaterii produciei i mrimii lotului . n raport caracterul produciei (producie individual , de serie mic , mijlocie sau mare , de mas) , se indic alegerea unor metode de prelucrare mai productive sau mai puin productive , prelucrndu-se ns si la evaluarea costului de fabricaie . n cazul unei producii individuale sau de serie mic , se va recurge la o proiectare mai puin amnunit a procesului tehnologic , la maini unelte universale , la cadre cu o calificare mai ridicat . n acelai timp , pentru o producie de mas , este remarcabila utilizarea unor metode de mare productivitate , implicnd existenta mainilor-unelte speciale , a unei proiectri detaliate a tehnologiei de prelucrare etc . ntre cele doua situai se vor afla evident cazurile produciei de serie mijlocie i de serie mare .6

La ceea ce privete atribuirea caracterului de producie individual , de serie sau de mas , o anumit clasificare se poate face pe baza greutii i a numrului pieselor ce urmeaz a fi executate .

Caracterul produciei

Piese Grele , Mijlocii , Uoare , buc/an buc/an buc/an Producia individual Pn la 5 Pn la 10 Pn la 100 Producia de serie mic 5 ..... 100 10 ..... 200 100 ..... 500 Producia de serie 100 ..... 300 200 ..... 500 500 ..... 1000 mijlocie Producia de serie mare 300 ..... 1000 500 ..... 5000 5000 ..... 50000 Producia de masa Peste 1000 Peste 5000 Peste 50000 1.2.3 Desenul de execuie a semifabricatului . n momentul trecerii la proiectarea tehnologiei de prelucrare mecanic , inginerul tehnolog trebuie sa dispun deja de o serie de date privind semifabricatul folosit si de obicei chiar de desenul semifabricatului . n cazul semifabricatelor obinute prin lovire , de regula , se renun la existena unui desen al semifabricatului , pentru elaborarea tehnologiei de prelucrare mecanica prin achiere . Desenele de execuie pentru semifabricatele obinute prin turnare i prin matriare sau forjare la cald se elaboreaz , de obicei , de ctre tehnologi specialiti n prelucrri la cald , ajungnd apoi la dispoziia tehnologului n crui atribuii se afl proiectarea procesului tehnologic de prelucrare mecanic prin achiere . n raport cu natura i cu desenul concret al semifabricatului , se stabilete traseul tehnologic de prelucrare prin achiere , dispozitivele necesare , parametrii regimului de lucru etc . De reinut este faptul ca la analiza desenului semifabricatului , tehnologul trebuie s acorde atenie prelucrabilitii materialului n aceasta faza , pentru a recomanda , eventual aplicarea unui tratament termic pentru ameliorarea prelucrabilitii prin achiere . 1.2.4 Echipamentul tehnic disponibil. Pentru proiectarea procesului tehnologic de prelucrare mecanica , este necesar s se cunoasc nivelul de dotare i posibilitile de completare n viitor a bazei materiale a ntreprinderii cu maini-unelte , scule , dispozitive ,

7

verificatoare . n ceea ce privete existena sau inexistena unei anumite dotri cu echipament tehnic a unei ntreprinderi , pot fi evideniate doua situaii distincte : a) n cazul unei ntreprinderi existente , nainte de a se trece la elaborarea tehnologiei , inginerul tehnolog trebuie s cunoasc n principiu echipamentul tehnic din nzestrarea ntreprinderii , ntruct n funcie de acest echipament urmeaz a fi proiectat procesul tehnologic . b) Pentru o ntreprindere ce urmeaz a fi construit proiectarea in principiu a tehnologiei de obinere a celor mai importante produse este aceea care determin achiziionarea diferitelor utilaje , scule etc. ; in acest caz , se poate vorbi deci despre o dotare cu echipament tehnic a ntreprinderii n raport cu tehnologia proiectat . n anumite cazuri , prezint interes pentru proiectarea tehnologiei nu numai tipurile i caracteristicile mainilor-unelte , ci i modul de dispunere a acestuia n cadrul seciei de prelucrri mecanice ce admite faptul c o eventual dispunere a mainilor-unelte pe linii tehnologice asigura condiii mai favorabile desfurrii procesului tehnologic dect n cazul gruprii pe tipuri de maini-unelte , aceasta ins evident i n raport cu caracterul produciei i cu mrimea loturilor . 1.2.5 Nivelul de calificare a cadrelor. Elaborarea documentaiei tehnologice face necesar , n unele etape , precizia gradului de calificare a cadrelor . Se impune deci ca , nainte de a se trece la proiectarea tehnologiei de prelucrare mecanic , tehnologul s fie n posesia unor date privind calificarea cadrelor existente . n funcie de acest element , se stabilete o asemenea variant tehnologica nct sa fie posibila realizarea produsului n condiiile precise de proiectant , dar la un cost ct mai sczut . Ridicarea nivelului de calificare a cadrelor trebuie s constituie o problem important pentru fiecare ntreprindere , aceasta avnd nsemnate consecine asupra costului i productivitii prelucrrilor . 1.2.6 Alte condiii de lucru . n afara facturilor enumerate anterior i care , de obicei , sunt factorii a cror cunoatere , este necesara nainte de a se trece la elaborarea procesului tehnologic de prelucrare mecanic prin achiere (desenul de execuie a piesei , caracterul produciei i mrimea lotului , echipamentul tehnic disponibil , desenul semifabricatului , nivelul de calificare a cadrelor) , exista situaii n care pot apare elemente suplimentare , de care trebuie sa se in cont n proiectarea tehnologiei . Astfel , de exemplu , se cunoate faptul c , de8

obicei , in stabilirea tehnologiei , se are n vedere , cu precdere , caietul economic , in sensul obinerii unei piese cu un cost ct mai sczut . Pot apare ns i cazuri n care este absolut necesar efectuarea unor prelucrri n condiiile de productivitate maxim , pentru a evita aa-numita ,,trangulare a produciei n locurile ,,nguste. ntr-un asemenea caz , se impune obinerea unui numr maxim de piese n unitatea de timp , chiar cu riscul unei eventuale creterii a costului fabricaiei . Tehnologul trebuie sa cunoasc totodat nu numai echipamentul tehnic disponibil , ci i nivelul de utilizare a acestui echipament . 1.3 Succesiunea etapelor de proiectare a proceselor tehnologice de prelucrare. O etap important n proiectarea procesului tehnologic de prelucrare prin achiere o reprezint determinarea structurii procesului i a numrului de operaii . Numrul operailor (fazelor) tehnologice necesare executrii pieselor este n strns legtura de condiiile tehnico-funcionale prescrise acestuia . Operaiile tehnologice se pot grupa n : operaii de degroare , operaii de fisurare i operai de netezire . O corect succesiune a operaiilor se stabilete atunci cnd se ine seama att de condiiile tehnice , care asigur posibilitatea realizrii lor , ct i din considerente economice , care asigur cheltuieli minime de fabricaie . Un proces tehnologic bine ntocmit va trebui s respecte urmtoarea schem de succesiune a operaiilor : - prelucrarea suprafeelor care vor constitui baze tehnologice sau baze de msurare pentru operaiile urmtoare ; - prelucrarea de degroare a suprafeelor principale ale piesei ; - finisarea acestor suprafee principale , care se poate executa concomitent cu degroarea ; - degroarea i finisarea suprafeelor auxiliare ; - tratament termic (dac este impus de condiiile tehnice) ; - operai de netezire a suprafeelor principale ; - executarea operaiilor convexe procesului tehnologic (cntriri , echilibrri, etc.) ; - controlul tehnic al caliti ; n unele situai pot fi prevzute operai de control intermediar dup operaiile de importan major , pentru a evita prelucrarea in continuare a unei piese care nu este corespunztoare din punctul de vedere al caliti .

9

Dup stabilirea succesiunii operaiilor i fazelor este necesar a se alege metoda prin care urmeaz a se realiza operaia sau faza respectiva i apoi s se determine numrul de operaii sau faza necesar realizrii piesei finite . Proiectarea procesului tehnologic optim tipizat de prelucrare a pieselor se face dup urmtorul algoritm : - alegerea piesei respective , dintre piesele clasei sau ale grupei ; - codificarea suprafeelor elementare ale piesei reprezentative ; - determinarea succesiunii optime a suprafeelor elementare ale piesei reprezentative in vederea prelucrrii lor ; - prescrierea tuturor procedeelor sau a metodelor tehnologice de prelucrare posibile de aplicat pentru prelucrarea fiecrei suprafee elementare a piesei ; - indicarea clasei de precizie i a rugoziti suprafeelor prelucrate cu regimul optim de achiere ; - alegerea utilajului i a echipamentului tehnologic necesar pentru fiecare procedeu sau metod tehnologic de prelucrare prescrisa ; - prescrierea din normative a regimului de achiere pentru prelucrarea fiecrei suprafee elementare a piesei ; - calculul urmei tehnice de timp ; - calculul unui minut-maina pentru fiecare procedeu sau metod tehnologic de producie ; - calculul costurilor pariale si a costului total de prelucrare , la o operaie , dup fiecare procedeu sau metod tehnologic , pe un utilaj , cu SDV-urile aferente ; - determinarea variantei optime a procesului tehnologic tipizat i a urmtoarelor 3-4 variante n ordine cresctoare a costurilor . 1.4 Stabilirea tipului produciei i calculul lotului optim de piese . n industria constructoare de maini exista trei tipuri de producii i anume : - producie de mas ; - producie de serie ; - producie individual sau de unicate . n producia de mas produsele se execut n mod continu , n cantiti relativ mari si ntr-o perioad lunga de timp (de obicei civa ani) . O caracteristic principal a produciei de mas o constituie nu cantitatea de produse livrate , ci efectuarea la majoritatea locurilor de munc a celorlali operai cu repetarea continu .

10

Producia fabricaiei de mas const din produse de aceeai natura (unelte standardizate , tipuri stabilizate de larg utilizare) . O astfel de producie este de exemplu , producia de automobile , tractoare , motoare electrice , rulmeni etc . n producia de serie se execut serii de produse i loturi de piese , care se repet cu regularitate dup anumite i bine stabilite perioade de timp . O caracteristic principal a produciei de serie o constituie repetarea periodic a executrii aceleai operai la majoritatea locurilor de munc . Produsele acestui tip de producie sunt maini de tipuri stabilizate , fabricate n cantiti mai mari sau mai mici , ca de exemplu : mainiunelte , motoare staionare cu ardere intern , pompe , compresoare , utilaje pentru industria alimentar etc . n producia individual sau de unicate se execut produse ntr-o nomenclatur foarte variat n cantiti mici , n majoritate unicate . Datorit acestui fapt producia individual trebuie s fie universal i foarte elastic , pentru a putea executa nomenclatura larg i foarte variat de produse . Caracteristica principal a produciei individuale o constituie executarea la locurile de munca a unei foarte variate game de operaii diferite fr o repetare periodic a lor . Produsele acestui tip de producie sunt maini care nu au o utilizare larg , executat pe comenzi speciale . ntr-o serie de cazuri , n uzinele cu producie de mas , n anumite secii lucrul se desfoar n serie . Dac nsa la majoritatea locurilor de munc se execut operaii care se repet periodic , atunci producia acelei ntreprinderi este o producie de serie . Producia de serie , n funcie de caracteristica ei principal , in unele cazuri se poate apropia de producia de mas , cnd se numete producie de serie mare , sau se poate apropia de producia individual , cnd se numete producie de serie mic .

11

Capitolul II2.1 Notiuni generale privind alegerea materialelor si proiectarea pieselor turnateTurnarea reprezint metoda tehnologic de fabricaie a unei piese prin solidificarea unei cantiti determinate de metal lichid, introdus ntr-o cavitate de configuraie i dimensiuni corespunztoare unei forme de turnare. Turnarea este o metod de semifabricare a pieselor, supuse ulterior prelucrrilor mecanice prin achiere pentru a fi aduse la condiiile tehnice finale. n practic, se constat c din punctul de vedere al greutii, 5070% din totalitatea pieselor utilizate n construcia de maini se obin din semifabricate turnate. n funcie de materialele utilizate, structura pieselor turnate este aproximativ: 8% din oel, 73% din font cu grafit lamelar; 5% din font cu grafit nodular; 7% din font maleabil; 7% aliaje neferoase. n general, fabricaia pieselor turnate, din punctul de vedere al terminologiei, a ntocmirii documentaiei tehnologice etc., este reglementat prin standarde. Fazele tehnologice necesare realizrii unei piese turnate sunt urmtoarele: - executarea modelului; - prepararea amestecului de formare; - executarea formelor; - executarea miezurilor; - uscarea formei (dac este cazul) i a miezurilor; - controlul, repararea i asamblarea formei; - elaborarea aliajului; - turnarea aliajului; - dezbaterea pieselor din form i finisarea lor; - controlul i recepia. Prin turnare se pot obine piese orict de complicate, lucru care nu este posibil prin nici un alt proces tehnologic (laminare, forjare, matriare, sudare etc.), piesa turnat avnd dimensiuni foarte apropiate de cele ale piesei finite. Dac la fabricarea unei piese de complexitate medie achiile reprezint 75% din masa piesei n cazul pieselor forjate liber i 50% n cazul

12

forjrii n matri, la piesele turnate din oel aceast pierdere de material reprezint cca 3040%, iar la cele din font numai 20%.

2.1.1. Alegerea materialului pentru piesele turnate. Alegerea materialului din care se toarn piesa se face n funcie de condiiile de mediu i solicitrile la care lucreaz piesa. n continuare se vor prezenta principalele caracteristici ale aliajelor de turntorie. I. Fonte de turntorie Fontele utilizate n industrie pentru turnarea pieselor pot fi clasificate dup trei criterii mai importante: a. poziia fa de eutectic; b. cantitatea de grafit; c. forma grafitului. a. Poziia fa de eutectic este dat de gradul de saturaie n carbon , n care Ct este coninutul de carbon total al fontei determinat pe cale chimic; CC coninutul de carbon eutectic (corespunde punctului C din diagrama de echilibru). Valoarea lui C este influenat de compoziia fontei: CC = 4,3 0,3 (Si + P) + 0,3 Mn 0,4 S n funcie de valorile lui S C fontele de turntorie pot fi: - hipoeutectice, SC 1,0. b. Cantitatea de grafit.Carbonul se poate gsi n font sub form de: carbon legat chimic cementita (C leg ); carbon liber, nelegat grafit (C gr ); carbon dizolvat n soluie solid (austenit i ferit) (C sol ). Carbonul total C t = C leg + C gr + C sol . Funcie de valorile lui C leg i C gr ntlnim: -fonte cenuii (Fc ) la care C gr >0; 0 C leg C s , n care C s este carbonul corespunztor punctului (S) din diagrama Fe-C, respectiv carbonul din perlit; -fonte pestrie (Fp ), la care C s < C leg < C t , iar C gr >0; -fonte albe (Fa ), la care C leg = C t , iar C gr =0. c. Forma grafitului. Funcie de gradul de compactitate, respectiv raportul dintre suprafa i volum, ntlnim mai multe forme de grafit.

13

Dup forma grafitului, fontele cenuii sau pestrie pot fi mprite n: fonte cenuii cu grafit lamelar; fonte modificate cu grafit lamelar modificat, cu grafit nodular i vermicular; fonte maleabile (cu grafit n cuiburi). Fonte cenuii cu grafit lamelar nemodificate. Mrcile de fonte cenuii cu grafit lamelar, cuprinse n STAS 658-75 sunt urmtoarele: Fc 100, Fc 150, Fc 200, Fc 250, Fc 300, Fc 350 i Fc 400, valorile care urmeaz dup simbolul Fc reprezentnd valoarea rezistenei minime la traciune n N/mm2. Fonta cenuie este cel mai ieftin aliaj de turntorie i n plus are proprieti foarte bune de turnare. Particulariti structurale. Structura primar se formeaz cu participarea direct a fazei lichide, deci la nceperea solidificrii fontei. La fontele hipoeutectice, nti apar dendrite primare de austenit, apoi celule eutectice care cuprind austenit i grafit sub forma unor aggregate policristaline, de form apropiat de cea sferic. Structura celulelor eutectice, funcie de viteza de rcire este prezentat n figura 1.

Figura 1Structura celulelor eutectice, funcie de viteza de rcire (VR 1 30000 > 10000 Cele mai uzuale clasificri ale proceselor de turnare a pieselor metalice au la baz criterii tehnologice. Aceste clasificri se regsesc de multe ori n

20

denumirea uzual proceselor de turnare. Datorit variantelor multiple de obtinere a formelor, a dispozitivelor de formare, ct i a procesului de umplere a formelor cu aliaj lichid este dificil de realizat o clasificare unitar general, care s includ toate procedeele de turnare ntlnite n practic. De multe ori acelasi procedeu poate fi inclus in mai multe categorii dac se au n vedere criterii tehnologice diferite. In continuare sunt prezentate principalele clasificri ale proceselor de turnare pe baz de criterii tehnologice. In tabelul 1.3 este prezentat clasificarea dup tipul formelor de turnare.

Tabelul 1.3. Clasificarea proceselor de turnare dup tipul (constituia) formelor. Nr. Denumirea procedeului de turnare crt 1. Turnare n forme pierdute 2. Turnare n forme permanente 3. Turnare n forme semipermanente Formele pierdute sunt forme care se utilizeaz la o singur turnare. Ele sunt realizate din materiale refractare granulare, plastice sau fluide, compactate prin diverse procedee fizico-chimice. Materiale utilizate la execuia formelor pierdute se numesc materiale de formare sau amestecuri de formare. Dup solidificarea i rcirea pieselor, formele se distrug n vederea extragerii pieselor din form. Operaia este numit dezbatere. n unele cazuri materialele de formare rezultate din dezbaterea formei se reutilizeaz n procesul de formare pentru executarea altor forme. Formele pierdute se execut cu ajutorul unor dispozitive numite modele i cutii de miez. Aceste dispozitive au rolul de a realiza cavitile din form destinate umplerii cu aliaj lichid. Formele permanente se utilizeaz la turnri repetate fr recondiionri. Ele sunt realizate din aliaje metalice (fonta cenusie sau fonta aliata) i se numesc matrie sau cochile. Formele semipermanente (mixte) sunt realizate dintr-un suport permanent (confectionat din aliaje metalice, caramizi, beton, etc.) si o parte pierdut care se reface la fiecare turnare. Partea pierdut a formei const

21

ntr-un strat subire de ordinul centimetrilor care constituie zona de contact cu aliajul turnat i care reproduce amprenta n care se toarn piesa. Tabelul 1.4. Clasificarea procedeelor de turnare n forme pierdute dup natura i construcia modelelor utilizate la executarea formelor. Tipul formei. Dup numrul de utilizri a Dup natura i construcia modelelor (tipul modelelor). modelelor Forme realizate cu modele Modele convenionale Forme pierdute permanente Modele schelet Modele tip ablon Forme realizate cu modele Modele uor fuzibile pierdute Modele gazeificabile Procedeele de turnare n forme pierdute se clasific n funcie de natura i construcia modelelor utilizate la realizarea formelor precum i n funcie de modul de realizare a procesului de compactare-ntrire a formei. In tabelul 1.4. este prezentat clasificarea procedeelor de turnare dup natura i construcia modelelor utilizate la formare. Modelele (respectiv procedeele de formare realizate cu ajutorul lor) se mpart dup numrul de forme executate cu un model, n modele permanente i modele pierdute. Modele permanente sunt modelele care permit realizarea mai multor forme cu acelai model. Ele sunt confecionate din lemn, aliaje metalice, mase plastice, etc. Modelele permanente se clasific dup construcie (tabelul 1.4.). Modelele conventionale reproduc n ntregime geometria cavitii pe care o realizeaz n form. Modelele schelet sunt realizate sub form de nervuri i reproduc numai grosimea si perimetrul piesei, respectiv ale cavitatii care se realizeaza n form. Modelele tip ablon au forma unor plci i reproduc numai geometria seciunii piesei, respective a amprentei care se execut n form. Modelele pierdute se utilizeaz pentru executarea unei singure forme de turnare dup care se distrug n vederea extragerii modelului din form. Modelele pierdute usor fuzibile sunt confecionate din stearin, parafin i cear i se extrag din form prin topire. Modelele pierdute gazeificabile se extrag din form prin ardere la turnarea aliajului i se execut din polisitiren expandat. In tabelul 1.5. este prezentat clasificarea procedeelor de turnare n forme pierdute dupa modul de compactare ntrire a amestecului de formare n cadrul formei. Compactarea amestecului de formare n cadrul formei este necesar pentru a asigura rezistena mecanic a formei. Principiul i mecanismul compactrii amestecurilor de formare n cadrul22

formei este determinat n primul rnd de tipul i natura liantului folosit in cadrul amestecului de formare. Tabelul 1.5. Clasificarea procedeelor de turnare n forme pierdute dup modul de compactare-ntrire a formelor. Tipul formei Principiul (mecanismul) Modul de realizare a procesului de compactare- compactrii ntarire Manual Mecanizat Scuturare Presare Aruncare ndesare (ntrire) mecanic Suflare mpucare Vibrare Forme pierdute Explozie Detent Combinat Autontrire la rece ntarire chimic ntrire la cald Prin ardere Prin insuflare de gaz ntrire prin uscare ntrire prin ngheare ntrire prin depresurizare (vidare) ntrire n cmp magnetic ntrire combinat Mecanic+chimic Mecanic+uscare Chimic+depresurizare O alt clasificare tehnologic a procedeelor de turnare are drept criteru modul de umplere a formelor cu aliaj lichid. Aceast clasificare se refer n special la procedeele de turnare n forme permanente deoarece acest tip de forme se preteaz la diversificarea modalitilor de umplere cu aliaj lichid. Procedeele de turnare n forme permanente se mai numesc i procedee speciale de turnare. Clasificarea procedeelor de turnare dup modul de umplere a formelor cu aliaj lichid este prezentat n tabelul 1.6.

23

Turnarea gravitaional se caracterizeaz prin aceea c aliajul lichid umple forma de turnare datorit greutii proprii. Turnarea centrifugal se caracterizeaz prin aceea c n timpul turnrii forma de turnare este supus unei micri de rotaie, iar umplerea amprentei din form se realizeaz datorit forei centrifuge care actioneaz asupra aliajului lichid. Turnarea la presiune ridicat se caracterizeaz prin aceea c aliajul ptrunde n amprenta formei sub aciunea unei suprapresiuni mari realizat cu ajutorul unui piston acionat mecanic ntr-un cilindru de presare. Suprapresiunea este de ordinul zecilor de atmosfere. Turnarea la presiune scazut const n aceea c aliajul ptrunde n forma de turnare sub aciunea suprapresiunii create de un gaz, aflat sub presiune, care acioneaz la suprafaa liber a aliajului lichid aflat ntr-un cuptor de turnare. Turnarea prin aspiraie se caracterizeaz prin aceea c aliajul lichid ptrunde n forma de turnare datorit unei diferene de presiune creat prin depresurizarea amprentei. Turnarea continu se caracterizeaz prin faptul c aliajul lichid se toarn continu ntr-o form de tipul unui cristalizator, care este rcit forat, iar piesa turnat se extrage concomitent, continu, pe msura solidificrii, pe la partea opus a cristalizatorului. n acest mod se obin piese avnd seciune constant i lungime mult mai mare dect lungimea formei de turnare. Tabelul 1.6. Clasificarea procedeelor de turnare dup modul de umplere a formei cu aliaj lichid. Tipul formei de Modul de Denumirea Variantele turnare. umplere a formei procedeului procedeului Sub aciunea Turnare Turnare n forme greutii gravitaional pierdute Forme metalului (static) Turnare n forme permanente permanente (procedee (cochile) speciale de Prin injectare Turnare la Cu camer rece turnare) presiune ridicata Cu camer cald Cu camer de presare orizontal Cu camer de presare vertical

24

Prin suprapresiunea unui gaz Prin depresurizarea formei Prin rotirea formei Continu

Turnare la presiune joas Turnare aspirare prin Cu ax orizontal Cu ax vertical Cu cristalizator fix Cu cristalizator mobil

Turnare centrifugal Turnare continu

Proiectarea proceselor tehnologice de turnare are la baz desenul de execuie al piesei i condiiile tehnice impuse de proiectant privind natura aliajului, precizia dimensional, rugozitatea suprafeelor neprelucrate i mrimea seriei de fabricaie. Inainte de proiectarea unei tehnologii de turnare este necesar s se adopte procedeul de turnare prin care se va realiza piesa. Procedeul adoptat trebuie s ndeplineasc urmatoarele conditii: - s permit turnarea aliajului din care se realizeaz piesa; - s asigure obinerea configuraiei geometrice i grosimea pereilor piesei; - s asigure precizia dimensionala si rugozitatea suprafetelor neprelucrate; - s asigure un cost redus n concordan cu mrimea seriei de fabricaie; - s poat fi aplicat n condiiile de dotare a atelierului n care se toarn piesa. La alegerea procedeului de turnare trebuie s se aib n vedere performanele i limitele aplicabilitiii fiercrui procedeu de turnare. Procedeele de turnare cuprinse n clasificrile anterioare au anumite domenii de aplicabilitate n ceea ce priveste natura aliajelor care se pot turna, masa pieselor, geometria pieselor, grosimea pereilor care se pot obine, precizia dimensional i rugozitatea suprafeelor. In tabelul 1.7. sunt prezentate recomandri privind pereformanele i posibilitile de utilizare ale unor procedee de turnare ntlnite n practica industrial.

25

O caracterisitic important privind aplicarea diverselor procedee de turnare o reprezint grosimea minim a pereilor piesei turnate, care se pot obine prin procedeul respectiv. Grosimea minim realizabil a pereilor pieselor turnate depinde de gabaritul i de configuraia piesei turnate, de natura aliajului care se toarn i de tipul formei. In tabelul 1.8. sunt date recomandri privind grosimea minim a pereilor care se pot obine prin turnare n forme din amestec de formare. In tabelul 1.9. sunt date valori privind grosimea minim a pereilor pieselor turnate care pot obine n cazul turnrii n forme metalice a diverselor aliaje.

Tabelul 1.7. Domenii de aplicabilitate a unor procedee de turnare. Nr. Procedeul de Masa Nr. minim Abateri Aliaje Crt. formare turnare pieselor de piese n % din care se Kg turnate cote toarn 1. Forme realizate 10 Unicate 35 manual cu ablon 3. 4. 5. 6. Forme realizate manual cu modele schelet Forme crude indesate mecanizat Forme intarite crhimic prin autointarire la rece Forme coji ntrite chimic din amestecuri termoreactive Forme intarite prin insuflarea unui gaz >1000